全国大联考2021-2022学年高一物理第二学期期末预测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、关于静电场，以下叙述中正确的是()A．点电荷是理想化物理模型，通常体积小的带电体都可以看成是点电荷B．电场强度是标量，运算时不满足平行四边形定则C．某点电场强度的方向，与该点负电荷所受电场力方向相反D．电场线分布越密的地方电场强度越小2、(本题9分)2017年9月12日,“天舟一号”货运飞船顺利完成了与“天宫二号”空间实验室的自主快速交会对接试验,对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道(可视为圆轨道)运动.下列说法正确的是（）A．与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的速率变小B．与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的周期变大C．“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接前在同一轨道上运行,货运飞船加速追上空间实验室实现对接D．“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上加速,逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接3、如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是()A．轮胎受到的拉力对轮胎不做功B．轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功C．轮胎受到的重力对轮胎做了正功D．轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功4、(本题9分)如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，PR＝RS＝ST，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的A．R与S间的某一点B．S点C．S与T间的某一点D．T点5、(本题9分)踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动。毽子被人们誉为“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托构成，如图所示。在某次踢键子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高羽毛点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子与脚相互作用的过程中，关于毽子和脚之间的相互作用力，下列说法中正确的是()A．毽子对脚的作用力大于脚对毽子的作用力B．毽子对脚的作用力小于脚对毽子的作用力C．毽子对脚的作用力与脚对键子的作用力方向相同D．键子对脚的作用力与脚对毽子的作用力方向相反6、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W7、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s8、我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段．预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标．已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍．关于“嫦娥X号”探月卫星，下列说法中不正确的是（）A．它绕月球的最大绕速度小于7.0km/sB．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度C．它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力9、(本题9分)两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma>mb，它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力Fa和Fb的作用，经过相等的时间停下来，它们的位移分别为Xa和Xb，则()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb10、(本题9分)如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为m，B球质量为3m，C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，则（）A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为gB．剪断绳子瞬间，C球的加速度为gC．A球能上升的最大高度为2hD．A球能上升的最大高度为1.6h11、(本题9分)张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（）A．t=4.5s时，电梯处于超重状态B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小C．t=59.5时，电梯处于超重状态D．t=60s时，电梯速度恰好为零12、(本题9分)马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、B，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周运动的A．周期较大B．线速度较大C．角速度较大D．向心加速度较大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)(1)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有_____________A．用天平称出重物的质量B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通电源，释放纸带E．用停表测出重物下落的时间(2)在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．①需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度.某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是_______________A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算出瞬时速度B．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度，C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度,并通过计算出高度D．用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度②已知当地重力加速度为，使用交流电的频率为.在打出的纸带上选取连续打出的五个点、、、、如图所示．测出点距离起始点的距离为，、两点间的距离为，、两点间的距离为，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式______________________________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是__________________________________．14、（10分）(本题9分)如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。实验中，已经平衡好摩擦力和其它阻力，且重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg。接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、各点到O点的距离为、、，如图2所示。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功______，打B点时小车的速度______以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的图象。由此图象可得随W变化的表达式为______，根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，滑块A的质量m＝0.01kg，与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，用细线悬挂的小球质量均为m＝0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s＝2m，线长分别为L1、L2、L3…（图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v0＝10m／s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰，g取10m／s2，求：（1）滑块能与几个小球碰撞？（2）求出碰撞中第n个小球悬线长La的表达式。16、（12分）如图所示，在光滑水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，绳的一端系在木块上，通过转台的中心孔O处的光滑定滑轮（忽略小滑轮的影响）另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，求：(1)绳的拉力多大？(2)木块到O点的距离多大？（取g＝10m/s2，M、m均视为质点）17、（12分）(本题9分)一粒子质量为m，带电量为＋Q，以初速度v与水平方向成45°角射向空间一匀强电场区域，粒子恰做直线运动，求这个匀强电场的最小场强的大小，并说明方向。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

A.点电荷是理想化物理模型，电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，所以通常体积小的带电体在有些情况下也不能看做点电荷，体积很大的带电体也有可能看成是点电荷，故A不符合题意。B.电场强度是矢量，运算时满足平行四边形定则，故B不符合题意。C.某点电场强度的方向，与该点负电荷所受电场力方向相反，与正电荷所受电场力方向相同，故C符合题意。D.电场线的疏密程度表示场强强弱，越密，电场强度越大，故D不符合题意。2、D【解析】

对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道运动，即轨道半径不变，可知组合体运行的速率和周期都不变，选项AB错误；对接前，“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上运行，然后进行加速，逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接，选项C错误，D正确；故选D.3、B【解析】

设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故选项A错误；由题知，轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，故选项B正确；轮胎受到的重力竖直向下，支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则在竖直方向上没有发生位移，重力和支持力都不做功，故选项CD错误.4、A【解析】

过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误．故选A．【点睛】解答本题需要掌握：平抛运动的特点并能灵活应用，应用相关数学知识求解，如假设没有斜面的限制，将落到那点，有斜面和没有斜面的区别在哪里．5、D【解析】

由题意知键子对脚的作用力与脚对毽子的作用力是一对相互作用力，故大小相等，方向相反.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.6、B【解析】

根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误。7、BC【解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm8、BCD【解析】

A.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比：可知它绕月球的最大环绕速度为，故选项A不符合题意B.在天体表面，不考虑重力，万有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故选项B符合题意；C.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期与在月球表面周期之比：可知在月球表面的环绕周期大于它在地球表面的环绕周期，故选项C符合题意；D.在天体表面，根据万有引力可得：可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为：可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故选项D符合题意．9、BD【解析】

根据动能与速度的关系和运动学公式分析位移关系，由动能定理分析阻力的大小关系；【详解】设物体的初速度为v，初动能为，所受的阻力为F，通过的位移为x．

物体的速度与动能的关系为，得

由得，由题t和相同，则质量越大，位移越小，由于，所以;

由动能定理得：，因初动能相同，F与x成反比，则，故选项BD正确，选项AC错误．【点睛】本题综合考查动能、动能定理及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间时，则应考虑应用运动学公式，不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系．10、AD【解析】

根据平衡条件可得C球的质量为：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间，以A和C为研究对象，根据牛顿第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A项符合题意，B项不合题意.CD.A球上升h时的速度为：，而后又上升x速度为零，则有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度为：H＝h+x＝1.6h，故C项不合题意，D项符合题意.11、AD【解析】

A.电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；B.t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；C.t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．12、AB【解析】

BC.摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出受力分析如图：则有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因为T=2πω，而D.因为mgtanα=ma，则向心加速度为a=gtanα，所以A、B两质点的向心加速度相等，故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AED或者空气阻力；纸带与限位孔之间的摩擦【解析】

（1）此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，质量m可从两边消掉，则不需要测量重物的质量，选项A没必要；把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来，故B正确；把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度，故C正确．接通电源，释放纸带，故D正确；打点计时器是计时仪器，不需要秒表测量时间，故E错误；故选AE；（2）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误，D正确．故选D．（3）匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，因此C点速度为：

根据机械能守恒定律有：mg（s0+s1）=

即：或者为所需要验证的公式；由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量．

【点睛】我们做验证实验、探究实验过程中，不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题；纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸