山西省祁县中学2022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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、(本题9分)如图所示，半径分别为R和2R的两个圆盘A、B处于水平面内，两者边缘接触，靠静摩擦传动，均可以绕竖直方向的转轴O1及O2转动.一个可视为质点的小滑块位于转盘B上的C点，与转轴O2的距离为R.已知滑块与转盘间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘B的转速逐渐增大，当小滑块恰好要相对于转盘B发生相对运动时，转盘A的角速度大小为A． B．2 C． D．2、(本题9分)在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F．要使它们之间的相互作用力变为2F，下列方法中可行的是A．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍B．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍C．仅使甲、乙之间的距离变为原来的2倍D．仅使甲、乙之间的距离变为原来的倍3、(本题9分)某质点做曲线运动时，下列说法正确的是（）A．在任意时间内位移的大小总是大于路程B．在某一点的速度方向是该点轨迹的切线方向C．在某一段时间内质点受到的合外力有可能为零D．速度的方向与合外力的方向必在同一条直线上4、(本题9分)“套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标，且铁丝圈在空中运动时间分别为，不计空气阻力，则（）A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平地面上．一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度为v1的匀速运动，F1的功率为P1．若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为的力F2（如图）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度为v2的匀速运动，F2的功率也为P1，则下列说法中正确的是A．F2大于于F1B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v26、(本题9分)某船要渡过60m宽的河，船渡河的最短时间是12s；若船沿垂直河岸的直线到达正对岸，渡河时间是15s，则船在静水中的速率v1及河水的流速v分别为A．v1=5m/sv2=4m/sB．v1=5m/sv2=3m/sC．v1=4m/sv2=5m/sD．v1=4m/sv2=3m/s7、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是(）A．离地面的高度一定B．轨道平面不一定在赤道平面内C．线速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s28、(本题9分)某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（）A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小B．升降机的最大速度v2＝C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D．钢丝绳的最大拉力为9、(本题9分)如图所示，地球绕OO′轴自转，则下列正确的是（）A．A、B两点的角速度相等B．A、B两点线速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期相同10、(本题9分)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变11、(本题9分)关于摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力B．受静摩擦作用的物体一定是静止的C．滑动摩擦力方向可能与运动方向相同D．物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度12、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则（）A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到达底端时重力的瞬时功率相同D．到达底端时两物体的机械能不相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙所示。已知细绳始终处于弹性限度内。(1)分析实验数据可知，弹性细绳的伸长是___________(填“均匀”或“不均匀”)的，在弹性限度内，弹性细绳的伸长量与所受拉力___________。(2)可以推断，当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm的位置时，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此时测力计的示数为___________N。(3)手持细绳的A、B两端，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，A端向左B端向右。实验中若发现标识R1不动，则A、B两端的速度之比为___________；若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为___________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．（1）下面关于该实验的操作过程正确的是______．A．如果使用电火花打点计时器，则应该接到4~6V的交流电源上B．重锤要从靠近打点计时器处静止释放C．验证机械能是否守恒必须以纸带上第一个点作为起点计算D．如果某条纸带第一、第二两点之间的距离明显大于2mm，可能是先释放重锤，后接通电源打出的一条纸带（2）电火花打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度为，测得所用重锤的质量为0.40kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，取连续的多个点A、B、C……作为测量的点，经测得各点到O点的距离分别为……，根据以上数据，由O点运动到B点的过程中，重锤的重力势能减少量等于________J，动能的增加量等于_______J．（计算结果均保留2位有效数字）（3）实验中获得多组数据，描出图像如图所示，当地重力加速度为g，在误差允许的范围内，则当直线斜率k=_________时（填字母序号），说明重锤在下落过程中机械能守恒．A．0.5gB．gC．2gD．5g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）(本题9分)如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端栓接质量为m的小球，小球恰好能通过最高点，在竖直面内做完整的圆周运动．小球可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力．求：(1)小球通过最高点时的速度大小v；(2)小球在最低位置时对轻绳的拉力．16、（12分）(本题9分)在5m高处以10m/s的速度水平抛出一小球，不计空气阻力，g取10m/s2，求：(1)小球在空中运动的时间；(2)小球落地时的水平位移大小；(3)小球落地时的速度大小．17、（12分）如图所示，在水平向右的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的长度为L=40cm，细线的一端连着一个质量为m=1.0×10－4kg、带电量为q=+5.0×10－8C的小球，另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速由A点释放，当细线转过90°，小球到达B点时速度恰好为零．不计空气阻力和细线质量，重力加速度g=10m/s1．求：（1）A、B两点间的电势差UAB；（1）匀强电场的电场强度E的大小；（3）小球从A点运动到B点过程中的最大速度的大小．（结果可保留根号）

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、B【解析】

对小滑块向心力等于最大静摩擦力，μmg=mRω2，所以大圆盘转动的角速度为，B点的角速度为，所以A点的线速度大小为，则A点的角速度为.A.与计算结果不相符；故A错误.B.与计算结果相符；故B正确.C.与计算结果不相符；故C错误.D.与计算结果不相符；故D错误.2、B【解析】

由库仑定律F=A、当甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为F．故A错误．B、甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为2F．故B正确．C、甲、乙之间的距离变为原来的2倍，库仑力变为F．故C错误D、甲、乙之间的距离变为原来的倍，，库仑力变为F．故D错误．故选B．3、B【解析】

做曲线运动的质点，其瞬时速度方向在曲线运动的切线方向．质点做曲线运动的条件是合力不零，而且合力方向与速度方向一定不在同一直线上．【详解】A项：质点在运动中为曲线，故路程是大于位移的大小的，故A错误；B项：质点做曲线运动时，其瞬时速度方向在曲线运动轨迹的切线方向，故B正确；C项：根据质点做曲线运动的条件可知，做曲线运动的物体受到的合力一定不为零，故C错误；D项：质点做曲线运动的条件是物体受到的合力方向与速度方向一定不在同一直线上，故D错误．【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，物体是否做曲线运动取决于合力方向与速度方向间的关系，不是取决于合力是恒力，还是变力．4、C【解析】

AB.水平分运动是匀速运动，则水平分位移相同，得，故AB错误；CD.铁丝圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，则有得故C正确D错误。故选C。5、D【解析】试题分析：A、设斜面与物体之间的动摩擦因数是μ，物体在沿斜面向上且平行斜面的力F3作用下，在斜面上做速度为v3的匀速运动，则：F3=mgsinθ+μmgcosθ①在与斜面夹角为α的力F3作用下运动时：F3sinα+N=mgcosθ②F3cosα=mgsinθ+μN③由②③可知，当时，对物体的拉力有最小值．所以F3不一定大于F3．故A错误．B、两个力的功率相等，由①②③式可知，在第二种情况下，摩擦力比较小，则产生的内能比较少，所以在相同的时间内，物体增加的机械能不相同．故B错误；C、D、需要对有摩擦力和没有摩擦力减小讨论：Ⅰ、在有摩擦力时，第二种情况下，摩擦力比较小，则产生的内能比较少，则增加的机械能比较大．由于两种情况下物体的速度都不变，则动能不变，第二种情况下物体重力势能的增加量比较大，所以v3一定小于v3．Ⅱ、如果斜面是光滑的，则μ=3，由公式①③可知，F3＞F3，由于两次的功率是相等的，根据P=Fv可知，可知v3一定大于v3．故C错误，D正确．故选D6、B【解析】

CD.当以最短时间渡河时，船头指向正对岸，则渡河时间为：t1=dAB.当船垂直河岸到达正对岸时，即合速度垂直河岸，渡河时间为：t2=dv127、ACD【解析】

A.万有引力提供向心力，列出等式：其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故A正确；B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。8、ABD【解析】

A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。9、AD【解析】

A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动，两点共轴转动，角速度相同．故A正确．BC、由图知B转动的半径大于A转动的半径．根据v=rω，知B的线速度大．故B、C错误．D、根据，角速度相同，则周期相同．故D正确．故选AD．10、BD【解析】

由题意可知，小球下滑过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球的动能、重力势能及弹簧的弹性势能之和保持不变，即小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，选项C错误，D正确；小球从C点到B点过程中，弹性势能减小，然后弹性势能增大，故小球的动能与重力势能之和先增大后减少，选项B正确，A错误；故选BD.11、CD【解析】试题分析：两物体相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势，是产生摩擦力必不可少的三个条件，缺少任何一个都不会有摩擦力产生，选项A错误；静摩擦力产生在存在相对运动趋势的两个相互接触的物体之间，物体不一定静止，选项B错误；滑动摩擦力方向和物体间相对运动的方向相反，可能与运动方向相同，选项C正确；物体间正压力一定时，静摩擦力的大小随着外力和物体的运动状态的变化而变化，但有一个限度，即最大静摩擦力，选项D正确。考点：摩擦力12、AB【解析】

A.两物体下落的高度，重力做功为：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；B.A沿斜面向下做匀加速直线运动，B做自由落体运动，A的运动时间大于B的运动时间，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正确；C.由机械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，则知到达底端时两物体的速度大小相等，到达底端时A重力的瞬时功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬时功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C错误。D.两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、均匀成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.图甲中，弹性细绳长度为6.00cm。

图乙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为2.4N，

图丙中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为4.8N，

由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；

第三空.第四空.由图甲可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；

由图乙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；

由图丙可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；

综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此时弹簧测力计的示数为3.6N。

第五空.第六空.由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；

由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；

由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；

综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R1不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为1：2。

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为2：1。14、BD0.980.95~0.97B【解析】

(1)A、如果使用电火花打点计时器，则应该接到220V交流电源上，而电磁打点计时器，使用的4V-6V的交流电源上，故A错误；B、实验时，为充分利用纸带，应使小车靠近打点计时器处由静止释放，故B正确．C、不论纸带上从哪个点开始计算都能验证机械能是否守恒，故C错误；D、如果某条纸带的开始两个明显点迹之间的距离大于2mm，可能是先释放重物，再接通电源打出的一条纸带，原因是初速度不为零，而计算时，却当作零的处理的，故D正确；故选BD.(2)重力势能减小量为：△Ep=mg