新疆哈密市第十五中学2022年物理高一下期末监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)已知某船在静水中的速度为=4m/s，现让船以最短时间渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d=100m，水流速度为=3m/s，方向与河岸平行．则下列说法正确的是A．船渡河的最短时间是20s B．船渡河的最短时间是25sC．船渡河的实际速度为4m/s D．船渡河的位移为100m2、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh3、质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v－t图象如图所示，下列选项中哪个不能求出()A．0～25s内合外力对汽车所做的功B．前25s内汽车的平均速度C．15～25s内汽车的加速度D．15～25s内汽车所受的阻力4、(本题9分)铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于5、(本题9分)如图所示，物块放在斜面上一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动,在通过一段位移的过程中，下列说法正确的是(

)A．斜面对物块不做功B．支持力对物块不做功C．摩擦力对物块做负功D．重力对物块做负功6、(本题9分)物体在恒定合外力F作用下由静止开始运动，经时间t，发生的位移为x，关于F在t时刻的功率P,下列说法中正确是A．F的大小一定时，P与t成正比 B．F的大小一定时，P与x成正比C．t一定时，P与F的大小成正比 D．x一定时，P与F的大小成正比7、(本题9分)一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，若已知物体在第1秒内位移为8.0m，在第3秒内位移为0.5m．则下列说法正确的是()A．物体的加速度大小一定为3.75m/s2B．物体的加速度大小可能为3.75m/s2C．物体在第0.5秒末速度一定为8.0m/sD．物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s8、如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板9、A、B两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为M的人以水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳回A船。经多次跳跃后，人最终跳到B船上，设水对船的阻力不计，则（）A．A、B两船最终的速度大小之比为3：2B．A、B（包括人）最终的动量大小之比为1：1C．A、B（包括人）最终的动量之和为零D．因为跳跃次数未知，故以上答案均无法确定10、(本题9分)如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（）A．断开S后，使B板向右平移一些B．断开S后，使A、B两板错开一些C．保持S闭合，使A、B两板靠近一些D．保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些11、(本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是()A．物体的重力势能减少2mghB．物体的机械能保持不变C．物体的动能增加2mghD．物体的机械能增加mgh12、(本题9分)如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一段不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m和4m的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（）A．两球速度大小始终相等B．重力对小球B做功的功率一直不变C．小球A的机械能一直增加D．小球B经过a点时的速度大小为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．他们称得滑块的质量为M、砂和小桶的总质量为m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．14、（10分）(本题9分)用如图（甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．①下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件B．将打点计时器接到电源的直流输出端上C．用天平测量出重锤的质量D．接通电源，待打点稳定后再释放纸带E．测量打出的纸带上某些点之间的距离F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上．②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地的重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是．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）(本题9分)如图，在xOy平而内，x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场，磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x轴为两磁场的分界线；在第I象限内存在沿y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从x轴上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的P（0，）点，以速度v0垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。（1）求A点的坐标；（2）若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围；（3）若粒子能从O'（3L，0）点离开，求磁感应强度的可能取值。16、（12分）(本题9分)如图，长度为L=0.8m的轻质细杆OA，A端系有一质量为m=2.0kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最低点时小球的速率是6.0m/s，g取10m/s2，求小球在最高点时受到的弹力的大小和方向。17、（12分）(本题9分)我国预计于2022年建成自己的空间站。假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：空间站做匀速圆周运动的线速度大小。

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】

船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短．由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小．【详解】当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：．故A错误，B正确；船实际的运动是由两个相互垂直的分运动组成，所以合速度：．故C错误；船沿着水流方向的位移大小：；船发生的位移是：；故D错误；故选B．【点睛】小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度．2、D【解析】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．3、D【解析】

A.由图可以读出0～25s内汽车的初、末速度，结合质量，能求出动能的变化，根据动能定理可求前25s内合外力对汽车所做的功，故A不符合题意。B.根据速度图线与时间轴所围成的面积表示位移，能求出前25s内汽车的位移，从而可以求出前25s内汽车的平均速度，故B不符合题意。C.根据速度图象的斜率表示加速度，可以求出15～25s内汽车的加速度，故C不符合题意。D.根据F-f=ma，知道加速度a和汽车的质量m，不能求解15～25s内汽车所受的阻力，选项D符合题意.4、A【解析】

AB．当火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，有可得火车的速度为，当火车转弯的速度小于时，火车所需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于所需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的侧压力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误；CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，则有由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，故CD错误。故选A。5、A【解析】

A.因整体做匀速运动，则斜面对物体的作用力是支持力与摩擦力的合力，与重力等大，方向竖直向上，不做功，故A正确；B.支持力与水平位移夹角大于，所以支持力对物体做负功，故B错误；C.因为物块平衡，所以摩擦力沿斜面向上，与水平位移方向夹角小于，做正功，故C错误；D.因为一起水平运动，高度没有变化，所以重力对物块不做功，故D错误。6、A【解析】

由可知，F的大小一定时，P与t成正比；t一定时，P与F的平方成正比，选项A正确，C错误；由可知，F的大小一定时，P与x的平方根成正比；x一定时，P与的大小成正比，选项BD错误．7、BC【解析】

根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可得代入数据可得加速度a=-3.75m/s2AB．如果说没有外力的情况下任由物体在一个粗糙的水平面上滑动，它最终会停下来，也就是说它是不可返回的，假设它在第2s到第3s之间的某一时刻就已经停下来了，加速度大小就不等于3.75m/s2，故A错误，B正确；C．第0.5s末速度为第1s内的中点时刻速度，根据故C正确；D．如果在第3s前就已经停止运动，则物体在第2.5s末速度不等于第3s的平均速度，故D错误．故选BC．8、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；9、BC【解析】

A.两船和人的总动量守恒，由动量守恒定律可得，所以，故A错误。B.两船和人的总动量守恒，所以A船的动量和B船（包括人）的动量大小相等，方向相反，即A、B（包括人）最终的动量大小之比为1：1，故B正确。C.两船和人的总动量守恒，系统的的初动量为零，所以A、B（包括人）最终的动量之和为零，故C正确。D.由上述分析可知D错误。10、AB【解析】

断开S，电容器带电量保持不变，B板向右平移一些，即A、B间距增大一些，根据C=εS4πkd，d变大，C变小。根据C=Q/U，U增大，张角变大。故A正确。断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据【点睛】解决本题的关键在处理电容器动态分析时，电容始终与电源相连，两端间电势差不变，与电源断开，电量保持不变．11、CD【解析】

重力势能的变化量等于重力对物体做的功．只有重力对物体做功，物体的机械能才守恒．根据动能定理研究动能的变化量．根据动能的变化量与重力的变化量之和求解机械能的变化量。【详解】A项：由质量为m的物向下运动h高度，重力做功为mgh，则物体的重力势能减小mgh，故A错误；B、依题物体的加速度为2g，说明除重力做功之外，还有其他力对物体做功，物体的机械能应增加，故B错误；

C项：合力对物体做功W=mah=2mgh，根据动能定理得知，物体的动能增加2mgh，故C正确；D项：由上物体的重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则物体的机械能增加mgh，故D正确。故选：CD。【点睛】本题考查分析功能关系的能力．几对功能关系要理解记牢：重力做功与重力势能变化有关，合力做功与动能变化有关，除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关。12、CD【解析】

根据速度的分解知识可知，B球的速度沿绳子方向的分速度等于A的速度，则两球速度大小不是始终相等，选项A错误；重力瞬时功率公式为P=mgvcosα，α是重力与速度的夹角．一开始B球是由静止释放的，所以B球在开始时重力的功率为零；B球运动到a点时，α=90°，重力的功率也为零，所以重力对小球B做功的功率先增大后减小，故B错误．在B球由c下滑到a的过程中，绳子的拉力一直对A球做正功，由功能原理可知，A球的机械能一直增加．故C正确．设小球B经过a点时的速度大小为v1，此时A球的速度大小为v1．则有：v1=v1cos30°;由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；联立解得v1=．故D正确．故选CD．【点睛】本题解题的关键是对两个小球运动情况的分析，知道两球沿绳子方向的分速度大小相等以及系统的机械能守恒；能用特殊位置法判断B的重力的瞬时功率．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．（3）运动过程中外力做功为：；动能的增加量为：；根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．14、①B、C②重锤的质量m【解析】

①B、电火花和电磁计时器都使用交流电源．C、用自由落体运动验证机械能守恒定律，不需要天平，因为质量可以约去，所以指出其中没有必要进行的或