2022屆河北省石家莊市物理高一下期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是（）A．受到的合外力必須是恒力B．受到的合外力必須是變力C．合外力方向與速度方向在一條直線上D．合外力方向與速度方向不在一條直線上2、(本題9分)“嫦娥四號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要24小時(shí)）；然后，經(jīng)過(guò)兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動(dòng)能減小，機(jī)械能減小D．衛(wèi)星動(dòng)能減小，機(jī)械能增大3、(本題9分)兩個(gè)用相同材料制成的半徑相等的帶異種電荷的金屬小球，其中一個(gè)球的帶電荷量是另一個(gè)的5倍，它們間的庫(kù)侖力大小是F，現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處，它們間庫(kù)侖力的大小是A． B．C． D．4、(本題9分)如圖，一薄圓盤(pán)可繞通過(guò)圓盤(pán)中心且垂直于盤(pán)面的豎直軸OO’轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤(pán)上放置一小木塊．當(dāng)圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，木塊相對(duì)圓盤(pán)靜止．關(guān)于木塊的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()A．木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的靜摩擦力，方向指向圓盤(pán)中心B．由于木塊相對(duì)圓盤(pán)靜止，所以不受摩擦力C．由于木塊運(yùn)動(dòng)，所以受到滑動(dòng)摩擦力D．木塊受到重力、支持力、摩擦力、向心力5、(本題9分)小船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時(shí)間t分別為()A．船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?t=100sB．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角,t=100sC．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角，t=sD．船頭應(yīng)與上游河岸成30°角，t=6、(本題9分)在圓軌道上運(yùn)行的國(guó)際空間站里，一宇航員A站在空間站地板上固定的臺(tái)秤B上，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．宇航員A不受地球引力作用B．臺(tái)秤B示數(shù)大小等于宇航員此時(shí)所受地球引力C．宇航員A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航員A將手中一小球無(wú)初速釋放，該小球?qū)⒙涞娇臻g站地板上7、(本題9分)如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個(gè)輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí)，木塊C被釋放，使木塊C離開(kāi)彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說(shuō)法正確的是（）A．彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中木塊C向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小車AB也向右運(yùn)動(dòng)B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)D．木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s8、小明家住26層，他放學(xué)后，乘坐電梯從1層直達(dá)26層。假設(shè)電梯剛起動(dòng)時(shí)做加速直線運(yùn)動(dòng)，中間一段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間內(nèi)做減速直線運(yùn)動(dòng).在電梯從1層直達(dá)26層的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．電梯剛起動(dòng)時(shí)，小明處于失重狀態(tài)B．電梯剛起動(dòng)時(shí)，小明處于超重狀態(tài)C．電梯運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終不變D．電梯運(yùn)動(dòng)的加速度方向發(fā)生了變化9、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平，OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落，不計(jì)空氣阻力，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力．已知PA=2.5R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：A．重力做功2.5 B．動(dòng)能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．機(jī)械能減少1.510、某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示，一帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，虛線MN為其運(yùn)動(dòng)軌跡，以下說(shuō)法中正確的有A．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)D．M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)11、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物塊，在豎直方向的拉力作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示(向上為運(yùn)動(dòng)的正方向)，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(A．4s時(shí)克服重力做功的功率為80WB．前6s內(nèi)物塊的重力勢(shì)能先增大后減少C．前2s內(nèi)拉力的功率變大D．5s時(shí)物塊的動(dòng)能為4J12、(本題9分)如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，左邊是主動(dòng)輪，右邊是一個(gè)輪軸，a、b、c分別為輪邊緣上的三點(diǎn)，已知Ra<Rb<RC，假設(shè)在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等 B．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等C．c點(diǎn)的線速度最大 D．c點(diǎn)的角速度最大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在利用重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列各項(xiàng)描述正確的有（________）.A．必須要測(cè)量重錘的質(zhì)量B．必須測(cè)量重錘的下落時(shí)間C．需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔盡量調(diào)到同一豎直線上D．由于誤差的原因利用紙帶測(cè)出O到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重力勢(shì)能的減小量，總是略大于測(cè)出必須測(cè)出的動(dòng)能增加量14、（10分）(本題9分)如圖示，為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的其中一部分相片（與實(shí)物比例為1:1），圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為5cm，取g=10m/s2，則：（1）閃光周期是______s．（2）小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度為_(kāi)_____m/s．（3）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為_(kāi)_____m/s．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）將一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑細(xì)鋼絲ABCDE制成如圖所示的形狀，并固定在豎直平面內(nèi)．其中AD段豎直，DE段為圓弧，圓心為O，E為圓弧最高點(diǎn)，C與E、D與O分別等高，BC＝AC．將質(zhì)量為m的小珠套在鋼絲上由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．（1）小珠由C點(diǎn)釋放，求到達(dá)E點(diǎn)的速度大小v1；（2）小珠由B點(diǎn)釋放，從E點(diǎn)滑出后恰好撞到D點(diǎn)，求圓弧的半徑R；（3）欲使小珠到達(dá)E點(diǎn)與鋼絲間的彈力超過(guò)，求釋放小珠的位置范圍．16、（12分）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在輕桿的A點(diǎn)，右端與一質(zhì)量套在輕桿的小物塊相連但不栓接，輕桿AC部分粗糙糙，與小物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)，CD部分為一段光滑的豎直半圓軌道．小物塊在外力作用下壓縮彈簧至B點(diǎn)由靜止釋放，小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到半圓軌道最高點(diǎn)D，，小物塊剛經(jīng)過(guò)C點(diǎn)速度，g取，不計(jì)空氣阻力，求：（1）半圓軌道的半徑R；（2）小物塊剛經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）小物塊在外力作用下壓縮彈簧在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能．17、（12分）黑洞是時(shí)空曲率大到光都無(wú)法從其視界逃脫的天體，黑洞的產(chǎn)生過(guò)程類似于中子星的產(chǎn)生過(guò)程。某中子星的球體半徑為，在距中子星表面高度處繞中子星運(yùn)動(dòng)的小星球其周期為。已知引力常量為，中子星質(zhì)量分布均勻。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)，比如平拋運(yùn)動(dòng)；也可以是變力，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；當(dāng)物體合外力方向與速度方向不共線時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、B【解析】

萬(wàn)有引力提供向心力：解得：AB．根據(jù)題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時(shí)軌道”變軌為“48小時(shí)軌道”和從“48小時(shí)軌道”變軌為“72小時(shí)軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運(yùn)行周期增大，運(yùn)行軌道半徑增大，運(yùn)行線速度減小，角速度減小，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點(diǎn)火加速，動(dòng)能變大，機(jī)械能增大，故CD錯(cuò)誤。3、B【解析】

兩電荷異性，設(shè)一個(gè)球的帶電量為Q，則另一個(gè)球的帶電量為5Q，此時(shí)：接觸后再分開(kāi)，帶電量各為2Q，則兩球的庫(kù)侖力大小為：ACD.由上計(jì)算可知，ACD錯(cuò)誤；B.由上計(jì)算可知，B正確．4、A【解析】

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和靜摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，靜摩擦力提供向心力，指向圓心；A．木塊受到圓盤(pán)對(duì)它的靜摩擦力，方向指向圓盤(pán)中心，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．由于木塊相對(duì)圓盤(pán)靜止，所以不受摩擦力，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由于木塊運(yùn)動(dòng)，所以受到滑動(dòng)摩擦力，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．木塊受到重力、支持力、摩擦力、向心力，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A．5、C【解析】當(dāng)合速度的方向與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為，則，所以，渡河的位移x=d=400m；根據(jù)矢量合成法則，則有：，渡河時(shí)間，C正確．【點(diǎn)睛】船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，這類題主要是問(wèn)最短的時(shí)間和最短的路程，最短的時(shí)間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這樣就可以用最快的速度過(guò)河，這個(gè)分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過(guò)河的時(shí)候渡河時(shí)間最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，這樣就可以在垂直河岸方向上運(yùn)動(dòng)，最短的位移是河兩岸的距離．6、C【解析】

A．宇航員隨國(guó)際空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員A仍受到地球引力作用。故A錯(cuò)誤。B．空間站處于完全失重狀態(tài)，因此臺(tái)秤示數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，宇航員A與地球的距離大于地球半徑，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正確；D．宇航員相對(duì)于太空艙無(wú)初速釋放小球，小球受地球的萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，不會(huì)落到“地面上”，故D錯(cuò)誤；7、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：。由機(jī)械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長(zhǎng)過(guò)程中，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)。A.由上面分析可知，木塊C向右運(yùn)動(dòng)，小車AB左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.因?yàn)関1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個(gè)整體，總動(dòng)量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.木塊脫離彈簧時(shí)的速度大小為3m/s，與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。8、BD【解析】

AB．電梯剛起動(dòng)時(shí)，小明有向上的加速度，則小明處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．電梯啟動(dòng)和向上加速時(shí)加速度向上，而減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度向下，故加速度方向發(fā)生了變化，故C錯(cuò)誤，D正確.9、BC【解析】

A、重力做功只與豎直高度有關(guān)，故重力做功為：1.5mgR，A錯(cuò)誤；B、恰好到達(dá)B點(diǎn)有：，由動(dòng)能定理知由P運(yùn)動(dòng)B的過(guò)程中，合外力所做的功為：，故B正確；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功為：，故C正確；D、由以上分析知在由P運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，機(jī)械能的減少量為等于克服摩擦力所做的功，故為，D錯(cuò)誤．10、BC【解析】

電場(chǎng)線越密集的位置場(chǎng)強(qiáng)越大，則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，所以C正確，D錯(cuò)誤．11、AD【解析】

4s時(shí)，由v-t圖象得v=4m/s，又由PG=mgvcosθ

(重力與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，θ=180°)；代入數(shù)據(jù)得：4s時(shí)克服重力做功的功率為80W；故A正確；前6s內(nèi)物塊一直朝上運(yùn)動(dòng)，物體的重力勢(shì)能會(huì)一直增加，故B錯(cuò)誤；前2s內(nèi)物體的速度未發(fā)生改變，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力與重力平衡；又由功率的計(jì)算公式P=Fvcosθ；得前2s內(nèi)拉力的功率為定值，故C錯(cuò)誤；由Ek=【點(diǎn)睛】此題要理解v-t圖象得相關(guān)意義：(1)v-t圖象與t軸圍成的面積表示物塊的位移；(2)v一直為正值，故物體一直朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；并結(jié)合功率的計(jì)算公式就能解決問(wèn)題。12、BC【解析】試題分析：由于ab是皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣上的點(diǎn)，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等；因?yàn)閍c是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以ac的角速度相等，根據(jù)，則c點(diǎn)的線速度最大；三點(diǎn)角速度的關(guān)系是，選項(xiàng)BC正確?？键c(diǎn)：同軸轉(zhuǎn)動(dòng)和皮帶傳動(dòng)中角速度和線速度的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、CD【解析】

A項(xiàng)：因?yàn)槲覀兪潜容^mgh，的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平測(cè)質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了重錘下落時(shí)間，不需要測(cè)量時(shí)間，故B正確；C項(xiàng)：為減小摩擦阻力，需要調(diào)整打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，使它在同一豎直線上，故C正確；D項(xiàng)：重錘下落的過(guò)程中不可避免的受到阻力作用，因此重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量，故D正確。14、0.1s1.5m/s2.5m/s【解析】

(1)在豎直方向上,根據(jù)得，閃光相等的時(shí)間間隔為：(2)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：(3)B點(diǎn)豎直分速度為：則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小為：【點(diǎn)睛】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出初速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度