2022屆山西省呂梁市離石區(qū)高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，錯選和不選得零分）1、如圖所示，一個物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右運動一段距離x。在此過程中，拉力F對物塊所做的功為A．Fx B．FxtanαC．Fxsinα D．Fxcosα2、(本題9分)一帶正電粒子僅在電場力作用下沿直線運動，其速度隨時間變化的圖像如圖所示，tA、tB時刻粒子分別經(jīng)過A點和B點，A、B兩點的場強大小分別為EA、EB，電勢分別為A、B，則可以判斷A．EA＜EB B．EA＞EBC．A=B D．A＜B3、如圖所示，輕桿長為L，一端固定在水平軸上的O點，另一端固定一個小球（可視為質點）．小球以O為圓心在豎直平面內做圓周運動，且能通過最高點，g為重力的加速度，下列說法正確的是（）A．小球到達最高點時所受輕桿的作用力不可能為零B．小球通過最低點時所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過最高點時所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過最低點時所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小4、(本題9分)A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上．已知A、B兩球質量分別為2m和m．當用板擋住A球而只釋放B球時，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖所示．取走A左邊的擋板，用同樣的程度壓縮彈簧，將A、B同時釋放，B球的落地點距離桌邊距離為A． B． C．x D．5、(本題9分)有關物體的動量，下列說法正確的是()A．某一物體的動量改變，一定是速度大小改變B．某一物體的動量改變，一定是速度方向改變C．某一物體的運動速度改變，其動量一定改變D．物體的動量改變，其動能一定改變6、(本題9分)將物體以某一初速度從地面豎直向上拋出，該物體上升的最大高度是h，已知物體的質量為m，所受的空氣阻力大小恒為f，當?shù)氐闹亓铀俣葹閯t從物體被拋出到落回地面的全過程中A．重力所做的功為2

mghB．空氣阻力所做的功為零C．空氣阻力所做的功為D．物體在上升過程中機械能守恒7、一個空氣平行板電容器，極板間相距d，正對面積S，充以電荷量Q后，兩極板間電壓為U，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A．將電壓變?yōu)閁/2B．將帶電荷量變?yōu)?QC．將極板間的距離變?yōu)閐/2D．兩板間充滿介電常數(shù)為2的電介質8、(本題9分)質量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動能E隨上升的高度h的變化關系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機械能減小20JD．上升2m過程中，機械能減小60J9、(本題9分)如圖所示，一輕質彈簧一端固定在墻上，一個質量為m的木塊以速度vo從右側沿光滑水平面向左運動并與彈簧發(fā)生相互作用．設相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內，在整個相互作用的過程中彈簧對木塊沖量I的大小和彈簧對木塊做的功W分別是()A．I=0 B．I= C．W=0 D．W=10、(本題9分)如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ，桿以O點為支點繞豎直軸旋轉，質量為m的小球套在桿上可自由滑動，當桿旋轉角速度為ω1時，小球可在A處的水平面內旋轉，當桿旋轉角速度為ω2時，小球可在B處的水平面內旋轉，設球對桿的壓力分別為N1和N2，則（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω211、(本題9分)如圖所示，一圓盤在水平面內勻速轉動，角速度為ω，在圓盤上距中心位置O為r處有一個質量為m的小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動，以下說法正確的是A．小物塊的線速度為ωrB．小物塊的向心加速度為ωr2C．小物塊受到的摩擦力為mω2rD．小物塊受到的摩擦力為012、在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過時間、通過位移后，動量變?yōu)?，動能變?yōu)?，以下說法正確的是（）A．在作用下，這個物體經(jīng)過位移，其動量等于B．在作用下，這個物體經(jīng)過時間，其動量等于C．在作用下，這個物體經(jīng)過時間，其動能等于D．在作用下，這個物體經(jīng)過位移，其動能等于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。(1)實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線_______。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________。(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為__________m/s（g＝9.8m/s2）。(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L＝5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為_______m/s；B點的豎直分速度為________m/s（g＝10m/s2）。（結果均保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)如圖所示是是用重錘做自由落體運動來“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。(1)為了減小實驗誤差，下列措施可行的是_______(填寫代號）A．重錘選用體積較大且質量較小的B．重錘選用體積較小且質量較大的C．打點計時器尚定時應使兩限位孔的連線豎直向下D．應先放手讓質量拖著紙帶運動，再通電讓打點計時器工作(2)如圖已知重錘的質量為0.50kg，當?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2,交流電源的頻率為50Hz，從打O點到打F點的過程中，重錘重力做功為_____J.(保留2位有效數(shù)字）。重錘動能的增加量為______J.(保留2位有效數(shù)字）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）地球的質量約為火星質量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，航天器在地球表面附近繞地球做圓周運動時速度為v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率；（2）火星表面的重力加速度g。16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內半徑為R的光滑半圓形軌道，與水平軌道AB相連接，AB的長度為x．一質量為m的小球，在水平恒力F作用下由靜止開始從A向B運動，小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，到B點時撤去力F，小球沿圓軌道運動到最高點時對軌道的壓力為2mg，重力加速度為g．求：(1)小球在C點的加速度大小；(2)小球運動至B點時的速度大小；(3)恒力F的大小．17、（12分）(本題9分)質量m=3kg的小球用一根長L=2.5m的輕繩系在光滑水平面的上方O點，O點到水平面的距離h=2m．現(xiàn)拉直輕繩，給小球一個初速度，可使小球在水平面內做圓周運動．不計一切阻力，重力加速度g=10m/s2（計算結果可以用分數(shù)或根式表示）．求：(1)小球能在該水平面內做圓周運動的最大角速度0；(2)若小球做圓周運動的角速度=2rad/s時，則小球對水平面的壓力多大？

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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

由圖可知，力和位移的夾角為α，故恒力的功W=Fxcosα；A.Fx，與結論不相符；B.Fxtanα，與結論不相符；C.Fxsinα，與結論不相符；D.Fxcosα，與結論相符；2、B【解析】

由于圖象的斜率表示加速度，所以從圖象中可以看出從點到點，帶正電粒子的加速度逐漸減小，所以電場力就減小，電場強度就逐漸減小，即；從點到點正電荷的速度增大，說明了電場力做正功，電勢能減小，根據(jù)可知電勢降低，即，故選項B正確，A、C、D錯誤。3、B【解析】試題分析：最高點時，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零；故A錯誤；因最低點時，小球一定有向上的向心力；該力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正確；在速度由零增大到時，小球通過最高點時所受輕軒的作用力隨速度的增大而減小；故C錯誤；小球在最低點時，，故速度越大則拉力越大；故D錯誤；故選B．考點：向心力；牛頓定律的應用4、D【解析】

當用板擋住A球而只釋放B球時，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，則、、，解得：彈簧的彈性勢能當用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時釋放，由動量守恒可得：，可得：，因此A、B獲得的動能之比，所以B球獲得的動能．那么B球拋出時的初速度，平拋后水平位移故D項正確，ABC三項錯誤．【點睛】本題考查動量守恒定律、機械能守恒定律及平拋運動規(guī)律．兩種情況下，彈簧彈性勢能相同，在彈簧恢復原長過程中彈性勢能轉化為動能．5、C【解析】由p="mv"可知，物體的動量與質量的大小、速度的大?。ㄋ俾剩┖头较蛉齻€因素有關，動量發(fā)生變化可能是速度的大小發(fā)生變化也可能是方向發(fā)生變化，或者二者皆變。故AB錯誤，D正確。若方向發(fā)生變化大小不變，則動量變，而動能不變，C錯誤；故選D6、C【解析】A項：回到出發(fā)點，物體整個運動過程中始末位置相同，故重力做功為0，所以A錯誤；B、C項：上升和下降過程中阻力始終做負功，所以克服阻力做功為2fh，故B錯誤，C正確；D項：由于上升過程中阻力做負功，所以物體的機械能減小，故D錯誤．7、CD【解析】

電容器的電容反映電容器容納電荷的本領大小，由電容器本身決定，與極板間的電壓和所帶電荷量無關，所以改變電容器的電壓和帶電量不會改變電容器的電容，故AB錯誤．由電容器的決定式可知，要使電容器的電容加倍，可采取的方式是：①將極板間的距離變?yōu)?；②將電解質換為介電常數(shù)為原來的介電常數(shù)為2的電介質；故CD正確.【點睛】改變電容器的電壓和帶電量不會改變電容器的電容，由電容器的決定式我們可以知道通過改變正對面積S，介電質常數(shù)，極板間的距離d來改變電容．8、AC【解析】

AB.對物體受力分析后列動能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯誤；CD.除重力外其他力做功等于機械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機械能減小20J，故C正確，D錯誤。9、BC【解析】

由題意分析可知，木塊離開彈簧的瞬間速度大小為v1，方向向右．取向左為正方向．根據(jù)動量定理得：，大小為2mv1．根據(jù)動能定理得：故選BC．10、AD【解析】

對小球受力分析，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則知，N=，可知支持力大小相等，則壓力大小相等．故A正確、B錯誤．根據(jù)＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正確，C錯誤．故選AD．【點睛】解決本題的關鍵是畫出小球的受力圖，找到小球做圓周運動的圓心，然后確定向心力，結合牛頓第二定律進行求解．11、AC【解析】

小物塊的線速度為v=ωr，選項A正確；小物塊的向心加速度為a=ω2r，選項B錯誤；小物塊受到的摩擦力為等于向心力，大小為f=mω2r，選項C正確，D錯誤；故選C.12、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過時間t、通過位移L后，動量為p、動能為，由動量定理可知，由動能定理得，設物體質量為m；當位移為2L時，物體的動能，物體的動量，故A錯誤D正確；當時間為2t時，動量，物體的動能，故B正確C錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、水平初速度相同1.61.52.0【解析】

(1)[1][2]為了保證小球的初速度水平，斜槽末端應切線水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋運動的初速度相等。(2)[3]根據(jù)得，運動時間為則小球平拋運動的初速度為(3)[4][5]在豎直方向上，根據(jù)得則小球平拋運動的初速度為B點的豎直分速度為14、（1）BC（2）0.35（0.34~0.36）0.33（0.32~0.34）【解析】

第一空.重錘選用體積較小且質量較大的，選項A錯誤，B正確；打點計時器固定時應使兩限位孔的連線豎直向下，這樣可減小紙帶與計時器之間的摩擦，選項C正確；應先通電讓打點計時器工作，再放手讓物體拖著紙帶運動，選項D錯誤；第二空.重力勢能的減小量等于重力做功大小，故有：△Ep=mgsOF=0.50×9.8×7.05×10-2J=0.35J，由于刻度尺在讀數(shù)時需要估讀，因此答案在0.34J---0.36J都正確．

第三空.在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，故F點的速度為：．動能增量為：，答案在0.32J---0.34J范圍內均正確．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）航天器在火星表面附近做圓周運動所需的向心力是由萬有引力提供，有：得當航天器在地球表面附近繞地球做圓周運動時有故（2）在星球表面忽略自轉時有：16、(1)(2)(3)【解析】

（1）由牛頓第三定律知在C點，軌道對小球的彈力為：F=2mg小球C點時，受到