河北省石家莊市行唐縣第三中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中。許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明進(jìn)程，下列描述符合史實(shí)的是（）A．伽利略通過(guò)“理想斜面實(shí)驗(yàn)”提出了能量的概念和能量守恒的思想B．開(kāi)普勒總結(jié)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并指出地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿絹?lái)自太陽(yáng)的引力C．卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量G的數(shù)值D．牛頓通過(guò)比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，對(duì)萬(wàn)有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”2、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開(kāi)始渡河，河寬為H，河水流速為u，船在靜水中的速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距233HA．甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相同B．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇C．甲船在A點(diǎn)右側(cè)靠岸D．甲船也在A點(diǎn)靠岸3、質(zhì)量為m的汽車在平直的路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度時(shí)間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點(diǎn)后為平行于橫軸的直線．已知從時(shí)刻開(kāi)始汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說(shuō)法正確的是A．時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力的功率保持不變B．時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于C．時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速率小于D．汽車運(yùn)動(dòng)的最大速率4、(本題9分)如圖所示，甲圖是某人站在力傳感器上做下蹲-起跳動(dòng)作的示意圖，甲圖中的“●”表示人的重心，乙圖是根據(jù)力傳感器畫(huà)出的壓力F隨時(shí)間t變化的圖線．乙圖中a、d、f、g各點(diǎn)數(shù)據(jù)分別與甲圖中人的a、d、f、g狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，其余點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)沒(méi)有在甲圖中畫(huà)出．乙圖中a、c、e、i點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)均為610N．請(qǐng)根據(jù)這兩個(gè)圖所給出的信息，判斷下列說(shuō)法中正確的是A．乙圖中b點(diǎn)時(shí)刻，人處于超重狀態(tài)B．乙圖中d點(diǎn)時(shí)刻，人處于失重狀態(tài)C．乙圖中g(shù)點(diǎn)時(shí)刻，人處于失重狀態(tài)D．乙圖中i點(diǎn)時(shí)刻，人的速度為零5、(本題9分)人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星軌道半徑不同，其運(yùn)行速度、周期等運(yùn)動(dòng)參量也不相同，下面說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星軌道半徑越大，運(yùn)行速度越大B．衛(wèi)星軌道半徑越大,運(yùn)行周期越大C．衛(wèi)星軌道半徑越小，向心加速度越小D．衛(wèi)星軌道半徑越小，運(yùn)動(dòng)的角速度越小6、(本題9分)兩個(gè)大小分別為10N、12N的共點(diǎn)力，它們合力的大小可能是（）A．23NB．25NC．1ND．9N7、(本題9分)如圖所示，第一次，小球從粗糙的圓形軌道頂端A由靜止滑下，到達(dá)底端B的速度為，機(jī)械能減少；第二次，同一小球從底端B以沖上圓形軌道，恰好能到達(dá)A點(diǎn)，機(jī)械能減少，則（）A．等于B．小球第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力小C．小于D．小球第二次運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)8、(本題9分)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型．圖中為原長(zhǎng)相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧，下列表述正確的是（）A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)B．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變D．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等9、(本題9分)質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度為s時(shí)相對(duì)木塊靜止，這時(shí)木塊前進(jìn)的距離為L(zhǎng).若木塊對(duì)子彈的阻力大小F視為恒定，下列關(guān)系正確的是A．FL=B．F(L+s)=C．Fs=D．Fs=10、如圖所示，一個(gè)由金屬圓管制成的半徑為R的光滑圓弧軌道固定在水平地面上，在軌道右側(cè)的正上方金屬小球由靜止釋放，小球距離地面的高度用h表示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．若則小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)對(duì)軌道的無(wú)壓力B．若h從2R開(kāi)始增大，小球到達(dá)軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力也增大C．適當(dāng)調(diào)整h，可使小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若h從2.5R開(kāi)始增大，小球到達(dá)軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力差保持不變11、(本題9分)用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似()A．把在水面上盡可能擴(kuò)散開(kāi)的油膜視為單分子油膜B．把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子C．將油膜視為單分子油膜，但需要考慮分子間隙D．將油酸分子視為立方體模型12、如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體A、B處于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面從靜止開(kāi)始下滑，最后到達(dá)同一水平面，則A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA等于PBD．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA大于PB二．填空題(每小題6分，共18分)13、有一條橫截面積為s的銅導(dǎo)線通以大小為I的電流。已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個(gè)銅原子只貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為_(kāi)____14、豎直放置的光滑圓軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的小球在最低點(diǎn)以一定的初速度沖上軌道，若確保小球不脫離軌道，則小球的初速度的取值范圍是_________________15、如下圖所示皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)輪，大輪直徑是小輪直徑的2倍，A是大輪邊緣上一點(diǎn)，B是小輪邊緣上一點(diǎn)，C是大輪上一點(diǎn)，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑，則A、B、C三點(diǎn)的角速度之比_________________，向心加速度大小之比_________________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則（1）求小球A與B之間庫(kù)侖力的大小；（2）當(dāng)qd=mg17、（10分）2017年4月20日19時(shí)41分天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射中心由長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。22日12時(shí)23分，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。中國(guó)載人航天工程已經(jīng)順利完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的前兩步，中國(guó)航天空間站預(yù)計(jì)2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球質(zhì)量為M，空間站的質(zhì)量為m0，軌道半徑為r0，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）求空間站線速度v0的大??；（2）宇航員相對(duì)太空艙靜止站立，應(yīng)用物理規(guī)律推導(dǎo)說(shuō)明宇航員對(duì)太空艙的壓力大小等于零；（3）規(guī)定距地球無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時(shí)引力勢(shì)能為Ep=-。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場(chǎng)的電磁阻尼作用，長(zhǎng)時(shí)間在軌無(wú)動(dòng)力運(yùn)行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)），為了修正軌道使軌道半徑恢復(fù)到r0，需要短時(shí)間開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空間站做功，求發(fā)動(dòng)機(jī)至少做多少功。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

A．伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而不是能量的概念和能量守恒的思想，故A錯(cuò)誤；B．開(kāi)普勒總結(jié)了行星運(yùn)動(dòng)定律，并沒(méi)有解釋行星為什么這樣運(yùn)動(dòng)；牛頓認(rèn)為行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿搅颂?yáng)對(duì)它的引力，故B錯(cuò)誤；C．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量，故C正確；D．牛頓通過(guò)比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球表面重力加速度，對(duì)萬(wàn)有引力定律進(jìn)行了“月地檢驗(yàn)”，故D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

小船過(guò)河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故要求過(guò)河時(shí)間需要將船速分解為沿河岸的速度和垂直河岸的速度；要求兩船相遇的地點(diǎn)，需要求出兩船之間的相對(duì)速度，即它們各自沿河岸的速度的和；由于知道了它們過(guò)河的時(shí)間，故可以求出甲船靠岸的地點(diǎn)；【詳解】A、小船過(guò)河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故小船過(guò)河的速度vy=vsin60°，故小船過(guò)河的時(shí)間：t1=故甲乙兩船沿河岸方向的相對(duì)速度為：u+故兩船相遇的時(shí)間為：t2【點(diǎn)睛】本題考查了運(yùn)動(dòng)的合成與分解，相對(duì)速度，小船過(guò)河問(wèn)題，注意過(guò)河時(shí)間由垂直河岸的速度與河寬決定。3、D【解析】

A、時(shí)間內(nèi)，汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力不變，所以牽引力的功率，牽引力的功率隨時(shí)間均勻增加，A錯(cuò)誤B、時(shí)間內(nèi)汽車的功率不變等于t1時(shí)刻的功率，可得，B錯(cuò)誤C、時(shí)間內(nèi)汽車做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，位移大于相應(yīng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，所以平均速率大于，C錯(cuò)誤D、汽車的最大速度，D正確4、C【解析】

人下蹲過(guò)程中先加速下降，到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降，直至速度減為零，則乙圖中b點(diǎn)時(shí)刻，人處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；人站起來(lái)的階段向上做加速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，則乙圖中d點(diǎn)時(shí)刻，人處于超重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；當(dāng)人離開(kāi)水平面時(shí)處于完全失重狀態(tài)，則乙圖中g(shù)點(diǎn)時(shí)刻，人處于失重狀態(tài)，C正確；當(dāng)人落回到水平面時(shí)，向下先加速后減速運(yùn)動(dòng)，則乙圖中i點(diǎn)時(shí)刻，人的速度最大，不為零，D錯(cuò)誤；故選C。5、B【解析】

A.根據(jù)，得，軌道半徑越大，環(huán)繞速度越小，A錯(cuò)誤；B.，軌道半徑越大，周期越大，B正確;C.向心加速度，軌道半徑越小，越大，C錯(cuò)誤；D.運(yùn)動(dòng)的角速度，軌道半徑越小，越大，D錯(cuò)誤。6、D【解析】?jī)闪铣蓵r(shí)，合力范圍為：|F1-點(diǎn)睛：兩力合成時(shí)，合力的大小滿足|F7、BC【解析】小球從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理得mgh-W1=；小球從B到A的過(guò)程，由動(dòng)能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，對(duì)比可得v1＜v1．故A錯(cuò)誤．同理可知，小球經(jīng)過(guò)軌道上同一點(diǎn)時(shí)，上滑時(shí)的速度大于下滑時(shí)的速度，上滑時(shí)所需要的向心力大于下滑時(shí)所需要的向心力，而向心力是由軌道的支持力和重力垂直于軌道的分力的合力提供，所以上滑時(shí)所受的支持力大于下滑時(shí)所受的支持力，即小球第一次在B點(diǎn)所受的支持力小于第二次在B點(diǎn)所受的支持力，由牛頓第三定律可知，小球第一次在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力小于第二次在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力，故B正確．因同一點(diǎn)上滑時(shí)所受的支持力大于下滑時(shí)所受的支持力，則上滑時(shí)所受的摩擦力大于下滑時(shí)所受的摩擦力，而上滑與下滑兩個(gè)過(guò)程路程相等，所以上滑時(shí)克服摩擦力做功大于下滑時(shí)克服摩擦力做功，即上滑時(shí)機(jī)械能減小量大于下滑時(shí)機(jī)械能減小量，E1小于E1，故C正確．因小球經(jīng)過(guò)軌道上同一點(diǎn)時(shí)，上滑時(shí)的速度大于下滑時(shí)的速度，則上滑時(shí)的平均速度大于下滑時(shí)的平均速度，則第二次上滑用的時(shí)間短，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.

點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)能定理、向心力的基本運(yùn)用，運(yùn)用動(dòng)能定理要靈活選擇研究的過(guò)程，根據(jù)向心力分析支持力的關(guān)系，注意判斷不同過(guò)程中克服摩擦力做功的關(guān)系．8、BC【解析】緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力大小相等，故B正確；當(dāng)墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變，故C正確；墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力相等，由于勁度系數(shù)不同，兩彈簧形變量不同，故兩彈簧長(zhǎng)度不同，故D錯(cuò)誤；故選BC．9、ABD【解析】對(duì)木塊運(yùn)用動(dòng)能定理得，fs=12Mv2，故A錯(cuò)誤．根據(jù)能量守恒得，摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有fd=12mv02-12點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道運(yùn)用動(dòng)能定理解題，首先要確定好研究的對(duì)象以及研究的過(guò)程，然后根據(jù)動(dòng)能定理列表達(dá)式．知道摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失．10、CD【解析】

對(duì)小球先自由落體再通過(guò)環(huán)形軌道到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理可得小球到達(dá)環(huán)形軌道最高點(diǎn)的速度A．若，可知小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度剛好為零，也是剛好能過(guò)環(huán)形軌道最高點(diǎn)的最小速度，此時(shí)的向心力為零，則內(nèi)側(cè)軌道對(duì)球有向上的支持力等于mg，故A錯(cuò)誤；B．若h從2R開(kāi)始增大，小球過(guò)最高點(diǎn)有不等于零的速度，當(dāng)時(shí)，滿足內(nèi)側(cè)軌道的支持力隨速度的增大而減小到零；當(dāng)時(shí)，外側(cè)軌道提供向下的支持力力，有外側(cè)軌道的支持力隨速度的增大而增大，故B錯(cuò)誤；C．若小球從槽口平拋落到端口，有，聯(lián)立速度公式可解得故適當(dāng)調(diào)整，可使小球從軌道最高點(diǎn)飛出后恰好落在軌道右端口處，故C正確；D．設(shè)在最低點(diǎn)速率為，最高點(diǎn)速率為，最低點(diǎn)由牛頓第二定律因h從2.5R開(kāi)始增大，由動(dòng)能定理可知在最高點(diǎn)的速度取值從開(kāi)始，則外側(cè)軌道提供支持力，由牛頓第二定律從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理聯(lián)立可得再由牛頓第三定律可知最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的壓力差恒為6mg，故D正確。故選CD。11、AB【解析】試題分析：在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒(méi)有空隙，故選AB考點(diǎn)：考查了用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)：在用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們做了些理想化處理，認(rèn)為油酸分子之間無(wú)間隙，油酸膜為單層分子．12、AD【解析】?jī)晌矬w質(zhì)量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正確；兩物體重力做功相等，由于時(shí)間不同，所以重力的平均功率不同，故B錯(cuò)誤；到達(dá)底端時(shí)兩物體的速率相同，重力也相同，但B物體重力方向與速度有夾角，所以到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相同，PB＜PA，故C錯(cuò)誤，D正確；選AD．點(diǎn)睛：重力做功決定重力勢(shì)能的變化與否，若做正功，則重力勢(shì)能減少；若做負(fù)功，則重力勢(shì)能增加．而重力的平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別是：平均功率是做功與時(shí)間的比值，瞬時(shí)功率是力與速度在力的方向上的速度乘積．二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】

設(shè)銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為，導(dǎo)線中自由電子從一端定向移到另一端所用時(shí)間為，則導(dǎo)線的長(zhǎng)度為，體積為，在時(shí)間內(nèi)這些電子都能通過(guò)下一截面，則電流，其中，聯(lián)立解得，可得電子定向移動(dòng)的速率14、0＜V0≤或V0≥【解析】

[1].最高點(diǎn)的臨界情況：解得：根據(jù)動(dòng)能定理得：-mg?2R=mv2-