河北省石家莊市行唐縣第三中學2022年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請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)在物理學的發(fā)展過程中。許多物理學家的科學研究推動了人類文明進程，下列描述符合史實的是（）A．伽利略通過“理想斜面實驗”提出了能量的概念和能量守恒的思想B．開普勒總結了行星運動的規(guī)律，并指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的引力C．卡文迪許在實驗室里通過扭秤實驗測出了引力常量G的數(shù)值D．牛頓通過比較月球公轉(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，對萬有引力定律進行了“月地檢驗”2、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河，河寬為H，河水流速為u，船在靜水中的速度均為v，出發(fā)時兩船相距233HA．甲、乙兩船到達對岸的時間相同B．兩船可能在未到達對岸前相遇C．甲船在A點右側靠岸D．甲船也在A點靠岸3、質(zhì)量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線．已知從時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說法正確的是A．時間內(nèi)，汽車牽引力的功率保持不變B．時間內(nèi)，汽車的功率等于C．時間內(nèi)，汽車的平均速率小于D．汽車運動的最大速率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)力傳感器畫出的壓力F隨時間t變化的圖線．乙圖中a、d、f、g各點數(shù)據(jù)分別與甲圖中人的a、d、f、g狀態(tài)相對應，其余點對應狀態(tài)沒有在甲圖中畫出．乙圖中a、c、e、i點對應的縱坐標均為610N．請根據(jù)這兩個圖所給出的信息，判斷下列說法中正確的是A．乙圖中b點時刻，人處于超重狀態(tài)B．乙圖中d點時刻，人處于失重狀態(tài)C．乙圖中g點時刻，人處于失重狀態(tài)D．乙圖中i點時刻，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動，衛(wèi)星軌道半徑不同，其運行速度、周期等運動參量也不相同，下面說法正確的是A．衛(wèi)星軌道半徑越大，運行速度越大B．衛(wèi)星軌道半徑越大,運行周期越大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，運動的角速度越小6、(本題9分)兩個大小分別為10N、12N的共點力，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，到達底端B的速度為，機械能減少；第二次，同一小球從底端B以沖上圓形軌道，恰好能到達A點，機械能減少，則（）A．等于B．小球第一次經(jīng)過B點對軌道的壓力小C．小于D．小球第二次運動的時間長8、(本題9分)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡單模型．圖中為原長相等，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)無關B．墊片向右移動時，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C．墊片向右移動時，兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變D．墊片向右移動時，兩彈簧的長度保持相等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運動，當子彈進入木塊的深度為s時相對木塊靜止，這時木塊前進的距離為L.若木塊對子彈的阻力大小F視為恒定，下列關系正確的是A．FL=B．F(L+s)=C．Fs=D．Fs=10、如圖所示，一個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，則下列說法正確的是（）A．若則小球能沿軌道運動到最高點對軌道的無壓力B．若h從2R開始增大，小球到達軌道的最高點對軌道的壓力也增大C．適當調(diào)整h，可使小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若h從2.5R開始增大，小球到達軌道的最高點和最低點對軌道的壓力差保持不變11、(本題9分)用油膜法估測分子直徑的實驗中做了哪些科學的近似()A．把在水面上盡可能擴散開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始下滑，最后到達同一水平面，則A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達底端時重力的瞬時功率PA等于PBD．到達底端時重力的瞬時功率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，如果每個銅原子只貢獻一個自由電子，則銅導線中自由電子定向移動的速率為_____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)動輪，大輪直徑是小輪直徑的2倍，A是大輪邊緣上一點，B是小輪邊緣上一點，C是大輪上一點，C到圓心O1的距離等于小輪半徑。轉(zhuǎn)動時皮帶不打滑，則A、B、C三點的角速度之比_________________，向心加速度大小之比_________________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A，細線與斜面平行。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電荷。小球A靜止在斜面上，則（1）求小球A與B之間庫侖力的大??；（2）當qd=mg17、（10分）2017年4月20日19時41分天舟一號貨運飛船在文昌航天發(fā)射中心由長征七號遙二運載火箭成功發(fā)射升空。22日12時23分，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室順利完成首次自動交會對接。中國載人航天工程已經(jīng)順利完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的前兩步，中國航天空間站預計2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運動。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?。唬?）宇航員相對太空艙靜止站立，應用物理規(guī)律推導說明宇航員對太空艙的壓力大小等于零；（3）規(guī)定距地球無窮遠處引力勢能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時引力勢能為Ep=-。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場的電磁阻尼作用，長時間在軌無動力運行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運動），為了修正軌道使軌道半徑恢復到r0，需要短時間開動發(fā)動機對空間站做功，求發(fā)動機至少做多少功。

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

A．伽利略通過理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因，而不是能量的概念和能量守恒的思想，故A錯誤；B．開普勒總結了行星運動定律，并沒有解釋行星為什么這樣運動；牛頓認為行星繞太陽運動是因為受到了太陽對它的引力，故B錯誤；C．卡文迪許通過扭秤實驗測出了引力常量，故C正確；D．牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球表面重力加速度，對萬有引力定律進行了“月地檢驗”，故D錯誤。故選C。2、A【解析】

小船過河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故要求過河時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，需要求出兩船之間的相對速度，即它們各自沿河岸的速度的和；由于知道了它們過河的時間，故可以求出甲船靠岸的地點；【詳解】A、小船過河的速度為船本身的速度垂直河岸方向的分速度，故小船過河的速度vy=vsin60°，故小船過河的時間：t1=故甲乙兩船沿河岸方向的相對速度為：u+故兩船相遇的時間為：t2【點睛】本題考查了運動的合成與分解，相對速度，小船過河問題，注意過河時間由垂直河岸的速度與河寬決定。3、D【解析】

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

人下蹲過程中先加速下降，到達一個最大速度后再減速下降，直至速度減為零，則乙圖中b點時刻，人處于失重狀態(tài)，A錯誤；人站起來的階段向上做加速運動，處于超重狀態(tài)，則乙圖中d點時刻，人處于超重狀態(tài)，B錯誤；當人離開水平面時處于完全失重狀態(tài)，則乙圖中g點時刻，人處于失重狀態(tài)，C正確；當人落回到水平面時，向下先加速后減速運動，則乙圖中i點時刻，人的速度最大，不為零，D錯誤；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錯誤；D.運動的角速度，軌道半徑越小，越大，D錯誤。6、D【解析】兩力合成時，合力范圍為：|F1-點睛：兩力合成時，合力的大小滿足|F7、BC【解析】小球從A到B的過程，由動能定理得mgh-W1=；小球從B到A的過程，由動能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，對比可得v1＜v1．故A錯誤．同理可知，小球經(jīng)過軌道上同一點時，上滑時的速度大于下滑時的速度，上滑時所需要的向心力大于下滑時所需要的向心力，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，所以上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，即小球第一次在B點所受的支持力小于第二次在B點所受的支持力，由牛頓第三定律可知，小球第一次在B點對軌道的壓力小于第二次在B點對軌道的壓力，故B正確．因同一點上滑時所受的支持力大于下滑時所受的支持力，則上滑時所受的摩擦力大于下滑時所受的摩擦力，而上滑與下滑兩個過程路程相等，所以上滑時克服摩擦力做功大于下滑時克服摩擦力做功，即上滑時機械能減小量大于下滑時機械能減小量，E1小于E1，故C正確．因小球經(jīng)過軌道上同一點時，上滑時的速度大于下滑時的速度，則上滑時的平均速度大于下滑時的平均速度，則第二次上滑用的時間短，選項D錯誤；故選BC.

點睛：本題考查了動能定理、向心力的基本運用，運用動能定理要靈活選擇研究的過程，根據(jù)向心力分析支持力的關系，注意判斷不同過程中克服摩擦力做功的關系．8、BC【解析】緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關，故A錯誤；當墊片向右移動時，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧串聯(lián)彈力大小相等，故B正確；當墊片向右移動時，兩彈簧均被壓縮，兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變，故C正確；墊片向右移動時，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，故兩彈簧長度不同，故D錯誤；故選BC．9、ABD【解析】對木塊運用動能定理得，fs=12Mv2，故A錯誤．根據(jù)能量守恒得，摩擦力與相對位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有fd=12mv02-12點睛：解決本題的關鍵知道運用動能定理解題，首先要確定好研究的對象以及研究的過程，然后根據(jù)動能定理列表達式．知道摩擦力與相對位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失．10、CD【解析】

對小球先自由落體再通過環(huán)形軌道到達最高點的過程，由動能定理可得小球到達環(huán)形軌道最高點的速度A．若，可知小球到達最高點的速度剛好為零，也是剛好能過環(huán)形軌道最高點的最小速度，此時的向心力為零，則內(nèi)側軌道對球有向上的支持力等于mg，故A錯誤；B．若h從2R開始增大，小球過最高點有不等于零的速度，當時，滿足內(nèi)側軌道的支持力隨速度的增大而減小到零；當時，外側軌道提供向下的支持力力，有外側軌道的支持力隨速度的增大而增大，故B錯誤；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調(diào)整，可使小球從軌道最高點飛出后恰好落在軌道右端口處，故C正確；D．設在最低點速率為，最高點速率為，最低點由牛頓第二定律因h從2.5R開始增大，由動能定理可知在最高點的速度取值從開始，則外側軌道提供支持力，由牛頓第二定律從最低點到最高點的過程，由動能定理聯(lián)立可得再由牛頓第三定律可知最低點和最高點的壓力差恒為6mg，故D正確。故選CD。11、AB【解析】試題分析：在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們的實驗依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙，故選AB考點：考查了用油膜法估測分子直徑的實驗點評：在用油膜法估測分子的大小”實驗中，我們做了些理想化處理，認為油酸分子之間無間隙，油酸膜為單層分子．12、AD【解析】兩物體質(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，由于時間不同，所以重力的平均功率不同，故B錯誤；到達底端時兩物體的速率相同，重力也相同，但B物體重力方向與速度有夾角，所以到達底端時重力的瞬時功率不相同，PB＜PA，故C錯誤，D正確；選AD．點睛：重力做功決定重力勢能的變化與否，若做正功，則重力勢能減少；若做負功，則重力勢能增加．而重力的平均功率與瞬時功率的區(qū)別是：平均功率是做功與時間的比值，瞬時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】

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

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