河北省正定縣第七中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末綜合測試試題含解析

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在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。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：（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)如圖甲所示，一滑塊置于水平桌面上，把一只力傳感器a系在滑塊上，另一只傳感器b握在手中，通過傳感器拉滑塊，計(jì)算機(jī)屏幕顯示出兩傳感器受力隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。據(jù)圖可知()A．滑塊一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．兩傳感器受到的拉力是一對(duì)平衡力C．先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力D．兩傳感器受到的拉力總是大小相等、方向相反2、魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動(dòng)．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對(duì)它做功至少為()A．mga B． C． D．3、(本題9分)如圖所示，用硬質(zhì)輕桿固定的兩個(gè)小球A、B分別處于光滑的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)改變力F的大小使B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動(dòng)前相比，下列說法正確的是（）A．推力F變大 B．斜面對(duì)B的彈力變大C．墻面對(duì)A的彈力變小 D．輕桿受到作用力變大4、(本題9分)2017年4月，被稱為“快遞小哥”的“天舟號(hào)”飛船與“天宮號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室在太空實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，完成對(duì)“天宮號(hào)”的物資補(bǔ)給．如圖所示，在對(duì)接前的某段時(shí)間內(nèi)，若“天舟號(hào)”和“天宮號(hào)”分別處在不同的圓形軌道上逆時(shí)針運(yùn)行．下列說法正確的是A．“天舟號(hào)”的運(yùn)行速率小于“天宮號(hào)”的運(yùn)行速率B．“天舟號(hào)”的運(yùn)行周期大于“天宮號(hào)”的運(yùn)行周期C．“天舟號(hào)”沿切向加速有可能與“天宮號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接D．“天舟號(hào)”沿切向減速有可能與“天宮號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接5、(本題9分)某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運(yùn)行，軌道半徑，周期，已知萬有引力常量。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以求得的物理量為A．地球的質(zhì)量B．地球的平均密度C．地球表面的重力加速度大小D．地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小6、(本題9分)一個(gè)物體以初速度v0水平拋出，落地時(shí)速度為v，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(不計(jì)空氣阻力)()A． B． C． D．7、如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大C．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，合外力的沖量為零D．小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能增加量等于mgh8、(本題9分)下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，其中說法正確的是A．汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，車對(duì)橋的壓力大于汽車的重力B．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用。D．洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出9、(本題9分)測定運(yùn)動(dòng)員體能一種裝置如圖所示，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦）下懸一質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人相對(duì)地面靜止不動(dòng)，使傳送帶以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．傳送帶對(duì)人不做功B．人對(duì)傳送帶做正功C．人對(duì)傳送帶做功的功率為D．傳送帶對(duì)人做功的功率為（m1+m2）gv10、(本題9分)如圖所示，水平地面上固定著總長為L的斜面，一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端O點(diǎn)由靜止開始下滑，到達(dá)斜面底端的B點(diǎn)時(shí)速度大小為v，所用時(shí)間為t；若小物塊到達(dá)斜面上某一點(diǎn)A時(shí)速度大小為v，OA距離為LA，由O到A的時(shí)間為tA.下列說法正確的是()A．LA＝ B．LA＝ C．tA＝ D．tA＝11、如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點(diǎn)時(shí)的重力勢能為1B．物體落到海平面時(shí)的重力勢能為－mghC．物體在海平面上的動(dòng)能為1D．物體在海平面上的機(jī)械能為112、(本題9分)如圖，長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運(yùn)動(dòng).將一質(zhì)量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端時(shí)，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.下列表達(dá)式正確的是（

）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）有一個(gè)額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用:A．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約為6kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約為30kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω)E．滑動(dòng)變阻器(10Ω，5A)F．滑動(dòng)變阻器(200Ω，0.5A)G．蓄電池(電動(dòng)勢6V，內(nèi)阻不計(jì))(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的電路，在空白方框內(nèi)畫出正確的電路圖________________。按設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用______，電流表應(yīng)選用________________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________________。(用序號(hào)字母表示)(2)通過實(shí)驗(yàn)測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示。由圖線可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為____________Ω。14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和器材做“探究動(dòng)能定理”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，該小組同學(xué)把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車受到的合外力，為探究小車的動(dòng)能變化規(guī)律：（1）為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差盡量小，在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是____。A．實(shí)驗(yàn)前要對(duì)裝置進(jìn)行平衡摩擦力的操作B．實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要先釋放小車，后接通電源C．在利用紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，所選的兩個(gè)研究點(diǎn)離得越近越好D．在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）除實(shí)驗(yàn)裝置圖中的儀器外，還需要的測量儀器有__________________________，（3）如圖為實(shí)驗(yàn)中打出昀一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點(diǎn)來探究“動(dòng)能定理”。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重力加速度為g，圖中已經(jīng)標(biāo)明了要測量的物理量。另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m。請(qǐng)你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達(dá)出_____________________________________________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，圓心角為90°的光滑圓弧形軌道，半徑R為1.6m，其底端切線沿水平方向．長為l＝的斜面，傾角為θ＝60°，其頂端與弧形軌道末端相接，斜面正中間有一豎直放置的直桿；現(xiàn)讓質(zhì)量為1kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開始滑下，物塊離開弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；(2)直桿的長度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，在粗糙水平軌道OO1上的O點(diǎn)靜止放置一質(zhì)量m=0.25kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，它與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，OO1的距離s=4m．在O1右側(cè)固定了一半徑R=0.32m的光滑的豎直半圓弧，現(xiàn)用F=2N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，一段時(shí)間后撤去拉力．(g=10m/s2)求：(1)為使小物塊到達(dá)O1，求拉力F作用的最小距離；(2)若將拉力變?yōu)镕1，使小物塊從O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)至OO1的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力，恰能使小物塊經(jīng)過半圓弧的最高點(diǎn)，求F1的大?。?7、（12分）如圖所示，光滑水平地面上有一個(gè)物體，在水平恒力F的作用下運(yùn)動(dòng)了一段位移x，速度由增大到.運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)；在這個(gè)過程中，力F所做的功W與該物體動(dòng)能的該變量之間的關(guān)系。（若需要用到其他物理量，自己設(shè)定）

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】

A.不知道滑塊受到的其他的力，所以滑塊不一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B.兩個(gè)傳感器之間的作用分別作用在兩個(gè)不同的物體上，是一對(duì)作用力與反作用力，不是平衡力。故B錯(cuò)誤；

C.作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。故C錯(cuò)誤；

D.由圖乙可知，兩個(gè)傳感器受到的拉力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等、方向相反。故D正確；2、D【解析】

魔方翻倒一次，重心升高h(yuǎn)=（-1）a，則推力對(duì)它做功至少為；A.mga，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；3、C【解析】先對(duì)小球A受力分析，受重力、墻壁的支持力、輕桿的彈力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：F彈=；FN=mgtanα；由于α減小，墻面對(duì)A的彈力減小，輕桿對(duì)A的彈力變小；故C正確，D錯(cuò)誤；再對(duì)AB整體受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示；根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α減小，β不變，則推力F減??；斜面對(duì)B的彈力不變；故B錯(cuò)誤；故選C．點(diǎn)睛：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．本題也可以利用圖解法來分析；注意整體法和隔離法的應(yīng)用．4、C【解析】A、根據(jù)，解得：，，知軌道半徑越大，則線速度越小，周期越大，所以“天舟號(hào)”的運(yùn)行速率大于“天宮號(hào)”的運(yùn)行速率，“天舟號(hào)”的運(yùn)行周期小于“天宮號(hào)”的運(yùn)行周期，故AB錯(cuò)誤；

C、“天舟號(hào)”適當(dāng)沿切向加速，使得萬有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，可能與天宮號(hào)對(duì)接，故C正確，D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出它們的大小．5、A【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，；代入數(shù)據(jù)可得：M=6×1024kg．故A正確；B.由于沒有給出地球的半徑，所以不能求出地球的密度。故B錯(cuò)誤；C.由于沒有給出地球的半徑，所以不能根據(jù)萬有引力定律求出地球表面的重力加速度大小。故C錯(cuò)誤；D.由于沒有給出衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能根據(jù)萬有引力定律求出地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小。故D錯(cuò)誤；6、C【解析】

根據(jù)速度的分解，運(yùn)用平行四邊形定則求出豎直方向上的分速度，根據(jù)求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；【詳解】將落地的速度分解為水平方向和豎直方向，水平方向的速度等于，則豎直方向上的速度，根據(jù)得，，故C正確，ABD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，知道平拋運(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)．7、BCD【解析】

A．彈簧與桿垂直時(shí)，小球的加速度由重力沿桿向下的分力提供，加速度與速度同向，小球仍然加速，當(dāng)加速度為0時(shí)，小球的速度最大，A錯(cuò)誤；B．小球與彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總和不變，彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧的伸長量最小，彈性勢能最小，所以小球的動(dòng)能與重力勢能之和最大，B正確；C．根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)量變化量為0，所以合外力的沖量為零，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做功之和等于動(dòng)能的變化量，小球下滑至最低點(diǎn)的過程中，動(dòng)能變化量為0，減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，D正確。故選BCD。8、AB【解析】

A.汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，，支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，車對(duì)橋的壓力大于汽車的重力，A正確。B.在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對(duì)外軌的擠壓，B正確；C.雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)仍受重力作用。C錯(cuò)誤。D.離心力與向心力并非物體實(shí)際受力，而是衣服對(duì)水的吸附力小于水做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，因此產(chǎn)生離心現(xiàn)象；D錯(cuò)誤。9、ABC【解析】傳送帶對(duì)人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，則人對(duì)傳送帶的摩擦力方向水平向右，傳送帶的位移向右，則人對(duì)傳送帶做正功，故B正確．由于人的位移為零，則傳送帶對(duì)人不做功，故A正確．人對(duì)傳送帶做功的功率P=fv=m2gv，故C正確．由于人靜止不動(dòng)，則傳送帶對(duì)人做功的功率為零，故D錯(cuò)誤．故選ABC．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握判斷力是否做功的方法，通過在力的方向上有無位移判斷是否做功，知道人受摩擦力和拉力平衡．10、BC【解析】

根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式得：v2-0=2aL，，聯(lián)立可得：，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)速度和時(shí)間關(guān)系可得：v=at，，聯(lián)立可得：，故BC正確，AD錯(cuò)誤．11、BD【解析】

物體在最高點(diǎn)時(shí)，由斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢能面，則在最高點(diǎn)的重力勢能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時(shí)的重力勢能為-mgh，故B正確。由動(dòng)能定理得：mgh=E【點(diǎn)睛】此題考查重力勢能、重力做功、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒，動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動(dòng)能增加，力做負(fù)功，動(dòng)能減少．動(dòng)能定理解決的問題不受運(yùn)動(dòng)形式和受力情況的限制．12、AD【解析】

物塊運(yùn)動(dòng)過程中，只有摩擦力對(duì)它做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：摩擦力對(duì)物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯(cuò)誤；由于物塊與傳送帶間有相對(duì)位移，設(shè)物塊加速度的時(shí)間為t；則；；故，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ADE10【解析】

(1)[1]實(shí)驗(yàn)要求多組數(shù)據(jù)，電壓表測量小燈泡兩端電壓，電流表測量通過燈泡的電流，燈泡的電阻和電流表的內(nèi)阻相接近，所以采用電流表的外接法，并且小燈泡兩端的電壓需要從零開始，故選用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，電路圖如圖所示：[2]小燈泡的額定電壓為2.8V，故選電壓表A；[3]額定電壓為2.8V，功率約為0.8W的小燈泡，額定電流I=0.29A，為了減小誤差，故電流表選擇D；[4]為了便于操作，滑動(dòng)變阻器選用E，否則滑動(dòng)變阻器最大阻值過大，操作時(shí)滑片移動(dòng)較大距離而引起電壓變化不明顯；(2)[5]燈泡在正常工作時(shí)的電壓U=2.8V時(shí)的電流為I=0.28A，故根據(jù)歐姆定律可得此燈泡在正常工作