山西省呂梁育星中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、(本題9分)如圖所示，水平地面上質(zhì)量為的木塊，受到大小為、方向與水平方向成角的拉力作用，沿地面做勻加速直線運(yùn)動．已知木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為，則木塊的加速度大小為A． B．C． D．2、(本題9分)—質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v，豎直打在木樁上，經(jīng)過Δt時間后停止，則在打擊時間內(nèi)，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是（）A．mgΔt B． C． D．3、下列運(yùn)動的物體中，機(jī)械能守恒的是（）A．加速上升的運(yùn)載火箭B．被勻速吊起的集裝箱C．光滑曲面上自由運(yùn)動的物體D．在粗糙水平面上運(yùn)動的物體4、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26eV和5eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)?8eV時,它的動能應(yīng)為（）A．8eVB．13eVC．20eVD．34eV5、(本題9分)如圖所示為某人游珠江，他以一定的速度且面部始終垂直于河岸向?qū)Π队稳ィO(shè)江中各處水流速度相等，他游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A．水速大時，路程長，時間長B．水速大時，路程長，時間不變C．水速大時，路程長，時間短D．路程、時間與水速無關(guān)6、甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動，在相等時間里甲轉(zhuǎn)過60，乙轉(zhuǎn)過45，轉(zhuǎn)動半徑之比為13，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比為（）A．14 B．23 C．49 D．9167、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度8、(本題9分)如圖所示，傾角為30°、高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連，質(zhì)量分別為3m、m的兩個小球A、B用一根長也為L的輕繩連接，A球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放A、B兩球，球B與弧形擋板碰撞過程中無機(jī)械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上．重力加速度為g，不計一切摩擦，則（）A．小球A下滑過程中，小球A、B系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小B．A球剛滑至水平面時，速度大小為C．小球B升高至斜面右側(cè)L/2處時，小球A所受重力的瞬時功率大于小球B所受重力的瞬時功率D．小球B從剛開始上升到開始進(jìn)入斜面過程中，繩的拉力對小球B做功為9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，滑塊可以在光滑的水平軌道上自由運(yùn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度大小為，則下列說法正確的是（

）A．當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時滑塊的位移大小是B．當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時滑塊的位移大小是C．當(dāng)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置與小球起始位置點(diǎn)間的距離D．當(dāng)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置與小球起始位置點(diǎn)間的距離10、一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端。已知在物體運(yùn)動過程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是A． B． C． D．11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機(jī)帶動，始終保持以速度v勻速運(yùn)動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．物體在傳送帶上的劃痕長B．傳送帶克服摩擦力做的功為C．電動機(jī)多做的功為D．電動機(jī)增加的功率為12、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是（）.A．地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度大小是一定的，線速度大小是一定的B．地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減小C．地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空，相對地面靜止不動D．以上均不正確二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟：(1)按圖擺好實驗裝置，其中小車質(zhì)量M＝0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m＝0.05kg.(2)釋放小車，然后接通打點(diǎn)計時器的電源(電源頻率為f＝50Hz)，打出一條紙帶．(3)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，用厘米刻度尺測得各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝10m/s2)作為小車所受合力，算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W＝________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，用正確的公式Ek＝________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時小車的動能作為小車動能的改變量，算得Ek＝0.125J.(4)此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下，其中正確的是________．（雙項選擇題）A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏小D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因14、（10分）某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置探究合力做功與動能變化之間的關(guān)系。（1）除了圖示的實驗器材，下列器材中還必須使用的是_______A．直流電源B．刻度尺C．秒表D．天平（含砝碼）（2）實驗中需要通過調(diào)整木板傾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______A．為了使小車能做勻加速運(yùn)動B．為了增大繩子對小車的拉力C．為了使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功（3）平衡摩擦力后，為了使繩子的拉力約等于鉤碼的總重力，實驗中確保鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。實驗時，先接通電源，再釋放小車，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個計數(shù)點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，實驗時鉤碼的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M。從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=___________；小車動能變化量ΔEk=_____________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）質(zhì)量為M的小車固定在地面上，質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0的水平速度從小車一端滑上小車，小物體從小車另一端滑離小車時速度減為，已知物塊與小車之間的動摩擦因數(shù)為.求：（1）此過程中小物塊和小車之間因摩擦產(chǎn)生的熱Q以及小車的長度L.（2）若把同一小車放在光滑的水平地面上，讓這個物體仍以水平速度v0從小車一端滑上小車.a.欲使小物體能滑離小車，小車的質(zhì)量M和小物體質(zhì)量m應(yīng)滿足什么關(guān)系?b.當(dāng)M=4m時，小物塊和小車的最終速度分別是多少?16、（12分）(本題9分)某工廠生產(chǎn)流水線示意圖如圖所示，半徑R=1m的水平圓盤邊緣E點(diǎn)固定一小桶．在圓盤直徑DE正上方平行放置的水平傳送帶沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶右端C點(diǎn)與圓盤圓心O在同一豎直線上，豎直高度h=1.25m；AB為一個與CO在同一豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平傳送帶相切于B點(diǎn)．一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,當(dāng)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，滑塊到達(dá)C點(diǎn)時恰與傳送帶同速并水平拋出，剛好落人圓盤邊緣的小捅內(nèi)．取g=10m/s2，求:(1)滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時對軌道的壓力NB;(2)傳送帶BC部分的長度L;(3)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足的條件．17、（12分）(本題9分)已知地球的半徑為R，質(zhì)量為M，萬有引力常量為G．一顆人造地球衛(wèi)星處在距離地球表面高度為h的圓軌道上，試求：（1）該衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動的線速度大小v；（2）該衛(wèi)星的運(yùn)動周期T．

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】對物體受力分析可以知道，物體受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有，豎直方向有，滑動摩擦力，根據(jù)以上三式聯(lián)立可以求得．所以選項是正確的．點(diǎn)睛：物體受多力作用時，采用正交分解法進(jìn)行分析，分解為兩方向立式后，再找兩方向之間的關(guān)聯(lián)，最終聯(lián)立方程組求解．2、C【解析】

對鐵錘應(yīng)用動量定理，設(shè)木樁對鐵錘的平均作用力為F，則有解得所以鐵錘對木樁的平均沖力C正確，ABD錯誤。故選C?！军c(diǎn)睛】在應(yīng)用時要注意先明確正方向，然后才能列動量定理的關(guān)系式求解．3、C【解析】

A．加速向上運(yùn)動的運(yùn)載火箭，動能和重力勢能都增加，兩者之和即機(jī)械能必定增加，故A錯誤；B．被勻速吊起的集裝箱動能不變，而重力勢能增加，兩者總和即機(jī)械能必定增加，故B錯誤；C．光滑曲面上自由運(yùn)動的物體，曲面對物體的支持力不做功，只有重力對物體做功，其機(jī)械能守恒，故C正確；D．在粗糙水平面上運(yùn)動的物體做減速運(yùn)動，重力勢能不變，而動能減少，兩者總和即機(jī)械能必定減小，故D錯誤。4、C【解析】

由題意，電荷經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為26eV和5eV，動能減小為21eV．而相鄰的等勢面之間的電勢差相等，電荷在相鄰等勢面間運(yùn)動時電場力做功相等，電勢能變化量相等，則電荷從3等勢面到4等勢面時，動能減小7eV，電勢能增大，等勢面3的電勢為0，電荷經(jīng)過b時電勢能為7eV，又由題，電荷經(jīng)b點(diǎn)時的動能為5eV，所以電荷的總能量為E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其電勢能變?yōu)?8eV時，根據(jù)能量守恒定律得到，動能應(yīng)為20eV。A．8eV，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．13eV，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．20eV，與結(jié)論相符，選項C正確；D．34eV，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；5、B【解析】

根據(jù)運(yùn)動獨(dú)立性，過河的時間應(yīng)該由垂直過河的游泳速度，以及河道寬度決定，即，由于人的速度不變，所以過河時間不受水流速度的影響；由于水流速度增加，所以沿河人在水里的漂流位移增加，即合位移變大，故B正確，ACD錯誤．6、C【解析】

由題知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比===，故C正確，ABD錯誤。7、BC【解析】本題考查天體運(yùn)動、萬有引力定律、牛頓運(yùn)動定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)．雙中子星做勻速圓周運(yùn)動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤．【點(diǎn)睛】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運(yùn)動、萬有引力定律等．8、ABC【解析】

A.小球A下滑過程中，系統(tǒng)只有重力做功，機(jī)械能守恒，剛開始，AB球的速度都增大，所以系統(tǒng)動能增大，則重力勢能減小，故A項與題意相符；B.A球剛滑至水平面時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：故B項與題意相符；C.小球B升高的過程中，根據(jù)動能定理得：解得：此時，重力對小球A做功的功率為：重力對小球B做功的功率為故C項與題意相符；D.B球剛升至斜面頂端時時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：根據(jù)動能定理研究B得：解得：故D項與題意不相符。9、BD【解析】

AB.滑塊和小球系統(tǒng)在水平方向動量守恒，設(shè)當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時滑塊的位移大小為x，由系統(tǒng)水平方向的動量守恒，得：mv3-MV'=0，將式兩邊同乘以△t，得：mv3△t-MV'△t=0，因此式對任意時刻附近的微小間隔△t都成立，累積相加后，有：則，解得，故A錯誤，B正確；CD.當(dāng)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置與小球起始位置點(diǎn)間的距離為y，則：，解得：，故C錯誤，D正確。故選BD.點(diǎn)睛：此題實質(zhì)上是“人船模型”，對球和滑塊水平方向平均動量守恒，注意球和滑塊的位移都是相對地面的位移.10、AD【解析】

試題分析：摩擦力恒定，物體沿斜面下滑時做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，根據(jù)初速度為零勻變速直線運(yùn)動中合力、速度、位移和機(jī)械能所時間變化特點(diǎn)可解答本題．解：A、物體在斜面上運(yùn)動時做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可知，其合外力恒定，故A正確；B、在v﹣t圖象中，斜率表示加速度大小，由于物體做勻加速運(yùn)動，因此其v﹣t圖象斜率不變，故B錯誤；C、物體下滑位移為：，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，其位移與時間圖象為拋物線，故C錯誤；D、設(shè)開始時機(jī)械能為E總，根據(jù)功能關(guān)系可知，開始機(jī)械能減去因摩擦消耗的機(jī)械能，便是剩余機(jī)械能，即有：，因此根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，機(jī)械能與時間的圖象為開口向下的拋物線，故D正確．故選：AD．【點(diǎn)評】對于圖象問題要明確兩坐標(biāo)軸、斜率的含義等，對于比較復(fù)雜的圖象問題可以利用物理規(guī)律寫出兩個物理量的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識進(jìn)一步判斷圖象性質(zhì)．11、AD【解析】

A．物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達(dá)到速度v所需的時間在這段時間內(nèi)物塊的位移傳送帶的位移則物體相對位移故A正確；BC．電動機(jī)多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動能和內(nèi)能，物體在這個過程中獲得動能就是，由于滑動摩擦力做功，相對位移等于產(chǎn)生的熱量傳送帶克服摩擦力做的功就為電動機(jī)多做的功為，故BC錯誤；D．電動機(jī)增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為故D正確。故選AD。12、AC【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：GMm(R+h)【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.180AB【解析】

（1）根據(jù)題意物體所受合外力為：F=mg=0.05×10=0.50N，

根據(jù)功的定義可知：W=Fs=mgh=0.180J；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出第5個點(diǎn)的速度大小為：（其中t=5T=）

動能公式為：（2）A設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：對小車：F=Ma;

對鉤碼有：mg-F=ma

解得：，由此可知當(dāng)M＞＞m時，鉤碼的重力等于繩子的拉力，因此當(dāng)鉤碼質(zhì)量太大時，會造成較大誤差，故A正確；實驗中要進(jìn)行平衡摩擦力操作，若沒有平衡摩擦力直接將鉤碼重力做的功當(dāng)做小車合外力做的功，會造成較大誤差，故B正確；釋放小車和接通電源得次序有誤是偶然誤差，不是該實驗得主要誤差，距離的測量產(chǎn)生的誤差是偶然誤差，不是該實驗產(chǎn)生的主要誤差，故D錯誤．故選AB．14、BDCmgSB1【解析】（1）實驗需要測出小車的質(zhì)量，因此需要天平，進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理時要求出小車的速度，需要用刻度尺測出計數(shù)點(diǎn)間的距離，故選BD．

（2）實驗前要把木板的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小車受到的合力等于繩子的拉力，可以使繩子對小車做的功等于合外力對小車做的功，故AB錯誤，C正確；故選C．

（3）從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=mgsB；

打下B點(diǎn)時小車的速度：vB=sC-sA2T，小車動能變化量△Ek=1點(diǎn)睛：探究合力做功與動能變化之間的關(guān)系關(guān)系實驗時需要求出小車動能的變化量與合外力做功，實驗前要平衡摩擦力，需要測出小車質(zhì)量與速度，知道實驗原理是解題的前提．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）a.M>3m；b.，【解析】

(1)小車固定在地面時，物體與小車間的滑動摩擦力為，物塊滑離的過程由動能定理①解得：物塊相對小車滑行的位移為L，摩擦力做負(fù)功使得系統(tǒng)生熱，可得：（2）a.把小車放在光滑水平地面上時，小物體與小車間的滑動摩擦力仍為f．設(shè)小物體相對小車滑行距離為時，跟小車相對靜止（未能滑離小車）共同速度為v，由動量守恒定律：mv0=(M+m)v②設(shè)這過程小車向前滑行距離為s.對小車運(yùn)用動能定理有:③對小物體運(yùn)用動能定理有:④聯(lián)立②③④可得