2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請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、關于靜電場，以下敘述中正確的是()A．點電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點電荷B．電場強度是標量，運算時不滿足平行四邊形定則C．某點電場強度的方向，與該點負電荷所受電場力方向相反D．電場線分布越密的地方電場強度越小2、(本題9分)2017年9月12日,“天舟一號”貨運飛船順利完成了與“天宮二號”空間實驗室的自主快速交會對接試驗,對接后形成的組合體仍沿“天宮二號”空間實驗室原來的軌道(可視為圓軌道)運動.下列說法正確的是（）A．與“天宮二號”空間實驗室單獨運行時相比,組合體運行的速率變小B．與“天宮二號”空間實驗室單獨運行時相比,組合體運行的周期變大C．“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室對接前在同一軌道上運行,貨運飛船加速追上空間實驗室實現對接D．“天舟一號”貨運飛船先在比“天宮二號”空間實驗室低的軌道上加速,逐漸靠近空間實驗室,兩者速度接近時實現對接3、如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法．如果某受訓者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說法正確的是()A．輪胎受到的拉力對輪胎不做功B．輪胎受到地面的摩擦力對輪胎做了負功C．輪胎受到的重力對輪胎做了正功D．輪胎受到地面的支持力對輪胎做了正功4、(本題9分)如圖所示，斜面上有P、R、S、T四個點，PR＝RS＝ST，從P點正上方的Q點以速度v水平拋出一個物體，物體落于R點，若從Q點以速度2v水平拋出一個物體，不計空氣阻力，則物體落在斜面上的A．R與S間的某一點B．S點C．S與T間的某一點D．T點5、(本題9分)踢毽子是我國一項大眾喜歡的傳統健身運動。毽子被人們譽為“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托構成，如圖所示。在某次踢鍵子的過程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運動，到達最高羽毛點后又向下落回。毽子在運動過程中受到的空氣阻力不可忽略。毽子與腳相互作用的過程中，關于毽子和腳之間的相互作用力，下列說法中正確的是()A．毽子對腳的作用力大于腳對毽子的作用力B．毽子對腳的作用力小于腳對毽子的作用力C．毽子對腳的作用力與腳對鍵子的作用力方向相同D．鍵子對腳的作用力與腳對毽子的作用力方向相反6、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放著一個質量為10kg的木箱，拉力F與水平方向成60°角，F=2N，木箱從靜止開始運動，4s末拉力的瞬時功率為（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W7、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質量為m=1×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g取10m/sA．汽車在前5s內的牽引力為3×10B．汽車在前5s內的牽引力為5×10C．汽車的額定功率為100kwD．汽車的最大速度為60m/s8、我國的探月工程計劃分為“繞”、“落”、“回”三個階段，“嫦娥三號”探月衛星是其中的第二個階段．預計在未來幾年內發射的“嫦娥X號”探月衛星有望實現無人自動采樣后重返地球的目標．已知地球質量是月球質量的81倍，地球半徑是月球半徑的4倍．關于“嫦娥X號”探月衛星，下列說法中不正確的是（）A．它繞月球的最大繞速度小于7.0km/sB．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度C．它在月球表面的環繞周期小于它在地球表面的環繞周期D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力9、(本題9分)兩個物體a和b，其質量分別為ma和mb，且ma>mb，它們的初動能相同.若它們分別受到不同的阻力Fa和Fb的作用，經過相等的時間停下來，它們的位移分別為Xa和Xb，則()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb10、(本題9分)如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端系著三個小球A、B、C，三小球組成的系統保持靜止，A球質量為m，B球質量為3m，C球離地面高度為h．現突然剪斷A球和B球之間的繩子，不計空氣阻力，三個小球均視為質點，則（）A．剪斷繩子瞬間，A球的加速度為gB．剪斷繩子瞬間，C球的加速度為gC．A球能上升的最大高度為2hD．A球能上升的最大高度為1.6h11、(本題9分)張家界百龍天梯，總高度達335米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以達觀光平臺，若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，a-t圖像如圖所示．則下列相關說法正確的是（）A．t=4.5s時，電梯處于超重狀態B．t在5s~55s時間內，繩索拉力最小C．t=59.5時，電梯處于超重狀態D．t=60s時，電梯速度恰好為零12、(本題9分)馬戲團中上演的飛車節目深受觀眾喜愛。如圖甲，兩表演者騎著摩托車在豎直放置的圓錐筒內壁上做水平勻速圓周運動。若兩表演者（含摩托車）分別看作質點A、B，其示意簡圖如圖乙所示，摩托車與內壁傾斜方向的摩擦力恰好為零，則B做圓周運動的A．周期較大B．線速度較大C．角速度較大D．向心加速度較大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)(1)在驗證機械能守恒定律的實驗中，要驗證的是重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量，以下步驟僅是實驗中的一部分，在這些步驟中多余或錯誤的有_____________A．用天平稱出重物的質量B．把打點計時器固定到鐵架臺上，并用導線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通電源，釋放紙帶E．用停表測出重物下落的時間(2)在利用打點計時器驗證做自由落體運動的物體機械能守恒的實驗中．①需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度和下落高度.某小組的同學利用實驗得到的紙帶，共設計了以下四種測量方案，其中正確的是_______________A．用刻度尺測出物體下落的高度，并測出下落時間，通過計算出瞬時速度B．用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計算出瞬時速度，C．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度,并通過計算出高度D．用刻度尺測出物體下落的高度，根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度②已知當地重力加速度為，使用交流電的頻率為.在打出的紙帶上選取連續打出的五個點、、、、如圖所示．測出點距離起始點的距離為，、兩點間的距離為，、兩點間的距離為，根據前述條件，如果在實驗誤差允許的范圍內滿足關系式______________________________，即驗證了物體下落過程中機械能是守恒的．而在實際的實驗結果中，往往會出現物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現這樣結果的主要原因是__________________________________．14、（10分）(本題9分)如圖所示，用質量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。實驗中，已經平衡好摩擦力和其它阻力，且重物質量m遠小于小車質量M，可認為小車所受的拉力大小為mg。接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標為在紙帶上依次取A、B、各點到O點的距離為、、，如圖2所示。從打O點到打B點的過程中，拉力對小車做的功______，打B點時小車的速度______以為縱坐標，W為橫坐標，利用實驗數據做出如圖所示的圖象。由此圖象可得隨W變化的表達式為______，根據功與能的關系，動能的表達式中可能包含這個因子；分析實驗結果的單位關系，與圖線斜率有關的物理量應是______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）如圖所示，滑塊A的質量m＝0.01kg，與水平地面間的動摩擦因數μ＝0.2，用細線懸掛的小球質量均為m＝0.01kg，沿x軸排列，A與第1只小球及相鄰兩小球間距離均為s＝2m，線長分別為L1、L2、L3…（圖中只畫出三只小球，且小球可視為質點），開始時，滑塊以速度v0＝10m／s沿x軸正方向運動，設滑塊與小球碰撞時不損失機械能，碰撞后小球均恰能在豎直平面內完成完整的圓周運動并再次與滑塊正碰，g取10m／s2，求：（1）滑塊能與幾個小球碰撞？（2）求出碰撞中第n個小球懸線長La的表達式。16、（12分）如圖所示，在光滑水平轉臺上放一個質量M＝2kg的木塊，繩的一端系在木塊上，通過轉臺的中心孔O處的光滑定滑輪（忽略小滑輪的影響）另一端懸掛一個質量m＝1.0kg的物體，當轉臺以角速度ω＝5rad/s勻速轉動時，木塊相對轉臺靜止，求：(1)繩的拉力多大？(2)木塊到O點的距離多大？（取g＝10m/s2，M、m均視為質點）17、（12分）(本題9分)一粒子質量為m，帶電量為＋Q，以初速度v與水平方向成45°角射向空間一勻強電場區域，粒子恰做直線運動，求這個勻強電場的最小場強的大小，并說明方向。

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、C【解析】

A.點電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略時，就可以看成是點電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點電荷，故A不符合題意。B.電場強度是矢量，運算時滿足平行四邊形定則，故B不符合題意。C.某點電場強度的方向，與該點負電荷所受電場力方向相反，與正電荷所受電場力方向相同，故C符合題意。D.電場線的疏密程度表示場強強弱，越密，電場強度越大，故D不符合題意。2、D【解析】

對接后形成的組合體仍沿“天宮二號”空間實驗室原來的軌道運動，即軌道半徑不變，可知組合體運行的速率和周期都不變，選項AB錯誤；對接前，“天舟一號”貨運飛船先在比“天宮二號”空間實驗室低的軌道上運行，然后進行加速，逐漸靠近空間實驗室，兩者速度接近時實現對接，選項C錯誤，D正確；故選D.3、B【解析】

設拉力與水平方向的夾角為α，由于α是銳角，所以輪胎受到的拉力做正功，故選項A錯誤；由題知，輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為180°，則輪胎受到地面的摩擦力做了負功，故選項B正確；輪胎受到的重力豎直向下，支持力豎直向上，而輪胎的位移水平向右，則在豎直方向上沒有發生位移，重力和支持力都不做功，故選項CD錯誤.4、A【解析】

過R作一條與水平面平行的一條直線，若沒有斜面，當小球從Q點以速度2v水平拋出時，小球將落在我們所畫水平線上S點的正下方，但是現在有斜面的限制，小球將落在斜面上的RS之間，故A正確，BCD錯誤．故選A．【點睛】解答本題需要掌握：平拋運動的特點并能靈活應用，應用相關數學知識求解，如假設沒有斜面的限制，將落到那點，有斜面和沒有斜面的區別在哪里．5、D【解析】

由題意知鍵子對腳的作用力與腳對毽子的作用力是一對相互作用力，故大小相等，方向相反.A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析相符，故D正確.6、B【解析】

根據牛頓第二定律得，加速度；則4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，則拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正確，ACD錯誤。7、BC【解析】

AB.汽車受到的阻力為f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率達到額定功率，汽車的額定功率為P=Fv=1×D.當牽引力等于阻力時，汽車達最大速度，則最大速度vm8、BCD【解析】

A.在天體表面，根據萬有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的環繞速度與在月球表面重力環繞速度之比：可知它繞月球的最大環繞速度為，故選項A不符合題意B.在天體表面，不考慮重力，萬有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度與在月球表面重力加速度之比為：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故選項B符合題意；C.在天體表面，根據萬有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期與在月球表面周期之比：可知在月球表面的環繞周期大于它在地球表面的環繞周期，故選項C符合題意；D.在天體表面，根據萬有引力可得：可得在地球表面的引力與在月球表面重力引力之比為：可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故選項D符合題意．9、BD【解析】

根據動能與速度的關系和運動學公式分析位移關系，由動能定理分析阻力的大小關系；【詳解】設物體的初速度為v，初動能為，所受的阻力為F，通過的位移為x．

物體的速度與動能的關系為，得

由得，由題t和相同，則質量越大，位移越小，由于，所以;

由動能定理得：，因初動能相同，F與x成反比，則，故選項BD正確，選項AC錯誤．【點睛】本題綜合考查動能、動能定理及位移公式，在解題時要注意如果題目中涉及時間時，則應考慮應用運動學公式，不涉及時間應優先采用動能定理或功能關系．10、AD【解析】

根據平衡條件可得C球的質量為：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪斷A球和B球之間的繩子瞬間，以A和C為研究對象，根據牛頓第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A項符合題意，B項不合題意.CD.A球上升h時的速度為：，而后又上升x速度為零，則有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度為：H＝h+x＝1.6h，故C項不合題意，D項符合題意.11、AD【解析】

A.電梯在t=0時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態，此時加速度a>0。t=4.5s時，a>0，電梯也處于超重狀態，故A正確；B.t在5s~55s時間內，a=0，電梯處于平衡狀態，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內繩索拉力不是最小．故B錯誤；C.t=59.5s時，a<0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態，故C錯誤．D.根據a-t圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內a-t圖象與坐標軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時，電梯速度恰好為0。故D正確．12、AB【解析】

BC.摩托車做勻速圓周運動，摩擦力恰好為零，由重力mg和支持力F的合力提供圓周運動的向心力，作出受力分析如圖：則有：向心力Fn=mgtanα，由mgtanα=mω2r=mv2r，得：ω=gtanαA.因為T=2πω，而D.因為mgtanα=ma，則向心加速度為a=gtanα，所以A、B兩質點的向心加速度相等，故D錯誤.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AED或者空氣阻力；紙帶與限位孔之間的摩擦【解析】

（1）此實驗中要驗證的表達式是mgh=mv2，質量m可從兩邊消掉，則不需要測量重物的質量，選項A沒必要；把打點計時器固定在鐵架臺上，并用導線把它和低壓交流電源連接起來，故B正確；把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點計時器的限位孔，把重錘提升到一定的高度，故C正確．接通電源，釋放紙帶，故D正確；打點計時器是計時儀器，不需要秒表測量時間，故E錯誤；故選AE；（2）該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解速度，那么就不需要驗證了，其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規律求解的，故ABC錯誤，D正確．故選D．（3）勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，因此C點速度為：

根據機械能守恒定律有：mg（s0+s1）=

即：或者為所需要驗證的公式；由于重物下滑過程中需要克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量．

【點睛】我們做驗證實驗、探究實驗過程中，不能用驗證的物理規律和探究的物理結論去求解問題；紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙