2021-2022学年河北省衡水市第十四中学高一（下）二调物理试题含解析

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2021-2022学年河北省衡水市第十四中学高一（下）二调物理试题物理试卷第Ⅰ卷（选择题48分）一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1. 下列关于冬奥会运动项目的说法正确的是（　　）
 A. 甲图中运动员在进行500米短道速滑比赛，500米是指位移B 研究乙图中隋文静和韩聪花样滑冰比赛动作时可以将他们看做质点C. 丙图中自由式滑雪空中技巧赛选手在空中下降过程中处于失重状态D. 丁图中，钢架雪车运动员间文港以4分01秒77获得铜牌，4分01秒77表示的是时刻【答案】C【解析】【详解】A．甲图中运动员在进行500米短道速滑比赛，500米是指路程，A错误；B．研究乙图中隋文静和韩聪花样滑冰比赛动作时，不可以将他们看做质点，B错误；C．丙图中自由式滑雪空中技巧赛选手在空中下降过程中处于完全失重状态，C正确；D．丁图中，钢架雪车运动员间文港以4分01秒77获得铜牌，4分01秒77表示的是时间间隔，D错误。故选C。2. “过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则（　　）A. 甲喷口处的水速度一定更大B. 甲喷出的水射得一定更远C. 甲喷出的水在空中运动时间一定更长D. 甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大【答案】C【解析】【详解】C．将甲、乙喷出的水运动（斜抛运动）到最高点的过程逆向看作是平抛运动，甲喷出的水柱最高点更高，根据，可知，甲喷出的在空中运动时间（由对称性知是喷出到最高点时间的2倍）一定更长，甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，故C正确；B．由于甲、乙喷出的水柱自抛出到最高点的水平位移大小关系未知，由水平方向分运动无法得出二者水平分速度vx和水平射程大小关系。故B错误；AD．由甲喷出的水竖直方向初速度vy更大，但vx大小关系无法确定，所以无法得出二者喷出的水初速度大小关系和初速度与水平面夹角大小关系，故AD错误；故选C。3. 如图甲工人正使用“涂料滚”给墙壁粉刷涂料。如图乙粉刷时工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动，若涂料滚在向上缓慢移动过程中对墙壁的压力大小保持不变，则（　　）A. 涂料滚受到的摩擦力方向向上，大小不变B. 涂料滚受到的摩擦力方向向上，大小变大C. 涂料滚受到的摩擦力方向向下，大小变大D. 涂料滚受到的摩擦力方向向下，大小变小【答案】C【解析】【详解】由题意可知，工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动，涂料滚相对于墙壁由向上运动的趋势，所以涂料滚受到的摩擦力方向向下，且涂料滚竖直方向平衡，有其中α为撑杆与墙壁的夹角，α角减小，所以摩擦力变大，故C正确，ABD错误。故选C。4. 我国连续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，将于2022年完成空间站在轨建造，届时空间站将在距离地面约400 km的轨道上运行，为科研工作带来便利。已知引力常量为G，“天和号”的轨道半径为r，下列说法正确的是（　　）A. 应先将货运飞船送入空间站的同一轨道，再加速以实现对接B. 如果已知“天和号”运行的线速度，可计算出“天和号”的质量C. 如果已知“天和号”的运行周期，可计算出地球的质量D. 空间站运行周期与同步卫星运行周期相同【答案】C【解析】【详解】A．货运飞船送入空间站的同一轨道，加速时会做离心运动，将脱离该轨道，无法实现对接，故A错误；B．根据可得可以计算出中心天体的质量，即地球的质量，但不能计算出“天和号”的质量，故B错误；C．由可得可以求出地球的质量，故C正确；D．同步卫星轨道高度约为36000 km，根据开普勒第三定律可知，轨道半径不同，空间站运行周期与同步卫星运行周期不相同，故D错误。故选C。5. 图甲为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，。则下列关于运动员运动情况的描述正确的是（　　）A. 空中飞行的时间为2sB. 从a处飞出的速度大小为10m/sC. 在b处着陆的速度大小为20m/sD. 若运动员以较小速度飞出，则在着陆处的速度方向与斜面间的夹角变小【答案】A【解析】【详解】A．由题意得其ab间的距离为40m，则根据几何关系可知其下落高度为则下落时间为解得故A项正确；B．运动员的水平位移为初速度为解得故B项错误；C．着陆时的竖直速度为所以着陆速度故C项错误；D．由平抛运动的规律可知，速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，因为位移偏转角的正切值不变，则速度偏转角也不变，则落到斜面上的速度方向与斜面夹角不变，故D项错误。故选A。6. 如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为夹角为、，此时物体A的速率为，则物体B的速率为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】设此时绳子的速率为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可得解得ACD错误，B正确。故选B。7. 如图所示，甲是地球赤道上的一个物体，乙是“神舟十三号”宇宙飞船（绕地运行周期为），丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心做匀速圆周运动。下列说法错误的是（　　）
 A. 它们运动的周期大小关系是B. 它们运动的向心加速度大小关系是C. 卫星乙的运行速度小于地球的第一宇宙速度D. 同步卫星丙的运行速度大于地球的第一宇宙速度【答案】D【解析】【详解】A．依题意，甲和丙的周期相同，即故A正确，与题意不符；B．根据解得可得根据可得则有故B正确，与题意不符；CD．地球的第一宇宙速度是所有卫星最大的环绕速度，所以卫星乙的运行速度和同步卫星丙的运行速度均小于地球的第一宇宙速度。故C正确，与题意不符；D错误，与题意相符。本题选错误故选D。8. 力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（　　）
 A. 甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为B. 乙图中，全过程中F做的总功为108JC. 丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功D. 图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是【答案】A【解析】【详解】A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为故A正确；B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为故B错误；C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为故C错误；D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误；故选A。二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选得0分）9. 小明从德州东站乘高铁回家，列车开出后做匀加速直线运动，若阻力与速度大小成正比，则下列说法中正确的是（　　）A. 列车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大B. 列车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小C. 火车达到某一速率时保持该速率做匀速运动，则发动机的功率此时应最小D. 当列车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的平方成正比【答案】AD【解析】【详解】AB．根据牛顿第二定律得F﹣f=ma牵引力F=ma+f=ma+kv速度增大，则牵引力越来越大，根据P=Fv知，发动机的功率越来越大，故A正确，B错误；CD．当列车的速率到达某一速率，保持该速率做匀速运动，之前牵引力F=f+ma=kv+ma此时牵引力F=f=kv可知牵引力减小，则发动机的功率瞬间减小到某一值，当列车做匀速运动时F=fP=Fv=fv=kv2可知发动机的功率与速率的平方成正比，故C错误，D正确。故选AD。10. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（　　）A. 水流在空中运动时间为 B. 水流在空中运动时间为C. 水车最大角速度接近 D. 水车最大角速度接近【答案】BC【解析】【详解】AB．水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上水平方向速度和竖直方向速度满足解得故B正确，A错误；CD．水流到水轮叶面上时的速度大小为根据解得故C正确，D错误。故选BC。11. 当洪水来袭时，我们应当如何自救呢？一个电视节目通过实验发现大家紧挨着站成一排，可以有效抵抗洪水对身体的冲击力。建立如图所示的物理模型，五个质量相等的物块紧靠在一起放置在水平地面上。某时刻用力F推物块1恰好未推动，已知物块与地面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　）A. 物块2、3、4、5受到前一物块的弹力依次减小B. 物块3对物块4的弹力大小为C. 物块1与2、2与3、3与4、4与5间的弹力之比为4∶3∶2∶1D. 若仅增大物块与地面间的动摩擦因数，则物块间的弹力一定变大【答案】AC【解析】【详解】假设每个物块的质量均为m，先对五个物块整体进行受力分析，恰好未推动，则整体所受的摩擦力恰等于最大静摩擦力，然后再隔离后面的物块进行受力分析，结果如下表所示：研究对象受力分析最终结果五个物块整体AC正确，B错误物块2、3、4、5物块3、4、5物块4、5物块5若仅增大物块与地面间的动摩擦因数，用力F推物块1，物块1不动，其他物块间的弹力可能变为零，故D错误。故选AC。12. 如图所示，长度均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的距离也为L的A、B两点。现给小球一初速度v0，小球恰能在竖直平面内以AB为轴完成圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（    ）
 A. 小球的初速度B. 小球在最高点时的速度大小为C. 小球在最低点时，每根绳上的拉力大小为mgD. 小球在最低点时，每根绳上的拉力大小为mg【答案】BD【解析】【详解】AB．根据几何关系可得小球做匀速圆周运动的半径为   设小球恰好通过最高点时的速度大小为v1，根据牛顿第二定律有   对小球从最低点到最高点的过程，根据动能定理有   联立以上三式解得故A错误，B正确；CD．根据几何关系可知两根绳子的夹角为60°，小球在最低点时，设每根绳上的拉力大小为T，根据力的合成以及牛顿第二定律有解得故C错误，D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题52分）三、实验题（本题共2小题，共15分）13. 用如图1所示的实验装置探究加速度与力的关系。
 （1）平衡摩擦力时，要先_____（填“挂上”或“取下”）钩码进行实验操作。把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节，直到轻推小车后，小车能带着纸带沿木板做_____运动；（2）平衡摩擦力后，在小车内放入4个相同的小钩码，线的左端挂上相同的小钩码，接通打点计时器，放开小车，测出相应的加速度；再从小车上取一个钩码挂到线左端，此时左端有2个钩码，重复实验……。这样操作实验要不要钩码质量远远小于小车质量？_____（填“需要”或“不需要”），这样设计实验比不在小车上放钩码而进行同样的实验，系统误差会更_____（填“小”或“大”）；（3）某次实验中，小车拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为，实验得到的一条纸带如下图2所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图2所示（单位：）。在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为_____，小车的加速度_____（保留两位有效数字）。
 （4）有一位同学通过实验测量作出了如图3中的图线。试分析：图线不通过坐标原点的原因是_____。
 【答案】    ①. 取下    ②. 匀速直线运动    ③. 不需要    ④. 小    ⑤. 0.18    ⑥. 0.75    ⑦. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】【详解】（1）[1][2]平衡摩擦力时，要先把钩码取下，轻轻推动小车，小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否做匀速直线运动；（2）[3][4]平衡摩擦力后，在小车内放入4个相同的小钩码，线的左端挂上相同的小钩码，接通打点计时器，放开小车，测出相应的加速度；再从小车上取一个钩码挂到线左端，此时左端有2个钩码，重复实验……。可知一共有个钩码，假设小车的质量为，一个钩码的质量为，某次实验时，挂在线左端的钩码个数为，则小车内放入的钩码个数为，根据牛顿第二定律有联立可得可知这样操作实验不需要钩码质量远远小于小车质量，这样设计实验比不在小车上放钩码而进行同样的实验，系统误差会更小；（3）[5]纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为[6]由逐差法可得小车的加速度为（4）[7]由图像横轴截距可知，当小车受到一定拉力时，小车的加速度却为0，说明操作过程中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。14. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s2。
 （1）关于实验要点，下列说法正确的是_______。A．选用斜槽越光滑越好B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=_______m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t=_______s；B点离槽口的水平距离x=_______m。【答案】    ①. BC    ②. 1.5    ③. 0.2    ④. 0.3【解析】【分析】【详解】（1）[1]A.由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，与斜槽是否光滑无关，A错误；B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，B正确；C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，C正确；D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，D错误。故选BC。（2）[2]由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间隔相等，在竖直方向上，根据可得相邻两点间的时间间隔因此抛出的水平速度[3]运动到B点时的竖直速度而因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间[4] B点离槽口的水平距离四、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请按题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效）15. 如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目，人坐在船中，随着提升机到达高处，再沿着水槽飞滑而下，劈波斩浪的刹那带给人惊险刺激的感受。设乘客与船的总质量为，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为，斜坡滑道的倾角，斜坡与水平滑道间平滑连接，整个运动过程中空气阻力忽略不计，船在斜坡滑道上滑行64m进入水平轨道，重力加速度取。求：（1）船沿倾斜滑道下滑的时间；（2）它在水平滑道滑行的距离。【答案】（1）8s；（2）【解析】【详解】（1）设船在斜坡上下滑的加速度，由牛顿第二定律有代入数据得船在斜坡上滑下解得此时的速度（2）设船在水平滑道上的初速度方向为正方向，由牛顿第二定律有解得由匀变速运动的公式得解得16. 如图所示为某跳台滑雪场地，将起跳台视为水平，着陆坡视为倾角为的长直斜坡。一名滑雪选手从起点由静止开始沿坡道滑下，在起跳台末端点以速度水平飞出起跳台，落到着陆坡上的点。忽略一切摩擦和空气阻力，滑雪选手在空中的运动可视为平抛，重力加速度。（1）求起点与起跳台之间的高度差；（2）求、两点间的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）从起点与起跳台过程，由机械能守恒定律可得解得（2）滑雪选手从点水平飞出后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有竖直方向做自由落体运动，则有又有代入数据联立解得、两点间的距离为17. 如图所示，一质量为m的可视为质点的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，。在A点给小球一个水平向左的初速度，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B。已知重力加速度为g。（设小球在运动过程中细线不会被拉断）（1）若不计空气阻力，小球到达B点时的速率为多大？（2）若不计空气阻力，小球初速度，试判断小球能否到达B点？若能到达，求在B点时细线受到小球拉力的大小；（3）若空气阻力不能忽略，且在给小球向左的初速度时小球恰能到达B点，求这一过程中空气阻力对小球所做的功。
 【答案】（1）；（2）能达到，；（3）【解析】【详解】（1）小球刚好到达B点时，有解得：（2）设小球能从A运动到B，则由机械能守恒定律，有：解得：所以小球能够到达B点在B点，对小球有：则：故由牛顿第三定律可知细线受小球的拉力（3）设小球从A运动到B的过程中空气阻力做功为，则由动能定理可知：解得：