2022-2023學(xué)年遼寧省沈陽市二十中學(xué)物理高一下期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)自由下落的物體在下落過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為（）A．重力做正功，重力勢能減小B．重力做正功，重力勢能增加C．重力做負功，重力勢能減小D．重力做負功，重力勢能增加2、直流電動機M接在如圖所示的電路中，理想電壓表的示數(shù)是20V，理想電流表的示數(shù)是1.0A，限流電阻R=5.0Ω，則可知（）A．電動機的機械功率是20W B．電阻R消耗的電功率是5WC．電動機線圈的電阻是20Ω D．電動機產(chǎn)生的電熱功率是20W3、(本題9分)某旅游景區(qū)新開發(fā)了一個游樂項日，可簡化為圖示坡道模型，整個坡道由三段傾角不同的傾斜直軌道組成，滑車從坡頂A點由靜止滑下，AB段做勻加速直線運動，BC段做勻速直線運動，CD段做勻減速直線運動，滑到坡底D點時速度減為零，不計空氣的阻力，則A．坡道AB對滑車的作用力沿坡面向下B．坡道BC對滑車的作用力為零C．坡道BC對滑車作用力豎直向上D．坡道CD對滑車的作用力可能垂直坡道斜面向上4、(本題9分)下列物理量中，用來描述電場強弱和方向的是A．電場力 B．電場強度C．電勢 D．電勢能5、(本題9分)如圖所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物體放在a斜面頂端由靜止滑下，則在下滑過程中，a對b的彈力對b做功為W1，b對a的彈力對a做功為W2，對下列關(guān)系正確的是（）A．W1=0，W2=0 B．W1≠0，W2=0C．W1=0，W2≠0 D．W1≠0，W2≠06、(本題9分)下列說法正確的是()A．牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中B．20世紀的20年代建立了量子力學(xué)理論，它使人們認識到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運動C．開普勒第三定律=k,k為常數(shù)，與中心天體質(zhì)量無關(guān)D．地面上的人觀察高速飛行的火箭時，發(fā)現(xiàn)火箭里的時間變慢了；而火箭里的人觀測地面時，發(fā)現(xiàn)地面的時間變快了7、忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑8、(本題9分)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。把幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，就是動車組，如圖所示。假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若節(jié)動車加節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為；現(xiàn)在我國往返北京和上海的動車組的最大速度為，則此動車組可能（）A．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的B．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的C．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的D．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的9、(本題9分)某人劃船橫渡一條河，河的兩岸平行，河水流速處處相同，大小為，，船速大小恒為，且>．設(shè)人以最短時間過河時，渡河位移為式；以最短位移過河時，所用時間為，則以下關(guān)系正確的是A． B． C． D．10、(本題9分)如圖所示，斜面傾斜角為θ，從斜面的P點分別以v0和2v0的速度水平拋出AA．A、B兩球的水平位移大小之比為1:4B．A、B兩球飛行時間之比為1:2C．A、B兩球下落的高度之比為1:2D．A、B兩球落到斜面上的速度大小之比為1:411、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長，與水平方向的夾為θ．一個質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開始運動．當小物塊沿斜面向上運動到最高點時，速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是A．m=(m+M)vB．mcosθ=(m+M)vC．D．12、(本題9分)下列有關(guān)力做功的說法正確的是A．作用力做正功,則反作用力一定做負功 B．靜摩擦力與滑動摩擦力都可以做正功C．一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功一定為零 D．一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做功一定不為零二、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)利用鋼球的平拋運動測定當?shù)刂亓铀俣龋?）使用如圖甲所示的游標卡尺前應(yīng)先將卡口合攏，檢查游標尺和主尺的零刻度線是否對齊．用已檢查好的游標卡尺測量鋼球的直徑d時，讀數(shù)如圖乙所示，d＝__________mm．（2）如圖丙所示，將光電門固定在桌子邊緣，測量桌面離地高度H，鋼球通過光電門的擋光時間△t，拋出后落地點到桌子邊緣的水平距離x．則重力加速度的表達式g＝_______________________（用測量的物理量符號表示）．（3）如果光電門安裝在粗糙桌面上距邊緣一段距離處，則重力加速度g的測量值___________真實值（選填“＞”“＝”或“＜”）．14、（10分）(本題9分)用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中：(1)運用公式對實驗條件的要求是________________________，為此，所選擇的紙帶第1、2兩點間的距離應(yīng)接近_______．(2)若實驗中所用重物的質(zhì)量m＝1kg．打點紙帶如圖所示，打點時間間隔為0.02s，則記錄B點時，重物速度vB＝_______m/s，重物動能Ek＝_____J，從開始下落起至B點時的重物的重力勢能減少量是_______J，由此可得出的結(jié)論是___________．(g取9.8m/s2)(本小題數(shù)據(jù)保留三位有效數(shù)字)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）(本題9分)蹦床比賽分成預(yù)備運動和比賽動作．最初，運動員靜止站在蹦床上在預(yù)備運動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達到完成比賽動作所需的高度；此后，進入比賽動作階段．把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小F="kx"(x為床面下沉的距離，k為常量)．質(zhì)量m=50kg的運動員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運動中，假設(shè)運動員所做的總功W全部用于其機械能；在比賽動作中，把該運動員視作質(zhì)點，其每次離開床面做豎直上拋運動的騰空時間均為△t=2.0s，設(shè)運動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl．取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響．（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；（2）求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度hm；（3）借助F-x圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求x1和W的值16、（12分）如圖所示，細繩一端系著質(zhì)量M＝1．8kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量為m的物體，M的中心與孔距離為1．2m，已知M和水平面的滑動摩擦因數(shù)為1.25?，F(xiàn)使此平面繞中心軸線方向轉(zhuǎn)動，角速度=5rad/s，物體質(zhì)量m為多少時能處于靜止狀態(tài)。（物體M與水平面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g=11m/s2）17、（12分）(本題9分)如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達最高點D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點，彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢能？

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、A【解析】在飛船上升過程中，由于重力方向豎直向下，位移方向向上，所以重力做負功，重力勢能增加，故D正確．2、B【解析】

電動機消耗的總功率為：P="IU=20"W，選項AD錯誤；電阻R消耗的電功率為PR=125W="5"W，選項B正確；電動機不是純電阻電路，故不適用歐姆定律，故電動機線圈的電阻，電動機產(chǎn)生的電熱功率不是20W選項CD錯誤；故選B3、C【解析】

A．滑車從坡頂A點由靜止滑下，AB段做勻加速直線運動，從受力分析角度，受到重力，支持力與滑動摩擦力，因此做勻加速直線運動，則車受到的支持力與滑動摩擦力的合力在豎直向上偏右方向，這樣再與重力的合力，才能產(chǎn)生向下的加速度，故A錯誤；BC．車在BC段做勻速直線運動，因此車受到的支持力與滑動摩擦力的合力與重力等值反向，則坡道BC對滑車作用力豎直向上，故B錯誤，C正確；D．車在坡道CD做勻減速直線運動，那么車受到支持力與滑動摩擦力的合力，即對滑車的作用力，應(yīng)該在豎直向上偏左方向，這樣再與重力的合力才能產(chǎn)生向上的加速度，因此對滑車的作用力不可能垂直坡道斜面向上，故D錯誤；4、B【解析】

用來描述電場強弱和方向的是電場強度；A.電場力，與結(jié)論不相符；B.電場強度，與結(jié)論相符；C.電勢，與結(jié)論不相符；D.電勢能，與結(jié)論不相符；5、D【解析】

由題意可知，沒有摩擦，系統(tǒng)機械能守恒，下滑過程中，a向右滑動，a的動能增加，重力勢能不變，即a的機械能增加，故彈力對其做正功；系統(tǒng)機械能守恒，則b的機械能減少，，所以彈力對b做負功，故只有D正確。故選D。6、B【解析】

A、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,卡文迪許對引力常量G進行了準確測定,故A錯；B、20世紀的20年代建立了量子力學(xué)理論,它使人們認識到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運動,故B正確；C、由公式可知，所以和中心天體的質(zhì)量有關(guān)，故C錯誤；D、根據(jù)愛因斯坦相對論可知地面上的人觀察高速飛行的火箭時，發(fā)現(xiàn)火箭里的時間變慢了；而火箭里的人觀測地面時，發(fā)現(xiàn)地面的時間也變慢了,故D錯；綜上所述本題答案是：B【點睛】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答,記住著名物理學(xué)家的主要貢獻即可.7、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機械能不守恒，故D錯誤。8、AD【解析】

設(shè)每節(jié)車的質(zhì)量為m，所受阻力為kmg，每節(jié)動車的功率為P，1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為，可得：設(shè)最大速度為的動車組由x節(jié)動車加y節(jié)拖車編成的，則有：聯(lián)立解得：對照各個選項，選項AD正確，BC錯誤。9、AB【解析】

設(shè)河寬為d，最短時間過河時，靜水速與河岸垂直，則有，渡河位移為，最小位移過河，如圖，則，渡河位移為，所以有，，故AB正確，CD錯誤；故選AB．10、AB【解析】

AB.根據(jù)tanθ＝t=可知飛行時間之比為1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比為1：2，則水平位移之比為1：1，故AB符合題意。C.根據(jù)h＝12gt2D.落在斜面上豎直分速度vy=gt=2v0tanθ，根據(jù)平行四邊形定則知，落在斜面上的速度v=可知落在斜面上的速度之比為1：2．故D不符合題意。11、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點時速度與楔形物體的速度相同，均為v．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動量守恒得：故A錯誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機械能守恒，由機械能守恒定律得：故C正確，D錯誤．故選BC.點睛：本題主要考查了動量守恒定律和機械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點時，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，但總動量不守恒．12、BCD【解析】作用力和反作用力是作用在兩個物體上的力，作用力做正功時，反作用力也可能做正功，如光滑地面上兩個同名磁極靠近的物體，在磁力作用下會相互遠離，力均做正功，A錯誤；人走路時，受到的是靜摩擦力，靜摩擦力做正功，輕放在水平傳送帶上的物體，在滑動摩擦力作用力做加速運動，滑動摩擦力做正功，B正確；作用力與反作用力作用在不同的物體上，等大、反向、共線；發(fā)生靜摩擦的兩個物體相對靜止，相對與參考系的位移一定相同，故一對靜摩擦力做的功一定等大、一正一負；故一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功代數(shù)和為零，C正確；一對滑動摩擦力，大小相等，但兩物體有相對運動，位移不相等，所以總功不為零；用功能關(guān)系理解，由于滑動摩擦產(chǎn)生內(nèi)能，內(nèi)能從機械能轉(zhuǎn)化而來，所以機械能減少，也就是滑動摩擦力做的總功為負，D正確．【點睛】本題關(guān)鍵根據(jù)功的定義以及牛頓第三定律進行分析求解，要注意相互作用力的作用點的位移必須相對于同一個參考系；難點是一對滑動摩擦力做的功之和為負值，可以從功的物理意義角度去考慮．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、5.0；2Hd2/x2△t2；>；【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為：0.4cm，游標尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，游標讀數(shù)為0.1×10mm=0.10mm，所以最終讀數(shù)為：0.50cm=5.0mm．

（2）球平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，依據(jù)運動學(xué)公式，則有：H=gt2，x=v0t，而v0=；解得：g=；

（3）根據(jù)重力加速度表達式，g=，當光電門安裝在離粗糙桌面邊緣一段距離處，則導(dǎo)致值偏大，那么重力加速度的測量值大于真實值．

點睛：對于基本測量儀器如游標卡尺要了解其原理，解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握平拋運動處理規(guī)律，及運動學(xué)公式的應(yīng)用．14、（1）自由下落的物體2mm（2）0.59m/s0.174J0.175J在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，動能的增加量等于重力勢能的減少量【解析】（1）運用公式mv2=mgh時，對紙帶上起點的要求是重錘是從初速度為零開始．打點計時器的打點頻率為50Hz，打點周期為0.02s，重物開始下落后，由h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm得，在第一個打點周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點間的距離接近2mm．

（2）利用勻變速直線運動的推論：，

重錘的動能：EKB=mvB2=×1×0.592J=0.174J

從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量：△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.175J．

得出的結(jié)論是：在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）