2021-2022學年蘇州高新區(qū)實驗初級中學高一物理第二學期期末考試試題含解析

2021-2022學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、如圖所示，一個質量為機的小球，用長為L的輕繩懸掛于。點，小球在水平力尸作用下，從平衡位置/＞很緩慢地

移動到Q點,則力F所做的功為（）

Q

A.FLsinOB.mgLcosff

C.FL（1-costf）D.mgL（1-costf）

2、如圖，鐵路在彎道處的內外軌道高低是不同的，已知內外軌道對水平面傾角為彎道處的圓弧半徑為R,若質量

為，”的火車以速度丫通過某彎道時，內、外軌道均不受側壓力作用，下面分析正確的是（??）

B.若火車速度小于v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行軌道平面向內

C.若火車速度大于v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行軌道平面向外

D.無論火車以何種速度行駛，對內側軌道都有壓力

3、從高處以40m/s的初速度水平拋出中10N的小球，小球在空中運動3s落地，不計空氣阻力，小球落地時重力的瞬

時功率為（g=10m/s2）（）

A.400WB.300WC.500WD.600W

4、（本題9分）如圖，一質量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內；套在大圓環(huán)上的質量為機的小環(huán)（可

視為質點），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g.當小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時，大圓環(huán)對細桿的拉力

大小為：

A.5mgB.Mg+4mgC.Mg+5mgD.Mg+lOmg

5、（本題9分）如圖所示，質量相等的A、B小物塊用輕彈簧相連，用細線把A懸掛在天花板上，B放在水平面，靜

止時，B對水平面的壓力剛好為零。忽略空氣阻力，剪斷A上的細線之后

A.A向下運動過程中，加速度先減小后增大

B.A向下運動過程中，在彈簧處于原長時速度達到最大

C.A運動到最低點時，地面對B的支持力等于A、B的重力之和

D.A運動到最低點時,彈簧的彈性勢能與細繩剪斷前相等

6、豎直向上的恒力尸作用在質量為m的物體上，使物體從靜止開始運動升高心速度達到也在這個過程中，設阻力

恒為人則下列表述正確的是（）

A.F對物體做的功等于物體動能的增量，即Fh=-mv2

2

1,

B.F對物體做的功等于物體機械能的增量，即列/=5加廿+加8〃

C.F與f對物體做的功等于物體動能的增量，即（/-/）人=（根/

D.物體所受合力的功等于物體動能的增量，即=

7、（本題9分）兩個質量相等的物體，分別從兩個高度相等而傾角不同的光滑斜面頂從靜止開始下滑，則下列說法正

確的是：（）

A.到達底部時重力的功率相等B.到達底部時速度相等

C.下滑過程中重力做的功相等D.到達底部時動能相等

8、（本題9分）如圖所示，長為乙=0.5m的輕質細桿，一端固定有一個質量為》i=3kg的小球，另一端由電動機帶動,

使桿繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動，小球的速率為v=lm/s，g取lOm/sL則（）

A.小球通過最高點時，向心力大小是6N

B.小球通過最低點時，向心力大小是14N

C.小球通過最高點時，對桿作用力的大小為6N

D.小球通過最低點時，對桿作用力的大小為14N

9、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運動，不計空氣阻力，物體的機械能E與上升高度x的大

小關系如圖所示，其中曲線上點A處的切線斜率最大，X2?門的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是

A.在X2處物體的動能最大

B.在1處物體所受的拉力最大

C.0?X2過程中拉力廠始終做正功

D.M?X3過程中合外力做功為零

10、（本題9分）一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質量相同的小球A和5沿著筒的內壁在

水平面內做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）

A.A球的角速度必小于8球的角速度

B.A球的線速度必小于5球的線速度

C.A球的運動周期必大于5球的運動周期

D.A球對筒壁的壓力必大于B球對筒壁的壓力

11、以下說法正確的是

A.在導體中有電流通過時，電子定向移動速率即是電場傳導速率

B.鉛蓄電池的電動勢為2V,它表示的物理意義是電路中每通過1C的電荷，電源把2J的化學能轉化為電能

c.根據(jù)電場強度的定義式七=￡?可知，電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比

q

D.根據(jù)電勢差。然=%■可知，帶電荷量為1C的正電荷，從4點移動到8點克服電場力做功為1J,則A、B兩點

q

間的電勢差為-IV

12、（本題9分）如圖所示，質量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連組成系統(tǒng),

系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運

動，當它們的總動能為4Ek時撤去外力F,最后停止運動.不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.則

在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是（）

A.撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為六

B.撤去外力F后，球A、B和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒

C.系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于系統(tǒng)機械能的減少量

D.A克服外力所做的總功等于2Ek

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）某同學利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示.

（1）請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：.

（2）進行實驗時，為保證測量的重物下落時初速度為零，應______（選填“4”或“B”）

A.先接通電源，再釋放紙帶

B.先釋放紙帶，再接通電源

（3）某同學作出了1）2/圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度釬〃小2（結果保留3位有效數(shù)字）.

14、（10分）（本題9分）某同學采用如圖1所示的裝置進行“合外力做功和動能變化的關系”的研究.

3.0

0，

圖1口

00.10J030.40.50.6

EI2

a.按圖1把實驗器材安裝好，不掛配重，反復調節(jié)長木板右端高度，直到小車能夠做勻速直線運動；

b.把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重，接通電源，放開小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列

點.從某點A開始依次取計數(shù)點8、C、。、…，每相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，配重的總質量為100g；

c.測量出8、C、。、…各點與4點的距離，分別記為玉、々、龍3…；

d.用沙和沙桶受到的總重力作為細線對小車的拉力，分別乘以玉、龍2、尤3…，得到合外力對小車所做的功

壞嗎、叫...;

e.求出8、C、。、…各點速度的大小，分別記為匕、為、吃…，再求出它們的平方片、片《…；

f.用縱坐標表示速度的平方橫坐標表示合外力對小車所做的功W,作出丫2一皿圖象，并在圖象中描出（叱，匕2）

坐標點，再連成圖線；

請回答下列問題：（重力加速度g=Q1832,以下計算結果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）在步驟d中，該同學測得x4=40.00cm,則合外力對小車所做的功印4=J;

（2）該同學得到的U-W圖象如圖2所示.通過圖象可知，打A點時對應小車的速度VA=m/s;

（3）小車的質量kg.

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)我國預計在2020年左右發(fā)射“嫦娥六號”衛(wèi)星。以下是某同學就有關月球的知識設計的兩個問

題，請你解答：

(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球中心與地球中心間距離r,且把月球繞地球的運動近似

看做是勻速圓周運動，試求出月球繞地球運動的周期為T;

(2)若宇航員隨“嫦娥六號”登陸月球后，站在月球表面以初速度%水平拋出一個小球，小球飛行一段時間f后恰好

垂直地撞在傾角為8=37。的的斜坡上，已知月球半徑為飛,月球質量分布均勻，引力常量為G,試求月球的密度？(sin

37。=0.6,cos37°=0.8)

16、(12分)(本題9分)已知笊核亡的質量為2.0136u,中子，二的質量為1.0087u,=二二核的質量為3.0150u.

(1)寫出兩個笊核聚變成仁二核的反應方程.

(2)計算上述核反應中釋放的核能.

(3)若兩個兄核:二以相等的動能0.35MeV做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應

中生成的；二二核和中子仁的動能各是多少？

17、(12分)質量為5xl()3kg的汽車在f=0時刻速度玲=0,隨后以尸=6x10“W的額定功率沿平直公路前進，設汽車

受恒定阻力，其大小為1.5x1伊N.求：

(1)汽車的最大速度加；

(1)汽車速度達到6m/s時其加速度多大？

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】

小球在緩慢移動的過程中，水平力F是變力，不能通過功的公式求解功的大小，根據(jù)動能定理得

WF=mgL（l-cos6）=0

解得：

WF=mgL（l-cos0）

A.尸Lsin。與分析不相符，故A項與題意不相符；

B.mgLcosO與分析不相符，故B項與題意不相符；

C.尸L（Leos，）與分析不相符，故C項與題意不相符；

D.mgL（1-cos。）與分析相符，故D項與題意相符。

2、C

【解析】

AD,火車以某一速度v通過某彎道時，內、外軌道均不受側壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由

%=mgtanQ（。為軌道平面與水平面的夾角）

合力等于向心力，由牛頓第二定律得：mgtan0=?解得：v={gRtan6,故AZ）錯誤；

5、當轉彎的實際速度小于規(guī)定速度時，火車所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火車有向心趨勢，故其

內側車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓，內軌受到側壓力作用方向平行軌道平面向內，故8錯誤；

C、當轉彎的實際速度大于規(guī)定速度時，火車所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火車有離心趨勢,

故其外側車輪輪緣會與鐵軌相互擠壓，外軌受到側壓力作用方向平行軌道平面向外，故C正確；

故選C

【點睛】本題關鍵抓住火車所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的臨界情況，計算出臨界速度，然后根據(jù)離心運

動和向心運動的條件進行分析.

3、B

【解析】

小球落地時的豎直分速度為%，=gf=10x3m/s=30m/s,所以小球落地時重力的瞬時功率為

p=mgv=10x3OW=3OOW

A.400W與計算不符，A錯誤

B.300W與計算相符，B正確

C.500W與計算不符，C錯誤

D.600W與計算不符，D錯誤

4、C

【解析】

利用機械能守恒、豎直平面內的圓周運動、力的合成、牛頓運動定律求解.

【詳解】

設大環(huán)底端處為重力勢能零點，大環(huán)半徑為R,小環(huán)在最低點速度為v,由于小環(huán)運動過程中只受彈力和重力，彈力

和運動方向始終垂直，所以彈力不做功，只有重力做功，所以根據(jù)機械能守恒可得：

；mv2=2mgR

解得：

v=j4gR=2y[gR

當小環(huán)到達大環(huán)最低點時，分析小環(huán)的受力得：

-mv2

把u=2而帶入得：

F艾=5mg

分析大環(huán)的受力，大環(huán)受到自身重力和小環(huán)豎直向下的壓力5mg,故大環(huán)對輕桿的拉力為：Mg+5mg,C符合題意.

5、A

【解析】試題分析:A、A向下運動的過程中，彈簧的彈力不斷增大，彈簧的彈力先小于重力，后大于重力，合力先減

小后增大，所以A的加速度先減小后增大，故A正確.B、A向下運動過程中，彈簧的彈力與重力平衡時速度最大，

此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故B錯誤.C、A運動到最低點時，A所受的彈力大于其重力，加速度向上，由牛頓第二定

律知A處于超重狀態(tài)，對整體而言，地面對B的支持力大于A、B的重力之和.故C錯誤.D、設A和B的質量均為

m.細繩剪斷前，彈簧伸長的長度為二=三.細繩剪斷后，A做簡諧運動，通過平衡位置時，彈簧的壓縮量二=三，由

簡諧運動的對稱性可知,A運動到最低點時,彈簧的壓縮為2二=三三，因此A運動到最低點時,彈簧的彈性勢能大于細繩剪

斷前彈簧有彈性勢能.故D錯誤.故選A.

考點：考查牛頓第二定律、力的合成與分解.

6、D

【解析】

AD.由動能定理可知:

即物體所受合力的功等于物體動能的增量；選項A錯誤，D正確；

B.由朋=/機/+力可知，尸對物體做的功等于物體機械能的增量與克服阻力做功之和，選項B錯誤;

C.由（尸-/）〃=；機丫2+〃際人可知，產與一對物體做的功等于物體機械能的增量，選項c錯誤；

故選D。

7、BCD

【解析】

A、物體到達底部重力的功率:二二=二二二cos二，m、v相同而二不同，物體重力功率不同，故A錯誤；

B、物體從靜止到最低點的過程，由動能定理得：，計算得出:--、一，因為h相同，則物體到達底部時的

速度大小相等，所以B選項是正確的；

C、物體下滑的高度相等，重力做功相等,物體下滑過程只有重力做功，物體質量與下滑高度相等，重力做功二=二二二相

等，所以C選項是正確的；

D、在整個過程中只有重力做功，重力做功相等，由動能定理可以知道,物體到達底部時的動能相等，所以D選項是正確的;

綜上所述本題答案是：BCD

8、BC

【解析】

牛頓第二定律在圓周運動中的應用.分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點，桿子的作用

力是推力還是拉力，取決于在最高點的速度.在最低點，桿子一定表現(xiàn)為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運動的向

心力.

2

AC、設在最高點桿子表現(xiàn)為拉力，則有尸+〃吆=加匕，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=-6N,則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N.所

以小球對桿子表現(xiàn)為壓力，大小為6N.故A錯誤，C正確.

BD、在最低點，桿子表現(xiàn)為拉力，有Z7-根g=〃?L,代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=54N.在最低點的向心力為犀）=/"L=24N

故B對、D錯誤

故選BC

點睛：桿子帶著在豎直平面內的圓周運動，最高點，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，

在最低點，桿子只能表現(xiàn)為拉力.然后利用向心力公式求解即可.

9、BC

【解析】

AR?我過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越?。贺讜r刻圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零；在這

一過程中物體應先加速后減速，則說明最大速度一定不在切處，即在X2處物體的動能不是最大的，選項A錯誤；

B.由圖可知，?處物體圖象的斜率最大，則說明此時機械能變化最快，由E=1方可知此時所受的拉力最大；故B正確;

C.由圖象可知，0?X2過程中物體的機械能增大，拉力尸始終做正功；故C正確；

D,?X3過程中機械能保持不變，故說明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯誤；

10、AC

【解析】

如圖所示

N

向心力/=真=叱=機療，得：吟工,v=戶

tan6rvrtan0Vtan0

A、由于球A運動的半徑大于B球的半徑，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的線速度必大于B球的線速度，

故A正確，B錯誤；

C、由周期公式T，所以球A的運動周期大于球B的運動周期，故C正確；

O）

I）、球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，所以D錯誤.

故選AC.

11、BD

【解析】

A.導體中有電流通過時，電子定向移動速率的數(shù)量級為10Tmz5,電場傳導速率為光速3xl()8m/s.故A項錯誤.

B.據(jù)后=，知，鉛蓄電池的電動勢為2V,它表示的物理意義是電路中每通過1C的電荷，電源把2J的化學能轉化

q

為電能.故B項正確.

F

C.￡=一是電場強度的定義式，電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量無關.故c項錯誤.

q

D.帶電荷量為1C的正電荷，從A點移動到B點克服電場力做功為1J,則A、5兩點間的電勢差

W-1

。謖=3=丁丫=—IV.故D項正確.

q?

12、ACD

【解析】

根據(jù)受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量，根據(jù)動能定理分析A克服外力所做的總功，根據(jù)功能關系分析系統(tǒng)

克服摩擦力所做的功；

【詳解】

A、當A與B一起做加速運動的過程中，等于整體：二—2二=2二二，對小球A：二二一二=二二聯(lián)立得：二==.即

彈簧的伸長量為三，故A正確；

B、撤去外力F后，球A、B和彈簧構成的系統(tǒng)在水平方向受到摩擦力的作用逐漸減速，所以機械能不守恒，故B

錯誤；

C、根據(jù)功能關系可知，整個的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動能以及彈簧減少的彈性勢能的和，

即等于系統(tǒng)機械能的減少量，故C正確；

D、撤去外力F后A克服外力所做的總功等于A的動能，由于是當它們的總動能為《二二時撤去外力F,所以A與B

開始時的動能都是二二二，即A克服外力所做的總功等于二二二，故D正確。

【點睛】

此題考查了兩個物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動B運動時，由于桿的摩擦力，A物體會瞬時不動，從而

彈簧就有拉長，存在彈性勢能，是解決此題的關鍵。

二、實驗題(本題共16分，答案寫在題中橫線上)

13、(1)打點計時器不能接在“直流電源”上.(1)A(3)9.67IH/S1

【解析】

(1)從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn)，打點計時接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“低壓交流電源”.因此，

明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上.

(1)為了使紙帶上打下的第1個點是速度為零的初始點，應該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶.若

先釋放紙帶，再接通電源，當打點計時器打點時，紙帶已經下落，打下的第1個點的速度不為零.因此，為保證重物

下落的初速度為零，應先接通電源，再釋放紙帶.故選A.

15X

⑶根據(jù)”，可得：v'=lgh,可知圖線的斜率為：*=lg=^|=19.34,代入數(shù)據(jù)解得g=9.67m/si.

14、0.390.500.40(0.28-0.42)

【解析】

⑴配重重力做功為：W=mgx4=0.1x9.8x0.4~0.39J.

(2)由圖可知，縱軸截距對應的就是打A點速度的平方，因此有：vo2=o.25m2/s2,解得：uo=O.5Om/s.

(3)根據(jù)動能定理：W=-mv2--mvl,可得/=4+更，所以圖象的斜率：k=-,代入數(shù)據(jù)得：m=0.40kg.再

22mm

減去配重0.1kg,小車的質量M=0.3kg.

【點睛】

本題考查了該實驗的具體操作和結合圖象進行數(shù)據(jù)處理，對應圖象問題處理方法為，結合數(shù)學知識，寫出圖象的函數(shù)

關系方程，明確截距、斜率等含義即可.

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)T"匕