2021-2022學年福建省福州市長樂高級中學物理高一下期末監(jiān)測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖，一小球自A點由靜止自由下落到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由A→B→C的運動過程中（）A．小球在B點時動能最大B．小球在C點加速度為0C．小球的機械能守恒D．小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量2、在電源處于正常工作狀態(tài)時，下列說法正確的是（）A．在電源內部，正電荷從正極向負極運動B．在電源外部，正電荷從正極向負極運動C．在電源外部，電流所做的功一定等于電熱D．路端電壓一定等于電源的電動勢3、(本題9分)質量為ｍ的物體，在距地面h高處以g/3的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是A．物體的重力勢能減少mgh/3B．物體的機械能減少2mgh/3C．物體的動能增加mgh/3D．重力做功2mgh/34、(本題9分)一質量為m的物體，在外力作用下以大小為g的加速度豎直向上做勻加速直線運動，已知g為當地重力加速度。則物體在上升高度為h的過程中A．物體重力勢能減少mghB．物體的動能增加2mghC．物體的機械能增加mghD．合外力對物體做功mgh5、(本題9分)一個半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內，環(huán)上套著兩個帶電小球A和中央有孔，可視為點電荷，當它們處于如圖所示位置時，恰好都能保持靜止狀態(tài)．此時小球B與環(huán)中心O處于同一水平面，A，B連線與水平方向夾角為已知小球B為帶電量為q的負電荷，質量為m，重力加速度為g，靜電力常量為k，由此可知小球A．質量為2m B．帶負電C．帶電荷量為 D．對圓環(huán)的彈力大小為6、一只小船渡河，運動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變，方向平行于河岸；小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動，船的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船A．沿三條不同路徑渡河的時間相同B．沿AC軌跡渡河所用的時間最短C．沿AC軌跡船到達對岸的速度最小D．沿AB軌跡運動時，船在垂直于河岸方向做勻減速直線運動7、(本題9分)如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．則下列說法正確的是（）A．角速度的大小關系是ωa＜ωbB．向心加速度的大小關系是aa＞abC．線速度的大小關系是va＞vbD．周期的大小關系是Ta＞Tb8、(本題9分)質量為的物體靜止在光滑水平面上，從時刻開始受到水平力的作用，力的方向保持不變．加速度的大小與時間的關系如圖所示，則（）A．時刻的瞬時功率為B．時刻的瞬時功率為C．在到這段時間內，水平力的平均功率為D．在到這段時間內，水平力的平均功率為9、(本題9分)如圖甲所示是游樂場中過山車的實物圖，可將過山車的部分運動簡化為圖乙的模型。若質量為m的小球從曲面軌道上h＝4R的P點由靜止開始下滑，到達圓軌道最高點A點時與軌道間作用力剛好為2mg。已知P到B曲面軌道光滑，B為軌道最低點，圓軌道粗糙且半徑為R，重力加速度取g。下列說法正確的是（）A．小球從P點下滑到A點過程中，合外力做功為mgRB．小球從P點下滑到A點過程中，機械能損失12C．小球從P點下滑到A點過程中，重力做功為2mgRD．若小球從h＝3R的位置由靜止釋放，到達A點時恰好與軌道之間無相互作用10、(本題9分)如圖所示，a、b是兩個在同一平面內的，繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其中已知b為地球同步衛(wèi)星，引力常量為G．據圖和上述信息，關于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb，繞行周期Ta、Tb等。下列的敘述正確的是（）A．由于va＞vb，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B．衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC．衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可計算出地球的半徑11、(本題9分)如圖所示,一粗糙的四分之一圓弧軌道,半徑為R,軌道圓心O與A點等高．一質量為m的小球在不另外施力的情況下,能以速度v沿軌道自A點勻速率運動到B點,取小球在A點時為計時起點,且此時的重力勢能為零,重力加速度為g,則在此過程中,下列說法正確的是A．到達底端時,重力做功的功率為mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力勢能隨時間的變化關系為Ep=mgRsinD．小球的機械能隨時間的變化關系為E=mv2-mgRsin12、(本題9分)機車以恒定加速度啟動，在達到額定功率之前的過程中，下列速度—時間、機車功率—時間圖像中正確的是：A．B．C．D．二．填空題(每小題6分，共18分)13、一橫波某瞬時波形如圖所示，質點M此時的運動方向向下，且經過0.2s第一次回到平衡位置，則此橫波傳播方向是向__________，從圖示時刻起，經過1.2s，質點M通過的路程為___________cm。14、(本題9分)平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓為零，經一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經一段時間后，油滴以速率v勻速上升.若兩極板間電壓為-U，油滴做勻速運動時速度的大小______、方向_________。15、如圖(a)中，懸點正下方P點處放有水平放置熾熱的電熱絲，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動．在地面上放上白紙，上面覆蓋著復寫紙，當小球落在復寫紙上時，會在下面白紙上留下痕跡．用重錘線確定出A、B點的投影點N、M.重復實驗10次(小球每一次都從同一點由靜止釋放)球的落點痕跡如圖(b)所示，圖中米尺水平放置，零刻度線與M點對齊．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B兩點的豎直距離，再量出M、C之間的距離x，即可驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g，小球的質量為m.(1)根據圖(b)可以確定小球平拋時的水平射程為________cm.(2)用題中所給字母表示出小球平拋時的初速度v0＝________．(3)用測出的物理量表示出小球從A到B過程中，重力勢能的減少量ΔEp＝________，動能的增加量ΔEk＝________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平面上小球A、B分別以3.2m/s、2.0m/s的速率相向運動，碰撞后A球靜止．已知碰撞時間為0.05s，A、B的質量均為0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大?。?2)碰撞過程A對B平均作用力的大?。?7、（10分）(本題9分)質量m=0.1kg的金屬滑塊（可看成質點）從距水平面h=1.8m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運動到A點時無能量損耗，水平面AB粗糙，長度為2m，與半徑為R=0.4m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點，其中圓軌道在豎直平面內，D為軌道的最高點，滑塊恰能通過最高點D，（g=10m/s2）。求：（1）滑塊運動到A點的速度大??；（2）滑塊從A點運動到B點克服摩擦阻力所做的功；（3）滑塊與AB間的動摩擦因數。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】在小球由A→B→C的運動過程中，小球先做自由落體運動，動能增大，在B點與彈簧接觸后，開始重力大于彈力，向下做加速運動，然后彈力大于重力，做減速運動，在重力和彈力相等時，小球動能最大，到最低點動能為零，合力向上，加速度不為零，AB錯誤；在整個過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但彈簧對小球做功，小球的機械能不守恒，C錯誤；從A到C點的過程中，根據能量守恒定律知，小球重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，D正確．2、B【解析】

A.在電源內部，正電荷在非靜電力作用下從負極向正極運動，選項A錯誤；B.在電源外部，正電荷從正極向負極運動，選項B正確；C.在電源外部，電流所做的功不一定等于電熱，例如電源外部接非純電阻元件時，選項C錯誤；D.只有外電路斷開時，路端電壓才等于電源的電動勢，選項D錯誤。3、C【解析】重力勢能變化只與重力做功有關，與其他力無關，此過程中，重力做功mgh，所以重力勢能減小mgh，D對；A錯；由牛頓第二定律mg-F=ma，F=，物體機械能的變化根據“除重力做功以外其他力做功等于機械能的變化”，力F做功，物體機械能減小，B對；動能變化根據合外力做功判斷，合外力做功，動能增加，C對；4、D【解析】

A.重力做功為WG=-mgh，重力勢能增大mgh，故A不符合題意；B.合力做功W合=mgh，根據動能定理：mgh=△Ek，所以物體的動能增加mgh，故B不符合題意；C.根據牛頓第二定律，有F-mg=mg解得：F=2mg外力F做功為WF=2mgh，根據功能關系，除重力和彈力之外的做功等于機械能增量ΔE=W故C不符合題意；D.合力做功W合=mgh．故D符合題意。5、A【解析】AB、對B球受力分析可知，A對B應該產生吸引力，才可以保證B處于平衡狀態(tài)，所以A帶正電，A對B的庫侖力F==2mg，根據幾何關系知小球A的重力也為2mg，故A對；B錯；C、又因為A、B間距r=R，由F=可知，A球所帶電荷量的大小為，故C錯；D、對A球受力分析可知，A球受到重力、庫侖力、環(huán)對球的支持力作用，由平衡條件可知A球對環(huán)的作用力FN=2Fcos

θ=2mg，故D錯；故選A點睛：本題考查考生對庫侖定律、受力分析、物體的平衡等綜合知識的掌握情況6、B【解析】

船沿著船頭指向方向做勻加速直線運動的同時還要隨著水流一起運動；曲線運動的加速度指向軌跡的內側，故AC軌跡船相對于靜水沿v0方向做勻加速運動，AB軌跡船相對于靜水沿v0方向做勻速運動，AD軌跡船相對于靜水沿v0方向做勻減速運動；船相對于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸邊，因運動的性質不同，則渡河時間也不同，故A錯誤；沿AC軌跡，垂直河岸方向做勻加速直線運動，則渡河所用的時間最短，故B正確；沿AC軌跡，船是勻加速運動，則船到達對岸時垂直河岸的速度最大，此時船的速度最大，故C錯誤；沿AB軌跡運動時，船在垂直于河岸方向做勻速直線運動，故D錯誤。7、AD【解析】

A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根據ω=可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正確；B．a與c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b與c都是萬有引力提供向心力，則：a=，所以ac＜ab．故aa＜ab．故B錯誤；C．ac比較，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b與c都是萬有引力提供向心力，則：，即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C錯誤；D．衛(wèi)星c為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據T=2π/ω及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正確。故選AD?！军c睛】本題涉及到兩種物理模型，即ac轉動的周期相等，bc同為衛(wèi)星，其動力學原理相同，要兩兩分開比較，最后再統(tǒng)一比較．8、AD【解析】

AB、2t0時刻的速度，3t0時刻的速度，,3t0時刻的瞬時功率為，故B正確，A錯誤；CD、0～2t0時間內的位移，在2t0～3t0時間內的位移，在t=0到3t0這段時間內,水平力做功，則水平力做功的平均功率，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】根據運動學公式求出3t0時刻的瞬時速度，從而求出瞬時功率．根據位移公式求出t=0到3t0這段時間內位移，通過功的公式求出水平力做功的大小，從而求出平均功率．9、BC【解析】

A．到達A點其向心力為F=3mg=m可得：v所以小球從P到A的過程中，根據動能定理可知合外力做功為W故選項A不符合題意.B．P到A的過程中，重力勢能的減少量為△EG＝2mgR，所以機械能減少量為ΔE=Δ則P到A的過程中，小球克服阻力做功W故選項B符合題意.C．小球從P點下滑到A點過程中，重力做功為WG＝mg△h＝2mgR故選項C符合題意.D．小球從h＝3R的位置由靜止釋放至到達A點的過程中，由動能定理得mgR因為W克′＜W克=1所以v所以在A點小球對軌道的壓力不為零.故選項D不符合題意.10、BC【解析】

A.衛(wèi)星a減速時，a將做近心運動，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星b追上。故A錯誤。B.根據萬有引力提供向心力，得：解得：，可知，衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb，即一定小于24h，故B正確。C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，a、b是兩個在同一平面內的，b為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯誤。11、BD【解析】到達底端時，重力做功的瞬時功率為P=mgvcos900=0，選項A錯誤；小球速度大小不變，根據動能定理知，合力做功為零，由于支持力不做功，則重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正確．經過時間t，下降的高度h=Rsin，則重力勢能隨時間的變化關系為Ep=-mgh=-mgRsin，故C錯誤．小球的機械能E=Ek+Ep=mv2?mgRsin，故D正確．故選BD．點睛：解決本題的關鍵知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法，以及在求解重力勢能時，注意零勢能平面的選?。?2、AC【解析】

AB.機車保持加速度不變啟動，則速度為，在達到額定功率前均做勻加速直線運動，圖像為過原點的傾斜直線；故A正確，B錯誤.CD.機車的功率，勻加速直線運動，聯(lián)立有，可知機車的功率隨時間均勻增大；C正確，D錯誤.二．填空題(每小題6分，共18分)13、左8【解析】

[1]．由圖讀出波長λ=6cm．由題，x=5cm的質點M此時的運動方向向下，則根據波形的平移法得知，波向左傳播．[2]．根據波形的平移法得知，當波形向左平移△x=1cm時，M點第一次回到平衡位置，經過的時間為而由題t=0.2s，則得周期為T=1.2s．可知t=1.2s=1T，則質點M通過的路程為S=4A，A=2cm，則得S=8cm．14、3v向下【解析】

若兩極板間電壓為零，經一段時間后，油滴以速率勻速下降，則有；若兩極板間的電壓為，經一段時間后，油滴以速率勻速上升知電場力大于重力，則有；若兩極板間電壓為，則電場力方向向下,當油滴做勻速運動時，則有，聯(lián)立解得，方向向下。15、65.0cmxg2h2【解析】

（1）根據刻度尺的讀數原則，可知其讀數為：65.0cm．

（2）物體從B點平拋，所以有：x=v0t

h2=