2021-2022學(xué)年山東省德州市陵城區(qū)一中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，從地面上方某點(diǎn)，將一質(zhì)量為1Kg小球以5m/s的初速度沿水平方向拋出。小球經(jīng)過1s落地。不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2。則可求出A．小球拋出時(shí)離地面的高度是10mB．小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為100WC．小球落地時(shí)的速度大小是15m/sD．小球落地時(shí)的速度方向與水平地面成30o角2、(本題9分)如圖所示，小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力f等于零B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力f方向總是指向軸OC．當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦力f的大小跟物體P到軸O的距離成正比D．當(dāng)物體P到軸O距離一定時(shí)，摩擦力f的大小跟圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度成正比3、(本題9分)一帶電小球在從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力做功7J，電場(chǎng)力做功2J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列判斷正確的是（）A．動(dòng)能增大9.5J B．機(jī)械能增大1.5JC．重力勢(shì)能增大7J D．電勢(shì)能增大2J4、關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力，下列說法正確的是A．沒有力力的作用，物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)B．做曲線運(yùn)功的物體其合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向一定不在一條直線上C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力一定指向圓心D．做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力不一定恒定5、(本題9分)在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的（）A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8倍6、自行車是一種代步工具。圖是自行車的一部分，其大齒輪、小齒輪、后輪三個(gè)輪子的半徑不一樣。它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)a、b、c，下列說法中正確的是A．a(chǎn)、b的角速度相同B．b、c的角速度相同C．b、c的線速度相同D．a(chǎn)、c的線速度相同7、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，A球、B球質(zhì)量分別為2m、m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長度為。先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕振動(dòng)小球B，使小球A在水平面上由靜止開始向右滑動(dòng)，當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí),下列說法正確的是（）A．小球A的速度為B．小球B的速度為C．小球B沿墻下滑過程中，桿對(duì)B做的功為D．小球B沿墻下滑過程中，桿對(duì)A做的功為8、(本題9分)下列說法正確的（）A．晶體在熔化過程中吸收熱量內(nèi)能增加，溫度保持不變B．給籃球打氣時(shí)越來越費(fèi)勁，說明分子間存在斥力作用C．能源危機(jī)是指能量的過度消耗，導(dǎo)致自然界的能量不斷減少D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面存在表面張力E.空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度下水的飽和氣壓，水蒸發(fā)得越慢9、(本題9分)如圖，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上。其上方A位置有一小球，小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零。則小球（）A．下落至C處速度最大B．由A至D下落過程中機(jī)械能守恒C．由B至D的過程中，動(dòng)能先增大后減小D．由A至D的過程中重力勢(shì)能的減少等于彈簧彈性勢(shì)能的增加10、(本題9分)一作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，半徑為R，向心加速度為a，則下列關(guān)系中正確的是A．線速度 B．角速度C．周期 D．轉(zhuǎn)速11、(本題9分)質(zhì)量為m的小球以某一初速度豎直向上拋出上升過程的加速度大小為1.5g(g為重力加速度)，上升的最大高度為h，則在整個(gè)上升過程中以下說法正確的是A．小球動(dòng)能減少了mghB．小球動(dòng)能減少了1.5mghC．小球克服阻力做功1.5mghD．小球機(jī)械能減少了0.5mgh12、光滑的長軌道形狀如圖所示，底部為半圓型，半徑R，固定在豎直平面內(nèi)．AB兩質(zhì)量均為m的小環(huán)用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上．將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)離開底部2R．不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失，則（重力加速度為g）：A．AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力大小為mgB．A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩球速度大小均為C．若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為D．若將桿換成長，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，A環(huán)離開底部的最大高度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)探究力對(duì)原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下：(1)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W…；(2)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、…；(3)作出W－v草圖；(4)分析W－v圖象．如果W－v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是________．A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W….所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功為W，用2條、3條、…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功分別是2W、3W…B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ强梢允鼓景暹m當(dāng)傾斜C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算14、（10分）某同學(xué)利用如圖裝置來研究機(jī)械能守恒問題，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，就觸發(fā)速度傳感器測(cè)定此時(shí)重物C的速度．整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)操作如下：(1)開始時(shí)，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時(shí)，觸發(fā)速度傳感器測(cè)出C的速度為v．(2)在實(shí)驗(yàn)中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實(shí)驗(yàn)中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測(cè)重物的速度時(shí)，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）某直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物的質(zhì)量m=50kg，電源的電壓為120V。不計(jì)內(nèi)阻，當(dāng)電機(jī)以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I=5A，（g=10m/s2）求：(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為多少？(2)電動(dòng)機(jī)對(duì)該重物提升的最大提升速度是多少？(3)若因電動(dòng)機(jī)的故障電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為多大？電動(dòng)機(jī)消耗的電功率是多少？16、（12分）(本題9分)游樂場(chǎng)正在設(shè)計(jì)一個(gè)全新的過山車項(xiàng)目，設(shè)計(jì)模型如圖所示，AB是一段光滑的半徑為R的四分之一圓弧軌道，后接一個(gè)豎直光滑圓軌道，從圓軌道滑下后進(jìn)入一段長度為L的粗糙水平直軌道BD，最后滑上半徑為R圓心角的光滑圓弧軌道DE．現(xiàn)將質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，通過安裝在豎直圓軌道最高點(diǎn)C點(diǎn)處的傳感器測(cè)出滑塊對(duì)軌道壓力為mg，求：（1）豎直圓軌道的半徑．（2）滑塊在豎直光滑圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力．（3）若要求滑塊能滑上DE圓弧軌道并最終停在平直軌道上（不再進(jìn)入豎直圓軌道），平直軌道BD的動(dòng)摩擦因數(shù)需滿足的條件．17、（12分）(本題9分)某人在離地高H=16.8m的屋頂將手伸出屋檐，以初速度v0=8m/s豎直向上拋出一小球，它拋出以后運(yùn)動(dòng)的過程中，忽略阻力，g=10m/s2)求：小球拋出后離地的最大高度；小球經(jīng)多長時(shí)間落到地上？

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

小球拋出點(diǎn)的高度h=gt2＝×10×1m＝5m；故A錯(cuò)誤。小球落地時(shí)豎直分速度vy=gt=10m/s，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P=mgvy=100W，選項(xiàng)B正確；小球的速度大小，故C錯(cuò)誤。設(shè)小球落地的速度方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝＝2，可知θ≠30°．故D錯(cuò)誤。2、C【解析】

A.木塊P隨圓盤一起繞過O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，P受到的靜摩擦力提供向心力，P受到的靜摩擦力不可能為零。故A錯(cuò)誤。B.只有當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受到的靜摩擦力才沿PO方向指向轉(zhuǎn)軸。故B錯(cuò)誤。C.由f=mω2r得，在P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離一定的條件下，P受到的靜摩擦力f的大小跟物體P到軸O的距離成正比，故C正確。

D.根據(jù)向心力公式得到f=mω2r，當(dāng)物體P到軸O距離r一定時(shí)，摩擦力f的大小跟圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度平方成正比，故D錯(cuò)誤。3、B【解析】

A.由動(dòng)能定理可得，△EK=7J+2J-0.5J=8.5J，故A不符合題意；B.重力外之其它力做的總功等于機(jī)械能的增加量，機(jī)械能的增加量為2J-0.5J=1.5J，故B符合題意；C.重力做功7J，重力勢(shì)能減小7J，故C不符合題意。D.電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力做了2J的功，電勢(shì)能減少2J，故D不符合題意；4、B【解析】

A.物體不受力仍然可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.做曲線運(yùn)功的物體其合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向一定不在一條直線上，選項(xiàng)B正確；C.只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力才一定指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力一定為零，保持恒定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5、B【解析】

設(shè)斜面傾角為，小球落在斜面上速度方向偏向角為，甲球以速度v拋出，落在斜面上，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論可得所以甲乙兩個(gè)小球落在斜面上時(shí)速度偏向角相等對(duì)甲有對(duì)乙有所以故ACD錯(cuò)誤B正確。故選B。6、B【解析】

A.大齒輪與小齒輪是同緣傳動(dòng)，邊緣點(diǎn)線速度相等，故：va=vb，由于半徑不同和v=rω可知，a、b的角速度不同；選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由于b、c兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可知b、c兩點(diǎn)角速度相同，選項(xiàng)B正確；C.b、c兩點(diǎn)角速度相同，據(jù)v=rω可知，b、c的線速度不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由于a、b兩點(diǎn)線速度相同，b、c兩點(diǎn)線速度不同，則a、c兩點(diǎn)的線速度不相同；選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7、AD【解析】

AB.當(dāng)小球B沿墻下滑距離為時(shí)，桿與水平方向的夾角的正弦是，此時(shí)A、B兩小球的速度關(guān)系滿足，由機(jī)械能守恒定律得：解得：小球A的速度為。小球B的速度為，故A正確，B錯(cuò)誤。C.由動(dòng)能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對(duì)B做的功為，故C錯(cuò)誤；D由動(dòng)能定理得：，小球B沿墻下滑過程中，桿對(duì)A做的功為，故D正確；8、ADE【解析】

A.晶體在熔化過程中吸收熱量內(nèi)能增加，溫度保持不變，故A正確；B.給籃球打氣時(shí)越來越費(fèi)勁，這是氣體壓強(qiáng)作用的緣故，與分子間的作用力無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C.能源危機(jī)是指能量的過度消耗，導(dǎo)致自然界中可利用的能源不斷減少，故C錯(cuò)誤；D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面存在表面張力，故D正確；E.空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度下水的飽和氣壓，水蒸發(fā)得越慢，故E正確。故選ADE。9、ACD【解析】AC、小球從B至C過程，重力大于彈力，合力向下，小球加速，小球從C至D過程，重力小于彈力，合力向上，小球減速，所以動(dòng)能先增大后減小，在C點(diǎn)動(dòng)能最大，故AC正確；B、由A至B下落過程中小球只受重力做正功，其機(jī)械能守恒，從B→D過程，小球重力勢(shì)能和動(dòng)能都減小轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，其小球的機(jī)械能不守恒；故B錯(cuò)誤；D、在D位置小球速度減小到零，小球的動(dòng)能為零，則從A→D位置過程中，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得知，小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故D正確；故選：ACD?！军c(diǎn)睛】小球下降過程中，重力和彈簧彈力做功，小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在平衡位置C動(dòng)能最大。10、ABC【解析】小球的加速度a=，得，故A正確；由圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度得：a=ω2R，得：，故B正確；由向心加速度與周期的關(guān)系得：a=R，，故C正確；轉(zhuǎn)速與周期互為倒數(shù)，n=1/T，得：，故D錯(cuò)誤．故選ABC．11、BD【解析】

AB.小球的合外力大小F合=ma=1.5mg，方向豎直向下，根據(jù)動(dòng)能定理得：小球動(dòng)能減少量△Ek=F合h=1.5mgh，故A錯(cuò)誤，B正確.CD.小球重力勢(shì)能增加了mgh，動(dòng)能減少了1.5mgh，所以機(jī)械能減少了0.5mgh，根據(jù)功能關(guān)系知：小球克服阻力做功等于小球機(jī)械能減少，因此小球克服阻力做功0.5mgh；故C錯(cuò)誤，D正確.12、BCD【解析】

A.對(duì)整體分析，自由落體，加速度g，以A為研究對(duì)象，A作自由落體，則桿對(duì)A一定沒有作用力．即F=0，故AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B.AB都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，即vA=vB；對(duì)整體依機(jī)械能守恒定律，有：mg?2R+mg?R＝?2mv2，解得，故A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩環(huán)速度大小均為，選項(xiàng)B正確．

C.若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，桿與豎直方向的夾角為30°；設(shè)AB的速度為vA和vB，則；由機(jī)械能守恒可得：，聯(lián)立解得：，選項(xiàng)C正確；D.由于桿長超過了半圓直徑，故最后A環(huán)在下，如圖；

設(shè)A再次上升后，位置比原來高h(yuǎn)，如下圖所示．

由機(jī)械能守恒，有：?mgh+mg(2R?2R?h)＝0

解得h＝(?1)R，故A離開底部(+1)R

故若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度為(+1)R．選項(xiàng)D正確.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D【解析】

試題分析：當(dāng)橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時(shí)，功并不簡(jiǎn)單地按倍數(shù)增加，變力功一時(shí)無法確切測(cè)算．因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難，故A正確；小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，使木板適當(dāng)傾斜，小車阻力補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ瞧胶饽Σ亮?，故B正確；本實(shí)驗(yàn)中小車先加速后減速，造成紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏，說明摩擦力沒有平衡，或沒有完全平衡，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小，故C正確；本實(shí)驗(yàn)的目的是探究橡皮繩做的功與物體獲得速度的關(guān)系．這個(gè)速度是指橡皮繩做功完畢時(shí)的瞬時(shí)速度，而不是整個(gè)過程的平均速度，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：考查了探究功與速度變化的關(guān)系14、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要?jiǎng)傖尫臗時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，