2021-2022學(xué)年山東省泰安市物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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)一個(gè)質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，在方向的速度圖像和方向的位移圖像分別如圖甲、乙所示，下列說(shuō)法正確的是

A．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為B．質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為C．質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力的方向垂直2、(本題9分)從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，一個(gè)豎直上拋，另一個(gè)平拋。則它們從拋出到落地A．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B．位移相同C．落地時(shí)的速度相同D．落地時(shí)的動(dòng)能相等3、(本題9分)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I．已知單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為q．此時(shí)電子的定向移動(dòng)的速度為v．在△t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為A． B． C． D．4、列車提速的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是提高機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f＝kv1．設(shè)提速前勻速運(yùn)動(dòng)速度為180km/h，提速后勻速運(yùn)動(dòng)速度為140km/h，則提速前與提速后機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率之比為()A． B． C． D．5、(本題9分)物理公式不僅反映了物理量數(shù)量之間的關(guān)系，同時(shí)也確立了物理量單位之間的關(guān)系。下面表示能量的單位的是（）A．kg·m/s2 B．kg·m2/s2 C．N/m D．W/s6、(本題9分)如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2，然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是().A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度7、黨的十九大報(bào)告指出人與自然應(yīng)和諧共生，下列關(guān)于能源和能量說(shuō)法正確的有A．能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中常伴隨著能量耗散B．因?yàn)樽匀唤绲哪芰渴睾?，所以不需要?jié)約能源C．煤炭和石油資源是有限的，不可能無(wú)限制的利用D．合理利用能源的同時(shí)，需要保護(hù)好自然環(huán)境8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開(kāi)始下滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，物體滑到斜面底部C點(diǎn)時(shí)重力所做的功分別為WG1和WG2，下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則（）A．WG1＞W(wǎng)G2 B．WG1＜WG2 C．W1＞W(wǎng)2 D．W1=W29、(本題9分)“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：我國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度的水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng).已知火星半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，不計(jì)空氣阻力，不考慮火星自轉(zhuǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度為C．火星的質(zhì)量為D．火星的平均密度為10、(本題9分)如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M

的小車，其左側(cè)有半徑為R

的四分之一光滑圓弧軌道AB，軌道最低點(diǎn)B

與水平軌道BC相切，整個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)．將質(zhì)量為m

的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A

點(diǎn)無(wú)初速釋放，物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒(méi)有滑出．設(shè)重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計(jì)．關(guān)于物塊從A

位置運(yùn)動(dòng)至

C位置的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．摩擦力對(duì)物塊和軌道所做的功的代數(shù)和-mgRC．物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為D．小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為11、(本題9分)如圖所示，在水平地面上放著斜面體B，物體A置于斜面體B上．一水平向右的力F作用于物體A，地面對(duì)斜面體B的支持力和摩擦力分別用N、f表示．若力F逐漸變大的過(guò)程中，兩物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．則此過(guò)程中（）A．N變大 B．N不變 C．f變大 D．f不變12、(本題9分)一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力作用．若該過(guò)程中小球的重力勢(shì)能增加3J,機(jī)械能增加1.5J,電場(chǎng)力對(duì)小球做功2J,則下列判斷正確的是（?）A．小球的重力做功為3J B．小球克服空氣阻力做功0.5JC．小球的電勢(shì)能增加2J D．小球的動(dòng)能減少1.5J二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的拉力值．忽略擺線的質(zhì)量和擺動(dòng)過(guò)程中擺線長(zhǎng)度的變化，重力加速度為g，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）測(cè)量小球質(zhì)量m和擺線長(zhǎng)L；（2）為了測(cè)量小球在最低點(diǎn)的速度大小，小組成員將小球拉至某一高度h處無(wú)初速釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F，則小球在最低點(diǎn)的速度表達(dá)式為v=__（用F等測(cè)定的物理量符號(hào)表達(dá)），若考慮小球的大小不可忽略，則該速度的計(jì)算值與實(shí)際值相比較__（填寫(xiě)“偏大”、“偏小”或“相等”）．（3）小球從釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_(kāi)_．（用測(cè)定物理量的符號(hào)表達(dá)）14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板前行．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作的頻率為50Hz．(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做__________．A．是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋對(duì)小車做的功等于合力對(duì)小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻加速運(yùn)動(dòng)(2)實(shí)驗(yàn)中選用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……并起來(lái)掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都把小車?yán)酵晃恢煤筢尫牛训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第2次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W1……橡皮筋對(duì)小車做功后使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出，根據(jù)第4次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為_(kāi)_______m/s．(3)如果W∝v2的猜想是正確的，則作出的W-v2圖像應(yīng)是_____________．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，線長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g．求：(1)繩子對(duì)小球的拉力的大??；(2)小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大??；(3)小球運(yùn)動(dòng)的周期．16、（12分）如圖所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來(lái)靜止，（g取10m/s2）求：（1）B落到地面時(shí)的速度為多大；（2）B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠(yuǎn)才能靜止下來(lái)．17、（12分）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一半徑R=0.2m的豎直光滑絕緣圓弧軌道BCD和絕緣粗糙水平軌道AB在B點(diǎn)相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OC和OD之間的夾角為θ=37°，電場(chǎng)與圓弧軌道BCD所在平面平行，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=-1×10-4C的帶負(fù)電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放后開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知AB間距離S=2.3m，滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)所受合力的方向指向圓心O，且此時(shí)滑塊對(duì)圓弧軌道恰好沒(méi)有壓力。g取10m/s2，(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?2)滑塊通過(guò)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力大小；(3)滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩因數(shù)。

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、A【解析】

由圖知，質(zhì)點(diǎn)在x方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：質(zhì)點(diǎn)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律：，A正確；由圖知，質(zhì)點(diǎn)在x方向上初速度為3m/s，在y方向上初速度大小為4m/s，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成，則質(zhì)點(diǎn)的初速度的大小，故B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)在x方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)合外力的方向沿x方向，初速度方向與x方向的夾角正切值：，θ=53°，質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力的方向不垂直，D錯(cuò)誤．2、D【解析】?jī)汕蛟谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，加速度都是重力加速度，加速度相等，以大小相等的速率從同一高度拋出兩球，豎直上拋小球的先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故A錯(cuò)誤；位移初末位置的有向線段，所以位移不同，故B錯(cuò)誤；豎直上拋小球落地時(shí)速度豎直向下，平拋運(yùn)動(dòng)小球的落地速度斜向下，速度方向不同，所以速度不同，故C錯(cuò)誤；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩球拋出時(shí)的初速度大小與高度相同，初狀態(tài)機(jī)械能相等，由機(jī)械能守恒定律可知，落地時(shí)兩球機(jī)械能相等，落地時(shí)的重力勢(shì)能相等，則落地時(shí)的動(dòng)能相等，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。3、D【解析】在△t時(shí)間內(nèi)，以速度v移動(dòng)的電子在銅導(dǎo)線中經(jīng)過(guò)的長(zhǎng)度為v△t，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在△t時(shí)間內(nèi)，電子經(jīng)過(guò)的導(dǎo)線體積為v△tS，又由于單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，在△t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為nvS△t，故D正確，C錯(cuò)誤；由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在△t時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為I△t，而電子的電荷量為q，則△t時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為，故AB錯(cuò)誤．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．4、C【解析】勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f＝kv1．勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)車牽引力；機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)功率．提速前勻速運(yùn)動(dòng)速度為180km/h，提速后勻速運(yùn)動(dòng)速度為140km/h，則提速前與提速后機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率之比．故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤．5、B【解析】

C．根據(jù)功的定義單位換算C錯(cuò)誤；AB．再根據(jù)牛頓第二定律兩式聯(lián)立可得單位換算B正確，A錯(cuò)誤；D．根據(jù)功率的定義單位換算D錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

A．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：解得：故軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：解得：半徑越大，角速度越小，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上角速度較大，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：解得故衛(wèi)星在軌道2上的經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度，衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度，C錯(cuò)誤；D正確。故選D。7、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中常伴隨著能量耗散，故A正確；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要節(jié)約能源。故B錯(cuò)誤；C.能源短缺是指煤炭和石油資源是有限的，以現(xiàn)在的開(kāi)采和消耗速度，石油儲(chǔ)藏將在百年內(nèi)用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，所以不可能無(wú)限制的利用，故C正確；D.合理利用能源時(shí)，燃料的生成物容易對(duì)空氣、土壤、水源造成污染，所以需要注意保護(hù)好自然環(huán)境，故D正確；8、AD【解析】

由題圖及“WG1和WG1”、“W1和W1”可知，本題考查功的計(jì)算公式的運(yùn)用。根據(jù)物體下降的高度關(guān)系分析重力做功關(guān)系。由功的計(jì)算公式分析克服摩擦力所做的功關(guān)系?！驹斀狻緼B、根據(jù)重力做功公式WG=mgh，知m相等，h1＞h1，則WG1＞W(wǎng)G1，故A正確，B錯(cuò)誤。CD、設(shè)任一斜面的傾角為θ，斜面的長(zhǎng)度為s，斜面底邊為L(zhǎng)．則物體克服摩擦力做功Wf=μmgcosθ?s=μmgL，μ、m、L都相等，則W1=W1．故C錯(cuò)誤，D正確?！军c(diǎn)睛】計(jì)算知道重力做功與豎直高度有關(guān)，滑動(dòng)摩擦力做功與水平位移有關(guān)。9、BC【解析】

某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng)，根據(jù)分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A錯(cuò)誤；火星的第一宇宙速度為：，故B正確；由G＝mg，解得火星的質(zhì)量為：，故C正確；火星的平均密度為：，故D錯(cuò)誤；故選BC。10、BD【解析】A.小車和物塊組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，水平方向動(dòng)量守恒，系統(tǒng)整體所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B.摩擦力對(duì)物塊和軌道BC所做功的代數(shù)和等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積，摩擦力做功的代數(shù)和為-mgR，故B正確；C.如果小車固定不動(dòng)，物塊到達(dá)水平軌道時(shí)速度最大，由機(jī)械能守恒定律得：，v=，現(xiàn)在物塊下滑時(shí)，小車向左滑動(dòng)，物塊的速度小于，故C錯(cuò)誤；D.小車與物塊組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，物塊下滑過(guò)程，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv1?Mv2=0,由機(jī)械能守恒定律得：，解得：v2=，物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小車速度最大，故D正確；故選BD.11、BC【解析】試題分析：對(duì)A和B整體受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解．解：對(duì)A和B整體受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的靜摩擦力f，由于兩物體相對(duì)地面始終保持靜止，故加速度為零，合力為零，根據(jù)平衡條件，有：豎直方向：N=（M+m）g…①水平方向：F=f…②當(dāng)推力F變大時(shí)，f變大，支持力不變；故選BC．【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是靈活地選擇研究對(duì)象；如果對(duì)兩個(gè)物體分別受力分析，然后運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件列式求解，問(wèn)題將復(fù)雜化．12、BD【解析】A、小球的重力勢(shì)能增加3J，則球克服重力做功3J．故A錯(cuò)誤．B、小球共受到重力、電場(chǎng)力、空氣阻力三個(gè)力作用．小球的機(jī)械能增加1.5J，則除重力以外的力做功為1.5J，電場(chǎng)力對(duì)小球做功2J，則知，空氣阻力做功為-0.5J，即小球克服空氣阻力做功0.5J．故B正確．C、電場(chǎng)力對(duì)小球做功2J，則小球的電勢(shì)能減小2J．故C錯(cuò)誤．D、小球的重力勢(shì)能增加3J，機(jī)械能增加1.5J，說(shuō)明動(dòng)能減小1.5J．故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要掌握功與能的關(guān)系，要注意幾對(duì)功與能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不能混淆．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、；偏??；;【解析】

（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，拉力最大，根據(jù)F﹣mg=m得，則小球在最低點(diǎn)的速度表達(dá)式為v=．若考慮小球的大小不可忽略，即實(shí)際L值變大，而計(jì)算時(shí)，仍代入L，導(dǎo)致計(jì)算值小于實(shí)際值；（3）根據(jù)下擺過(guò)程中，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的增加，即為：，而v=，則有：FL=mg（2h+L）．14、C2一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線【解析】

(1)使木板稍微傾斜的目的是平衡摩擦力，使得橡皮筋松弛后小車能夠做勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．(2)由紙帶后半部分相鄰兩點(diǎn)間距離相同，可知小車開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，可求得(3)如果W∝v2的猜想是正確的，則W與v2成正比例關(guān)系，即圖象應(yīng)該為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明