2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、為了行駛安全，小車進(jìn)入城區(qū)應(yīng)適當(dāng)減速，某小車進(jìn)入城區(qū)前功率恒為P，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入城區(qū)后仍沿直線行駛，所受阻力不變，但功率立刻變?yōu)镻2A．小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．小車先勻速后減速直線運(yùn)動(dòng)D．小車先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng)2、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為2m、上連著輕質(zhì)彈簧的物體A靜止于光滑的水平面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的物體B沿光滑水平面以速度v向A運(yùn)動(dòng)，兩物體通過彈簧發(fā)生碰撞然后分開．在此過程中，彈簧的彈性勢(shì)能的最大值為（）A．mv2/2 B．mv2/3 C．mv2/6 D．無法確定3、(本題9分)我們知道,重力勢(shì)能的變化與重力做功密切相關(guān),彈性勢(shì)能的變化與彈力做功密切相關(guān)。那么,請(qǐng)你猜測(cè)動(dòng)能的變化與什么力做功密切相關(guān)呢()A．動(dòng)力B．合外力C．阻力D．不能確定4、2017年4月，被稱為“快遞小哥”的“天舟號(hào)”飛船與“天宮號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室在太空實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，完成對(duì)“天宮號(hào)”的物資補(bǔ)給．如圖所示，在對(duì)接前的某段時(shí)間內(nèi)，若“天舟號(hào)”和“天宮號(hào)”分別處在不同的圓形軌道上逆時(shí)針運(yùn)行．下列說法正確的是A．“天舟號(hào)”的運(yùn)行速率小于“天宮號(hào)”的運(yùn)行速率B．“天舟號(hào)”的運(yùn)行周期大于“天宮號(hào)”的運(yùn)行周期C．“天舟號(hào)”沿切向加速有可能與“天宮號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接D．“天舟號(hào)”沿切向減速有可能與“天宮號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接5、跳傘運(yùn)動(dòng)員張開傘之后豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng),一陣風(fēng)過后,運(yùn)動(dòng)員在水平方向的分速度為6m/s,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際速度為10m/s,則運(yùn)動(dòng)員豎直方向的分速度為A．4m/sB．6m/sC．8m/sD．10m/s6、(本題9分)豎直放置的一對(duì)平行金屬板的左極板上，用絕緣線懸掛了一個(gè)帶負(fù)電的小球，將平行金屬板按如圖所示的電路連接，開關(guān)閉合后絕緣線與左極板間的夾角為θ.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片在a位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時(shí)，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則()A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I27、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上提升到1m時(shí)，物體的速度為2m/s，g取10m/s2,則：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物體克服重力做功12J D．手對(duì)物體的拉力做功12J8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球在外力作用下將彈簧壓縮至A點(diǎn)保持靜止。撤去外力，在彈簧彈力的作用下小球被彈起，B點(diǎn)是小球在彈簧上自由靜止時(shí)的位置，C點(diǎn)是彈簧原長(zhǎng)位置，D點(diǎn)是小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)。小球在A點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為EP，則小球從A到D運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．彈力對(duì)小球所做的功為-EPB．彈力對(duì)小球所做的功為EPC．AD的距離為ED．AD的距離為E9、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。關(guān)于小球在過最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐漸增大B．小球能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)v極小值為C．當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D．當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸減小10、(本題9分)如圖汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪，將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出，繩與汽車連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h，開始時(shí)物體靜止，滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊．汽車以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=30°，則（）A．從開始到繩與水平夾角為30°過程，拉力做功mghB．從開始到繩與水平夾為30°過程，拉力做功mgh+C．在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率大于mgv0D．在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力功率小于mgv011、(本題9分)小娟、小明兩人共提一桶水，如圖所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是（）A．當(dāng)θ為120°時(shí)，F(xiàn)=GB．不管θ為何值，F(xiàn)=G/2C．當(dāng)θ=0°時(shí)，F(xiàn)=G/2D．θ越大時(shí)F越小12、(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(zhǎng)，與水平方向的夾為θ．一個(gè)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(yùn)動(dòng)．當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，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．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為探究平行板電容器電容大小決定因素的實(shí)驗(yàn)。給電容器充電后與電源斷開，即保持電量不變，則：(填“變小”、“變大”或“不變”)(1)甲圖將B板上移，靜電計(jì)指針偏角_______，電容器的電容________；(2)乙圖將B板左移，靜電計(jì)指針偏角_______，電容器的電容________；(3)丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間，靜電計(jì)指針偏角_______，電容器的電容________。14、（10分）(本題9分)氣墊導(dǎo)軌（如圖甲）工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力．為了研究動(dòng)能與做功的關(guān)系，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置一個(gè)滑塊，用橡皮筋對(duì)靜止滑塊做功．實(shí)驗(yàn)主要過程如下：（1）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(zhǎng)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)滑塊做功為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)滑塊做的功分別是2W、3W……；（2）通過數(shù)字計(jì)時(shí)器，讀出滑塊被皮筋做功后獲得的速度v1、v2、v3、……；（3）做出W－v草圖；（4）分析W－v圖像．如果W－v圖像是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝等關(guān)系．一位同學(xué)記錄下橡皮筋做功與速度的大小，該同學(xué)又算出了v2的數(shù)據(jù)，如下表所示．請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)系中，描點(diǎn)作出圖象．功1W0.660.432W0.940.883W1.131.274W1.311.735W1.452.09由此實(shí)驗(yàn)可以得出：在初速度為0的條件下，__________與____________是成正比的．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）(本題9分)如圖，A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m，置于光滑的水平面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端分別與木塊B、C相連，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)A以初速v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起，碰撞時(shí)間極短、大小為t．(1)A、B碰撞過程中，求A

對(duì)B的平均作用力大小F．(2)在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，求彈簧具有的最大彈性勢(shì)能Ep．16、（12分）如圖所示，AB是一段粗糙水平軌道，在B點(diǎn)與一段半徑R=0.4m的光滑豎直圓弧軌道相切并平滑連接．BOC是圓軌道的豎直直徑，O為圓心．將一質(zhì)量m=1kg的小滑塊放在距B點(diǎn)x的A點(diǎn)，在水平恒定外力F=6N的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)撤去外力，小滑塊恰好通過最高點(diǎn)C．已知小滑塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因素μ=0.4，g=10，求：(1)小滑塊通過C點(diǎn)時(shí)速度的大?。?2)AB之間距離x的大?。?7、（12分）如圖所示，一根粗細(xì)均勻的玻璃管長(zhǎng)為80cm，一端開口、一端封閉，管內(nèi)由一段25cm長(zhǎng)的汞柱將一段空氣柱封閉于管中，當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，空氣柱長(zhǎng)為40cm，現(xiàn)在豎直平面內(nèi)繞封閉端逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管，假設(shè)溫度保持不變，外界大氣壓為76cmHg，則：（1）當(dāng)玻璃管轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)為多少？（2）對(duì)于“當(dāng)玻璃管轉(zhuǎn)到開口向下豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為多少？”的問題某同學(xué)解法為：P1=76cmHgP2=76-25=51cmHg此過程為等溫變化p1v1p2v2你認(rèn)為他的解法是否正確？若正確，請(qǐng)說明理由；若錯(cuò)誤，也請(qǐng)說明理由，并且解出正確的結(jié)果。

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、D【解析】

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，當(dāng)功率減半，速度不突變，則牽引力變?yōu)镕2＜小車做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣葴p小，功率不變，則牽引力由F2A.小車做勻速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)A不符合題意.B.小車做勻減速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)B不符合題意.C.小車先勻速后減速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)C不符合題意.D.小車先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)D符合題意.2、B【解析】

此過程中兩物體速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大；據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得：解得：故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤．故選B.點(diǎn)睛：一動(dòng)碰一靜，當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，彈簧壓縮量最大，彈簧的彈性勢(shì)能最大．3、B【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理可知，物體動(dòng)能的變化量等于合外力對(duì)物體做的功，故本題選B。4、C【解析】A、根據(jù)，解得：，，知軌道半徑越大，則線速度越小，周期越大，所以“天舟號(hào)”的運(yùn)行速率大于“天宮號(hào)”的運(yùn)行速率，“天舟號(hào)”的運(yùn)行周期小于“天宮號(hào)”的運(yùn)行周期，故AB錯(cuò)誤；

C、“天舟號(hào)”適當(dāng)沿切向加速，使得萬(wàn)有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，可能與天宮號(hào)對(duì)接，故C正確，D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出它們的大?。?、C【解析】

運(yùn)動(dòng)員的合速度為10m/s，水平分速度為6m/s,由平行四邊形法則可知豎直分速度為vy【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，互不干擾，知道速度的合成遵循平行四邊形定則．6、A【解析】

當(dāng)滑片右移時(shí)，滑動(dòng)變阻器左半部分電阻變大，右半部分電阻減小，由于左半部分電阻與上面的電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，電路的總電阻減小，由歐姆定律得知，干路電流變大，則有I1<I2。

當(dāng)滑片右移時(shí)，與電容器并聯(lián)部分的分壓增大，則電容器兩端的電壓增大，由U=Ed可知，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大；小球受到的水平向右的電場(chǎng)力增大，因重力不變，要使小球重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與豎直板間的夾角應(yīng)增大，則有θ1＜θ2；

A．θ1<θ2，I1<I2，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．θ1>θ2，I1>I2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．θ1＝θ2，I1＝I2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．θ1<θ2，I1＝I2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。7、BD【解析】

AB.合外力的功等于物體動(dòng)能的變化量，，A錯(cuò)誤B正確。CD.克服重力做功，因?yàn)楹狭ψ龉?J，所以手對(duì)物體做功為，C錯(cuò)誤D正確。8、BD【解析】

AB.根據(jù)功能關(guān)系彈力做功等于彈性勢(shì)能的減少，則A到D彈性勢(shì)能減少EP，則彈力做正功，大小為EP;故A項(xiàng)不合題意，B項(xiàng)符合題意.CD.小球從A到D的過程，對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，有：W而WFk解得：h故C項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意.9、AC【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐漸增大，故A正確；B.在最高點(diǎn)當(dāng)桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時(shí)，此時(shí)合力最小，則速度也達(dá)到最小，所以最小速度等于零，故B錯(cuò)誤；CD.在最高點(diǎn)時(shí)，桿可以給小球施加拉力或支持力，當(dāng)為時(shí)，重力提供向心力，桿對(duì)小球無力的作用；當(dāng)大于時(shí)，桿對(duì)小球施加的拉力與重力同向，合力提供向心力；當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，向心力則桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯(cuò)誤10、BC【解析】

將汽車的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示

貨物速度為：v貨物=v0cosθ，由于θ逐漸變小，故貨物加速上升；當(dāng)θ=30°時(shí)，貨物速度為v0；當(dāng)θ=90°時(shí)，貨物速度為零；根據(jù)功能關(guān)系，拉力的功等于貨物機(jī)械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A錯(cuò)誤，B正確；在繩與水平夾角為30°時(shí)，拉力的功率為：P=Fv貨物，其中v貨物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正確，D錯(cuò)誤。11、AC【解析】

當(dāng)兩人手臂上的拉力夾角為0°時(shí)，2F=G，F(xiàn)=G/2，選項(xiàng)C正確；當(dāng)兩人手臂上的拉力夾角為120°時(shí)，由平行四邊形定則，F(xiàn)=G，A正確；由平行四邊形定則，合力一定，當(dāng)兩個(gè)力夾角越大，分力也就越大，故BD錯(cuò)誤。12、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)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(dòng)量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC.點(diǎn)睛：本題主要考查了動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，但總動(dòng)量不守恒．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、變大變小變大變小變小變大【解析】

(1)[1][2]甲圖將B板上移，即兩極板正對(duì)面積減小，根據(jù)電容的決定式得知，電容C變小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢(shì)差U變大，即靜電計(jì)指針偏角變大；(2)[3][4]乙圖將B板左移，即板間距離d增大，根據(jù)電容的決定式得知，電容C變小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢(shì)差U變大，即靜電計(jì)指針偏角變大；(3)[5][6]丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間，根據(jù)電容的決定式得知，電容C增大，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢(shì)差U變小，