2021-2022學(xué)年忻州市第一中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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(yīng)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(zhǔn)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、動車組是幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，如圖所示，假設(shè)動車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等．若1節(jié)動車加4節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120km/h，則3節(jié)動車加7節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為（）A．120km/h B．180km/h C．240km/h D．300km/h2、如圖所示，一重為G的物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右勻速運(yùn)動一段距離x．在此過程中，重力G和恒力F對物塊所做的功分別為（）A．0，F(xiàn)xcosαB．0，F(xiàn)xC．Gx，0D．Gxcosα，03、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，忽略空氣阻力，下列敘述中正確的是A．剛接觸彈簧時，小球的速度最大B．小球的動能一直增大C．只有重力和彈簧彈力對小球做功，小球動能和勢能之和是守恒的D．小球、彈簧和地球作為—個系統(tǒng)，重力勢能、彈性勢能和動能之和保持不變4、(本題9分)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，當(dāng)運(yùn)動員從直升飛機(jī)由靜止跳下后，在下落過程中不免會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是A．風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間越長，運(yùn)動員可完成更多的動作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，有可能對運(yùn)動員造成傷害C．運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力有關(guān)D．運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)5、質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球自由下落。不計(jì)空氣阻力，則在其下落的第2s末重力的瞬時功率為A．10W B．20W C．100W D．200W6、(本題9分)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．重物應(yīng)選用密度小的物體B．兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上C．打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接低壓直流電源D．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源7、如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動過程中()A．從P到M所用的時間等于B．從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M=4kg的木板靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以初速度v0=5m/s從木板的左端向右滑上木板，小滑塊始終未離開木板。則下面說法正確是A．從開始到小滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi),小滑塊和木板的加速度大小之比為1:4B．.整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為10JC．可以求出木板的最小長度是3.5mD．從開始到小滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi)，小滑塊與木板的位移之比是6:19、(本題9分)如圖所示，小球從高處自由下落到豎直放置的輕彈簧上，在小球接觸彈簧到彈簧壓縮量最短的過程中，下列敘述中正確的是（）A．小球的機(jī)械能守恒B．小球一直做減速運(yùn)動C．小球的動能先增大后減小D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變10、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為m的一礦泉水瓶（可看成質(zhì)點(diǎn)）豎直向上拋出，水瓶以5g4A．上升過程中水瓶的動能改變量為54B．上升過程中水瓶的機(jī)械能減少了54C．水瓶落回地面時動能大小為14D．水瓶上升過程克服重力做功的平均功率大于下落過程重力的平均功率11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺之間的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍，物塊與轉(zhuǎn)軸相距R，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)物塊速度由0增加到v時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，此時轉(zhuǎn)臺恰好開始勻速轉(zhuǎn)動，已知重力加速度為g，則在物塊由靜止到滑動前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為A．0 B． C． D．12、(本題9分)如圖所示，M、N為兩個固定的等量同種正電荷，在其連線的中垂線上的P點(diǎn)由靜止釋放一負(fù)電荷（忽略重力），下列說法中正確的是A．從P到O，可能加速度越來越小，速度越來越大B．從P到O，可能加速度先變大變小，速度越來越大C．越過O點(diǎn)后，可能加速度一直變大，速度一直減小D．越過O點(diǎn)后，可能加速度一直變小，速度一直減小二、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)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖(a)所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．(交流電的頻率為50Hz)（1）圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)紙中畫出a－圖線______，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________________________14、（10分）物理學(xué)家于2002年9月評出十個最“美”的物理實(shí)驗(yàn)，這種“美”是一種經(jīng)驗(yàn)概念：最簡單的儀器和設(shè)備，最根本、最單純的科學(xué)結(jié)論.其實(shí)，科學(xué)美蘊(yùn)藏于各學(xué)科的實(shí)驗(yàn)之中，有待于我們在學(xué)習(xí)過程中不斷地感悟和發(fā)現(xiàn).伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被評為最“美”的實(shí)驗(yàn).在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽利略將光滑直木板槽傾斜固定，讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止滑下，并用水鐘測量銅球每次下滑的時間，研究銅球運(yùn)動的路程與時間的關(guān)系。亞里士多德曾預(yù)言銅球的運(yùn)動速度是均勻不變的，而伽利略卻證明銅球運(yùn)動的路程與時間的平方成正比。請將亞里士多德的預(yù)言和伽利略的結(jié)論分別用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、時間用表示），亞里士多德的預(yù)言：_______：伽利略的結(jié)論：_________.伽利略的兩個實(shí)驗(yàn)之所以成功，主要原因是在自由落體實(shí)驗(yàn)中，忽略了空氣阻力，抓住了重力這一主要因素。在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽利略選用光滑直木板槽和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是減小銅球運(yùn)動過程中__________，同時抓住__________這一主要因素.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）某探究小組設(shè)計(jì)了一貨運(yùn)裝置，該裝置由固定的光滑圓弧軌道AB與平板小車組成（小車與B點(diǎn)等高），圓弧軌道半徑r=0.45m，小車質(zhì)量M=10kg．質(zhì)量m=20kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道頂端A由靜止滑下，經(jīng)B點(diǎn)滑上靜止的小車，經(jīng)過一段時間，物塊與小車相對靜止，一起運(yùn)動到卸貨點(diǎn)，工人把物塊取下，此后，小車撞到擋板以原速率反彈，B點(diǎn)到卸貨點(diǎn)的距離足夠大，不計(jì)小車與地面間的摩擦，g=10m/s2，求：（1）物塊滑到軌道底端B處的速率及向心力大?。唬?）物塊與小車的共同速度及從開始到卸貨點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損耗的機(jī)械能；（3）若小車長L=1m，工人沒有及時取下物塊，小車反彈后，物塊以相對地面向右，大小為1m/s的速度滑離小車，求物塊與小車間的摩擦力大小。16、（12分）(本題9分)某電視娛樂節(jié)目裝置可簡化為如圖所示模型．傾角θ＝37°的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長L＝6m，始終以v0＝6m/s的速度順時針運(yùn)動．將一個質(zhì)量m＝1kg的物塊由距斜面底端高度h1＝5.4m的A點(diǎn)靜止釋放，物塊通過B點(diǎn)時速度的大小不變．物塊與斜面、物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.5、μ2＝0.2，傳送帶上表面距地面的高度H＝5m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度；(2)若把物塊從距斜面底端高度h2＝2.4m處靜止釋放，求物塊落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；(3)若把物塊從距斜面底端高度h2＝2.4m處靜止釋放，求物塊與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量大小；(4)求把物塊從距斜面底端高度滿足什么條件時，將物塊靜止釋放均落到地面上的同一點(diǎn)D．17、（12分）(本題9分)如圖所示是簡化后的航母起飛航道，可近似看成水平跑道和傾斜跑道兩部分組成。其中s1=1.6×102m，s2=20m，sinθ=0.2.一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī)（可視為質(zhì)點(diǎn)）,從靜止開始運(yùn)動，若發(fā)動機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105N,方向始終與速度方向相同；運(yùn)動過程中飛機(jī)受到的平均阻力恒為2.0×104N。假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),g取10m/s2.求：(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動的時間。(2)畫出飛機(jī)在傾斜跑道受力示意圖，并求出在傾斜跑道上的加速度。

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、B【解析】解：設(shè)每節(jié)動車的功率為P，每節(jié)動車的重力為G，阻力為kG，則1節(jié)動車加4節(jié)拖車編成的動車組：P=F1V1其中牽引力F1=5kG3節(jié)動車加7節(jié)拖車編成的動車組：3P=F2V2其中牽引力F2=10kGV1=120km/h代入解得V2=180km/h．故選B【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率．【專題】定性思想；類比法；功率的計(jì)算專題．【分析】當(dāng)牽引力和阻力的大小相等時，動車的速度達(dá)到最大值，由此可以求得動車組的最大速度．【點(diǎn)評】當(dāng)機(jī)車的速度達(dá)到最大時，機(jī)車做勻速運(yùn)動，此時機(jī)車處于受力平衡狀態(tài)，即此時的牽引力和受到的阻力的大小相等，再根據(jù)瞬時功率的公式即可解答本題．2、A【解析】由功的公式可得恒力做功為：W=Fxcosα，因重力的方向與位移的方向垂直，所以重力做功為0，故選A正確。點(diǎn)睛：本題考查功的公式，在解題時要注意夾角為力和位移之間的夾角。3、D【解析】從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，開始重力大于彈力，向下做加速運(yùn)動，在下降的過程中彈力增大，則加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，速度達(dá)到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運(yùn)動，運(yùn)動的過程中加速度增大，到達(dá)最低點(diǎn)速度為零，所以小球的動能先增大后減小，故AB錯誤；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，故C錯誤，D正確．所以D正確，ABC錯誤．4、B【解析】

運(yùn)動員同時參與了兩個分運(yùn)動，豎直方向向下落和水平方向隨風(fēng)飄，兩個分運(yùn)動同時發(fā)生，相互獨(dú)立；因而，水平風(fēng)速越大，落地的合速度越大，會對運(yùn)動員造成傷害，但落地時間不變；A．風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間不變，選項(xiàng)A錯誤；B．風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，有可能對運(yùn)動員造成傷害，選項(xiàng)B正確；C．運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力無關(guān)，選項(xiàng)C錯誤；D．運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力有關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。5、D【解析】

根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律可得第2s末物體速度為，重力的瞬時功率，D正確ABC錯誤6、B【解析】試題分析：重物應(yīng)選用體積小、密度大的物體，選項(xiàng)A錯誤；兩個限位孔應(yīng)在同一豎直線上，選項(xiàng)B正確；打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接低壓交流電源，選項(xiàng)C錯誤；應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，選項(xiàng)D錯誤；故選B.考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律7、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以P到M所用的時間小于，故A錯誤；B．從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故B錯誤；C．從P到Q階段，萬有引力做負(fù)功，速率減小，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功，故D正確。故選D。8、BD【解析】

由牛頓第二定律分別求出加速度即可；分析滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的外力，判斷動量是否守恒。滑塊相對木板靜止時，由動量守恒定律求出兩者的共同速度，由能量守恒定律求內(nèi)能。再由Q=μmgL，求木板的最小長度L；由運(yùn)動學(xué)公式求滑塊與木板的位移之比。【詳解】A．滑塊在水平方向只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma1=μmg，地面光滑，可知M在水平方向也只受到m對M的摩擦力，由牛頓第二_定律可得：MB．水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動量守恒，滑塊相對木板靜止時，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：mv0=M+mvC．設(shè)木板的最小長度為L，則有Q=μmgL，但由于不知道動摩擦因數(shù)μ，不能求出木板的最小長度，故C錯誤；D.從開始到滑塊與木板相対靜止込段吋向內(nèi)，滑快與木板的位移之比是：xm【點(diǎn)睛】本題主要考查了板塊模型的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。9、CD【解析】

小球壓縮彈簧的過程中，除重力做功外還有彈簧的彈力做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯誤；小球開始受到的重力大于彈力，加速度方向向下，做加速運(yùn)動，然后重力小于彈力，加速度方向向上，做減速運(yùn)動，所以小球的動能先增大后減小。故B錯誤，C正確。對小球和彈簧的系統(tǒng)，因?yàn)橹挥兄亓蛷椓ψ龉?，則小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和不變，即系統(tǒng)的機(jī)械能的總和不變。故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的，但是小球的機(jī)械能不守恒，知道小球壓縮彈簧的過程中加速度和速度的變化規(guī)律．10、AD【解析】

考查功能關(guān)系、功率計(jì)算，根據(jù)相關(guān)規(guī)律計(jì)算可得。【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可得F=ma=由動能定理可得，W=FS=上升過程中水瓶的動能改變量為54故A符合題意。由f+mg=5可得f=14阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，W上升過程中水瓶的機(jī)械能減少了14C．從最高點(diǎn)到時最低點(diǎn)，由動能定理可得mgH-水瓶落回地面時動能大小為34D．上升過程中加速大于下降過程中加速度，上升過程用時較少，上升、下降過程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升過程克服重力做功的平均功率大于下落過程重力的平均功率故D符合題意?！军c(diǎn)睛】理解功能關(guān)系，動能變化只取決于合外力做功，合外力做正功（負(fù)功），動能增大（減小），機(jī)械能變化取決于除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功，該力做正功（負(fù)功），機(jī)械能增加（減小）。11、BC【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：，根據(jù)動能定理得：轉(zhuǎn)臺的摩擦力對物塊做的功為，故B、C正確，A、D錯誤；故選BC．【點(diǎn)睛】根據(jù)最大靜摩擦力求出物塊剛好發(fā)生轉(zhuǎn)動時的線速度大小，結(jié)合動能定理求出轉(zhuǎn)臺做功的大小．12、ABC【解析】

AB、點(diǎn)電荷?q在從P到O的過程中，所受的電場力方向豎直向下，做加速運(yùn)動，所以速度越來越大。因?yàn)閺腛向上到無窮遠(yuǎn)，電場強(qiáng)度先增大后減小，所以P到O的過程中，電場強(qiáng)度大小是變化的，加速度可能越來越小，也可能先變大后變小，故A正確，B正確；CD.點(diǎn)電荷運(yùn)動到O點(diǎn)時，所受的電場力為零，加速度為零。根據(jù)電場線的對稱性可知，越過O點(diǎn)后，向下做減速運(yùn)動，運(yùn)動到與P對稱的位置速度為零，所以加速度可能越來越大，也可能先變大后變小，故C正確，D錯誤。故選：ABC二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、3.19【解析】

根據(jù)逐差法求出加速度；根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法可得出對應(yīng)的圖象，結(jié)合牛頓第二定律及圖象進(jìn)行分析，則可明確對應(yīng)的公式．【詳解】(1)由交流電的頻率為50Hz可得，題圖乙中兩相鄰點(diǎn)間的時間間隔T＝0.02s.由，t＝2T得，(2)由表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法得出對應(yīng)的圖象如圖所示:由圖可知，圖象的斜率，由牛頓第二定律可知，故圖象的斜率表示拉力；則由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關(guān)系式是.【點(diǎn)睛】本題考查探究加速度和物體質(zhì)量及受力之間的關(guān)系，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，正確應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行分析即可．14、摩擦阻力重力【解析】

[1]亞里士多德的預(yù)言：銅球的運(yùn)動速度是均勻不變的，即；[2]伽利略的結(jié)論：銅球運(yùn)動的路程與時間的平方成正比，即；[3][4]伽利略的實(shí)驗(yàn)之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素。你認(rèn)為他在加速度實(shí)驗(yàn)中，伽利略選用光滑直木槽和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來研究銅球的運(yùn)動，是為了減小銅球運(yùn)動過程中的摩擦阻力這一次要因素，同時抓住了這重力一主要因素，若將此實(shí)驗(yàn)結(jié)論做合理外推，即可適用于自由落體運(yùn)動。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、（1）vB=3m/s，F(xiàn)n=400N；（2）E=30J；（3）80N【解析】

（1）物塊從A到B，由機(jī)械能守恒定律：，解得在B點(diǎn)的速率vB=3m/s向心力Fn=m=20N=400