2021-2022學年浙江金蘭教育合作組織物理高一第二學期期末考試試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖像如圖線b所示．以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法中正確的是()A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為1∶2B．交流電a的電壓瞬時值u=10sin0.4πt（V）C．交流電b的電壓最大值為VD．在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量為零2、(本題9分).質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下，沿水平面做直線運動．時撒去拉力．物體運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是A．第1s末合力對物體做功的功率為8WB．第1s末拉力對物體做功的功率為6WC．整個過程中拉力對物體做功為D．在2—3s內(nèi)拉力對物體做功為12J3、(本題9分)如圖所示，電梯轎廂質(zhì)量為M，底板上放置一個質(zhì)量為m的物體，鋼索拉著轎廂由靜止開始向上勻加速運動，當上升高度為H時，速度達到v，不計空氣阻力，則在此過程中說法錯誤的是()A．鋼索的拉力做功等于B．鋼索對轎廂及物體構(gòu)成的系統(tǒng)做功等于C．底板支持力對物體做功等于D．物體克服重力做功的平均功率等于mgv/24、如圖所示，四種不同型號的電容器.其中儲存電荷本領(lǐng)最大的是A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，斜面高h，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用下，能勻速沿斜面向上運動，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至底端時其動能的大小為()．A．mgh B．2mgh C．2Fh D．Fh6、(本題9分)如圖所示，實線為電場線，虛線AB為帶電質(zhì)點僅在電場力作用下的運動軌跡，則運動過程中下列判斷正確的是A．帶電質(zhì)點可能帶負電B．帶電質(zhì)點一定由A運動至BC．帶電質(zhì)點在A點動能大于在B點動能D．帶電質(zhì)點在A點電勢能大于在B點電勢能7、(本題9分)如圖所示，足夠長的光滑細桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無摩擦滑動，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過長度為L的輕質(zhì)細繩豎直懸掛在A上，整個裝置處于靜止狀態(tài)，A、B可視為質(zhì)點。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，且B不會撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動量和機械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，物塊上擺的初速度將小于原來物塊A固定時的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當物塊B擺到與PQ等高時，物塊A的速率為8、繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運行．如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運動時（繩長不可忽略）．下列說法正確的是（）A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大9、(本題9分)某同學將質(zhì)量為m的一礦泉水瓶（可看成質(zhì)點）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10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定．小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落。不計空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過程中A．小球的動能先增大后減小B．小球的機械能守恒C．小球加速度為零的時候，系統(tǒng)勢能最小D．彈簧的彈性勢能一直增加11、(本題9分)甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x＝6m，乙車在前，甲車在后，某時刻兩車同時開始運動，兩車運動的過程如圖所示，則下列表述正確的是()A．當t＝4s時兩車相遇B．當t＝4s時甲車在前，乙車在后C．兩車有兩次相遇D．兩車有三次相遇12、(本題9分)如圖所示，物塊用一不可伸長的輕繩跨過小滑輪與小球相連，與小球相連的輕繩處于水平拉直狀態(tài)．小球由靜止釋放運動到最低點過程中，物塊始終保持靜止，不計空氣阻力．下列說法正確的有A．小球剛釋放時，地面對物塊的摩擦力為零B．小球運動到最低點時，地面對物塊的支持力可能為零C．上述過程中小球的機械能守恒D．上述過程中小球重力的功率一直增大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)王同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）實驗中需要一個合適的“重物”，如圖重物中最合適的為________（選填“A”、“B”或“C”）（2）圖中紙帶為王同學做本實驗所得紙帶的一部分，重物的質(zhì)量m=0.20kg，查得當?shù)氐闹亓铀俣戎?，則打下點“5”時重物的速度大小為________m/s；從打下“2”點到打下“5”點過程中，重物重力勢能的減少量為_________J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)某興趣小組用頻閃照相機拍攝小石子平拋運動的頻閃照片，照片背景為一堵貼近的豎直磚墻，如圖所示，已知當?shù)刂亓铀俣萭該同學根據(jù)所學平拋運動的知識，求取頻閃照片的拍攝周期和小石子的水平初速度。（1）他已經(jīng)測出磚塊的長度為a，還需要測量哪個數(shù)據(jù)（寫出測量物理量及其物理符號）____________；（2）B點的豎直方向速度_________（用題設(shè)條件和測量的物理量的符號表示）；（3）照相機頻閃周期T=___，小石子水平初速度___（用題設(shè)條件和測量的物理量的符號表示）。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，在水平軌道右側(cè)固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段長度為l=2.5m，上面鋪設(shè)特殊材料，小物塊與其動摩擦因數(shù)為μ=0.3，軌道其它部分摩擦不計。水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處于原長狀態(tài)?？梢暈橘|(zhì)點的質(zhì)量m=1kg的小物塊從軌道右側(cè)A點以初速度v0=6m（1）彈簧獲得的最大彈性勢能Ep（2）小物塊被彈簧第一次彈回經(jīng)過圓軌道最低點時的動能Ek（3）當R滿足什么條件時，小物塊被彈簧第一次彈回圓軌道時能沿軌道運動而不會脫離軌道。16、（12分）豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場，其電場強度為E，在該勻強電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，此時小球與右邊金屬板的距離為b，如圖所示，重力加速度為g，求：（1）小球帶電荷量是多少？（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？（3）碰到金屬板時的速度是多大？17、（12分）如圖所示，質(zhì)量m＝70kg的運動員以10m/s的速度從高h＝10m的滑雪場A點沿斜坡自由滑下，以最低點B為零勢能面，一切阻力可忽略不計．求運動員：(g＝10m/s2)(1)在A點時的機械能；(2)到達最低點B時的速度大小；(3)相對于B點能到達的最大高度．

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、C【解析】試題分析：由圖可知，周期Ta=0.4S，Tb=0.6s，則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比na：nb=Tb：Ta=3：1．故A錯誤．由圖電壓最大值Um=10V，周期Ta=0.4S，，交流電壓的瞬時值表達式為u=Umsinωt=10sin5πtV．故B錯誤．由電動勢的最大值Em=NBSω，則兩個電壓最大之值比Uma：Umb=ωa：ωb=3：1，則交流電b電壓的最大值為．故C正確．t=0時刻U=0，根據(jù)法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大．故D錯誤．故選C考點：考查交流電的有效值、峰值、磁通量點評：本題難度較小，要根據(jù)電動勢最大值表達式研究電壓最大值之間的關(guān)系．至于電壓與磁能量的關(guān)系，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析2、B【解析】

從開始到第2s末，由圖象知加速度，，第1s末速度為．功率，故A錯誤；撤去拉力后加速度，摩擦力，拉力，解得，功率，故B正確；由動能定理可得全過程合外力做功為：，拉力做功等于克服摩擦力做功，故C錯誤；在內(nèi)拉力，位移為4m，，故D錯誤．故選B．【點睛】本題是速度--時間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度--時間圖象中圖象與坐標軸圍成的面積的含義，能根據(jù)圖象讀取有用信息，并結(jié)合勻變速直線運動基本公式及牛頓第二定律求解，再根據(jù)功的定義求功．3、A【解析】

對電梯轎廂以及里面的物體，根據(jù)動能定理：WF-(M+m)gH=，則解得,則鋼索的拉力做功大于，選項A錯誤，B正確；對物體，根據(jù)動能定理：，解得，選項C正確；電梯勻加速上升，則平均速度為v/2，則物體克服重力做功的平均功率等于，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選A.【點睛】解決本題的關(guān)鍵是正確選擇研究系統(tǒng)，并對物體受力分析，再根據(jù)功的公式可以逐個來求得每個力的功，知道合力做功等于動能的變化量，難度適中．4、C【解析】

四個電容器，C電容為30F，最大，儲存電荷本領(lǐng)最大；A.電容為22μF，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.電容為470μF，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.電容為30F，與結(jié)論相符，選項C正確；D.電容為1000μF，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；5、B【解析】

物塊勻速上滑時，根據(jù)動能定理得WF-mgh-Wf=0物塊下滑時，根據(jù)動能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0聯(lián)立兩式解得Ek=2mghA.mgh與分析不相符，故A項與題意不相符；B.2mgh與分析相符，故B項與題意相符；C.2Fh與分析不相符，故C項與題意不相符；D.Fh與分析不相符，故D項與題意不相符。6、D【解析】

A.粒子受力方向為向左，質(zhì)點一定帶負電，故A錯誤；B.由于只有質(zhì)點的運動軌跡，不能判斷運動方向是從A到B，還是從B到A，故B錯誤；CD.若質(zhì)點從A到B電場力做正功，電勢能減小，由動能定理可知動能增加，所以帶電質(zhì)點在A點動能小于在B點動能，A點電勢能大于在B點電勢能，故C錯誤，D正確；7、BD【解析】

A.在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠小于內(nèi)力沖量，其動量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機械能不守恒，故A錯誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點時由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點到最高點的過程，根據(jù)機械能守恒定律得子彈射入物塊B的過程，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，根據(jù)動量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來物塊A固定時的上擺初速度。故C錯誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當物塊B擺到與PQ等高時，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。8、AC【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運動，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故AB錯誤；航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．故D正確，C錯誤．9、AD【解析】

考查功能關(guān)系、功率計算，根據(jù)相關(guān)規(guī)律計算可得?！驹斀狻扛鶕?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阻力做負功，機械能減少，W上升過程中水瓶的機械能減少了14C．從最高點到時最低點，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（負功），動能增大（減?。?，機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（負功），機械能增加（減?。?0、ACD【解析】

在剛接觸彈簧的時候的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這時小球的加速度為0，此過程中小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，此后彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能是不斷增加的，故AD正確；壓縮彈簧的過程中，彈性勢能增加，故小球的機械能減小，故B錯誤；小球加速度為零的時候，速度最大，動能最大，此時系統(tǒng)勢能最小，故C正確；11、BD【解析】

根據(jù)圖象與時間軸圍成的面積可求出兩車的位移，可確定何時兩車相遇．能夠根據(jù)兩車的運動過程，分析兩車在過程中的相對位置，判斷能相遇幾次．【詳解】速度圖線與時間軸圍成的面積表示位移，則知當t=4s時，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移為x甲=12×（16+8）×4m=48m，乙的位移為x乙=12×（12+8）×4m=40m，位移之差△x=x甲-x乙=8m。開始時，甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s時，甲車在前，乙車在后，相距2m。故A錯誤，B正確。t=4s時，甲車在前，乙車在后，所以兩車第一次相遇發(fā)生在4s之前。當t=6s時，甲的位移為12【點睛】速度-時間圖象中要注意觀察三點：一點，注意橫縱坐標的含義；二線，注意斜率的意義；三面，速度-時間圖象中圖形與時間軸圍成的面積為這段時間內(nèi)物體通過的位移．12、AC【解析】、小球剛釋放時，小球速度為零，此時繩子的拉力為零，對物塊分析可知，受到的摩擦力為零，故A正確；小球運動到最低點時，若地面對物塊的支持力為零，此時繩子的拉力對物塊有向右的分力，不可能靜止，故B錯誤；在下落過程中，重力做正功，重力勢能減小，故C正確；剛釋放時，速度為零，小球重力的功率為零，到達最底端時，沿重力方向的速度為0，故重力的功率為零，故功率先增大后減小，故D錯誤；故選AC．【點睛】對小球的運動過程分析，然后對物體進行受力分析，根據(jù)物塊始終處于靜止即可判斷，根據(jù)重力做功的情況分析重力勢能的變化情況；根據(jù)功率公式確定重力在初末狀態(tài)的功率，從而確定功率的變化情況．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)C(2)2.4~2.6m/s0.25~0.27J【解析】

第一空.實驗中應(yīng)選擇質(zhì)量盡量大，體積盡量小的重物掛在紙袋下方，故選C；第二空.根據(jù)勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，得出5點的瞬時速度大小為：，解得：v5=2.5m/s；第三空.從打下“2”點到打下“5”點過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=mgh2-5，解得△EP=0.25J。14、磚塊的厚度h【解析】

（1）[1]因為已經(jīng)測出了每塊磚的長度a，根據(jù)題設(shè)條件要求周期與初速度就還需要測出每塊磚的厚度h（2）[2]根據(jù)在豎直方向上勻變速直線運動：可知：……①又在豎直方向上根據(jù)平均速度公式有：……..②聯(lián)立①②解得：（3）[3]由（2）問①可知.[4]水平方向做勻速直線運動有：三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0