2022年福建省平和一中、南靖一中等四校物理高一第二學期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫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束后，請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，錯選和不選得零分）1、在下列所述實例中，若不計空氣阻力，機械能守恒的是A．拋出的鉛球在空中運動的過程B．電梯加速上升的過程C．石塊在水中下落的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程2、(本題9分)兩相同帶電小球，帶有等量的同種電荷，用等長的絕緣細線懸掛于O點，如圖所示．平衡時，兩小球相距r，兩小球的直徑比r小得多，若將兩小球的電量同時各減少一半，當它們重新平衡時，兩小球間的距離()A．大于r/2B．等于r/2C．小于r/2D．無法確定3、(本題9分)在繞地球做勻速圓周運動的太空實驗室內(nèi)，下列儀器中可以正常使用的有（）A．擺鐘 B．天平 C．彈簧測力計 D．鉛筆4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊P、Q，物塊P用細繩吊在天花板上，物塊Q用輕彈簧吊在物塊P下面，用豎直向上的推力推物塊Q，使輕繩的拉力剛好為零，保持兩物塊靜止不動。現(xiàn)撤去推力F，則在物塊Q由靜止向下運動到速度最大的過程中，（輕繩不會被拉斷）A．物塊Q的機械能一直增加B．初末兩狀態(tài)，物塊Q的機械能相等C．物塊Q的機械能不斷減小，轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢能D．Q重力勢能的減少量大于Q動能的增加量5、下列關于曲線運動性質(zhì)的說法，正確的是（）A．變速運動一定是曲線運動 B．曲線運動一定是變速運動C．曲線運動一定是變加速運動 D．曲線運動一定是加速度不變的勻變速運動6、(本題9分)如圖所示，劈放在光滑水平桌面上，物體放在劈的光滑斜面頂端，由靜止開始沿斜面自由滑下的過程中，對做的功為，對做的功為，則下列關系中正確的是（）A．，B．，C．，D．，7、某同學將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上提升到1m時，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．手對物體的拉力做功12J8、(本題9分)在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J9、(本題9分)如圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，那么小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧一直保持豎直),下列說法中正確的是A．彈簧的彈性勢能一直增大B．小球的動能先增大后減小C．小球的重力勢能先增大后減小D．小球和彈簧系統(tǒng)的機械能先增大后減小10、如圖所示，圓1和圓2外切，它們的圓心在同一豎直線上，有四塊光滑的板，它們的一端A搭在豎直墻面上，另一端搭在圓2上，其中B、C、D三塊板都通過兩圓的切點，B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，A板與D板最低點交于一點a（d），且兩板與豎直墻面的夾角分別為30°、60°，從A、B、C、D四處同時由靜止釋放一個物塊，它們都沿板運動，到達叫板底端的時間分別為tA、tB、tC、tD，下列判斷正確的是（）A．最短 B．最短 C． D．11、如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上．若以地面為零勢能面，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()A．物體上升到最高點時的重力勢能為1B．物體落到海平面時的重力勢能為－mghC．物體在海平面上的動能為1D．物體在海平面上的機械能為112、(本題9分)真空中有兩點電荷、分別位于直角三角形的頂點C和頂點B上，D為斜邊AB的中點∠ABC=30°，如圖所示，已知Ａ點電場強度的方向垂直AB向下，則下列說法正確的是（）A．帶正電，帶負電B．帶負電，帶正電C．電荷量的絕對值等于電荷量的絕對值的二倍D．電荷量的絕對值等于電荷量的絕對值的一半二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學用如圖所示的裝置測量物體間的動摩擦因素．氣墊導軌（附有標尺）上某位置固定一光電門，調(diào)節(jié)導軌水平．在不給導軌充氣的情況下，讓滑塊獲得一個初速度，使其自右向左勻減速通過光電門，光電門記錄下?lián)豕馄▽挾葹閐）的擋光時間△t，滑塊通過光電門后繼續(xù)滑行的距離為x，重力加速度為g．（1）已知擋光片的寬度d＝3cm，某次實驗時擋光時間△t＝0.015s，用計算得2m/s，該結果是指____（填“平均”或“瞬時”）速度，它___（填“大于”、“等于”或“小于”）擋光片的中心線（圖中虛線）經(jīng)過細光束時的速度；（2）在擋光片較窄的條件下，給滑塊不同的初速度，測得多組△t和x，作出（△t）2－圖象如圖所示，圖線的斜率為k，則滑塊與導軌間的動摩擦因素μ＝_______（用d、g、k表示）．14、（10分）利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的________。A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝____________，動能變化量ΔEk＝__________。（4）大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt計算重物速度B．利用公式v＝計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法三、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）(本題9分)如圖所示，有一輕質(zhì)桿OA，可繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，在桿的另一端A點和中點B各固定一質(zhì)量為m的小球，設桿長為L，開始時桿靜止在水平位置，求桿釋放后，桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，A、B點兩小球的重力勢能減少了多少；A、B點兩球的速度各是多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S=50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一-端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k=1400N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m=14kg的物塊B。開始時，缸內(nèi)氣體的溫度t=27°C，活塞到缸底的距離L1=120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強恒為p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不計一切摩擦?，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求:(1)當B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度(2)氣體的溫度冷卻到-93°C時離桌面的高度H17、（12分）(本題9分)假如你乘坐我國自行研制的、代表世界領先水平的神州X號宇宙飛船，通過長途旅行，目睹了美麗的火星，為了熟悉火星的環(huán)境，飛船繞火星做勻速圓周運動，離火星表面的高度為H，測得飛行n圈所用的時間為t，已知火星半徑為R，引力常量為G，求：（1）神舟X號宇宙飛船繞火星的周期T；（2）火星表面重力加速度g．

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、A【解析】

A.拋出的鉛球在空中運動的過程中，只受到重力的作用，機械能守恒，故A正確；B.電梯加速上升的過程，其動能和重力勢能均增大，則機械能必定增大，故B錯誤；C.石塊在水中下落的過程，水的阻力和浮力對石塊做負功，機械能減小，選項C錯誤；D.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程中，動能不變，而重力勢能減小，所以機械能減小，故D錯誤。2、A【解析】

根據(jù)庫侖定律的公式F=知，電量減小，則庫侖力減小，兩球相互靠近，通過假設兩球距離等于，判斷兩球之間距離會如何變化．電量減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力減小，兩球間的距離減?。僭O兩球距離等于，則庫侖力與開始一樣大，重力不變，則繩子的拉力方向應與原來的方向相同，所以兩球距離要變大些．則兩球的距離大于．故A正確，BCD錯誤3、D【解析】

A．擺鐘是利用重力作用擺動的，在太空中無法使用，故A錯誤；B．天平是利用杠桿的原理，天平平衡需要物體的重力，所以天平不能在失重狀態(tài)下有效使用，故B錯誤；C．彈簧測力計根據(jù)胡克定律制成，但做與重力有關的實驗中，不能使用，但可以測量拉力大小，C錯誤；D．鉛筆的使用和重力無關，故可正常使用，D正確．4、B【解析】

輕繩的拉力剛好為零時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧的彈力等于，彈簧的壓縮量；物塊Q向下運動到速度最大時，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的彈力等于，彈簧的伸長量．AB．在物塊Q由靜止向下運動到速度最大的過程中，彈簧由壓縮變?yōu)樯扉L，且初始壓縮量等于最終伸長量；彈簧對物塊Q先做正功后做負功，物塊Q的機械能先增加再減小，且初末兩狀態(tài)，物塊Q的機械能相等．故A項錯誤，B項正確．C．物塊Q的機械能先增加再減小，彈簧的彈性勢能先減小后增大．故C項錯誤．D．初末兩狀態(tài)，物塊Q的機械能相等，則此過程中Q重力勢能的減少量等于Q動能的增加量．故D項錯誤．5、B【解析】

A.變速運動不一定是曲線運動，如自由落體運動，故A錯誤；B.曲線運動因為速度方向會發(fā)生變化，一定是變速運動，故B正確；C.曲線運動不一定是變加速運動，如平拋運動，故C錯誤；D.曲線運動不一定是加速度不變的勻變速運動，如圓周運動，故D錯誤。6、C【解析】

滑塊和斜面體系統(tǒng)機械能守恒，總動量也守恒；根據(jù)動量守恒可知，b向左下滑時，a具有向右的速度，向右運動，物體的位移如圖所示滑塊受重力、支持力，斜面受重力、支持力和壓力，對斜面體a，受到的壓力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由W=FScosθ知．壓力做正功，故，滑塊和斜面體系統(tǒng)機械能守恒，故斜面體a增加的機械能等于滑塊b減小的機械能，故支持力對滑塊b做負功，即，故C正確．7、BD【解析】

AB.合外力的功等于物體動能的變化量，，A錯誤B正確。CD.克服重力做功，因為合力做功2J，所以手對物體做功為，C錯誤D正確。8、CD【解析】

由幾何關系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.9、AB【解析】

A、小球在向下運動過程中，彈簧的壓縮量越來越大，彈簧的彈性勢能一直增大，故A正確；B、小球在向下運動過程中，受到重力與彈簧彈力作用，開始的一段時間內(nèi)，重力大于彈力，合外力做正功，小球動能增大，后來彈簧的彈力大于小球重力，合力對小球做負功，小球的動能減小，因此小球動能先增大后減小，故B正確；C、在向下運動過程中，小球的質(zhì)量不變而高度逐漸減小，小球的重力勢能一直減小，故C錯誤；D、小球在向下運動過程中，受到重力與彈簧彈力的作用，除重力之外，彈簧彈力對小球做負功，小球和彈簧系統(tǒng)的機械能不變。故D錯誤。10、BCD【解析】

設板與豎直方向的夾角為，沿板運動的加速度為：設上面圓1的半徑為，下面圓2的半徑為，則Bb軌道的長度為：根據(jù)位移時間公式得：則故從上面圓1上的任一點沿光滑直軌道達到下面圓2的任一點的時間相等；因B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，且板的低端堵在下面圓2上，故有；軌道Aa和Dd相交于最低點a（d），則對A、D有：，聯(lián)立解得：則有：故故有：故A錯誤，BCD正確。故選BCD。11、BD【解析】

物體在最高點時，由斜拋運動的規(guī)律可知h1=v0y22g，以地面為零勢能面，則在最高點的重力勢能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，選項A錯誤；以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時的重力勢能為-mgh，故B正確。由動能定理得：mgh=E【點睛】此題考查重力勢能、重力做功、動能定理和機械能守恒，動能定理揭示了外力對物體所做總功與物體動能變化之間的關系，它描述了力在空間的積累效果，力做正功，物體的動能增加，力做負功，動能減少．動能定理解決的問題不受運動形式和受力情況的限制．12、AD【解析】

（1）A點電場強度的方向垂直AB向下，EA為A點的合場強，將EA分解到AC和AB方向如圖所示，可知點電荷q1的電場強度方向由C指向A，則q1為正電，知點電荷q2的電場強度方向由A指向B，則q2為負電，A正確，B錯誤；（2）設AB=2L，則AC=ABsin30°=L，從場強分解的圖中可知，即．又根據(jù)點電荷場強公式，，，結合，解得，故C錯誤，D正確；故本題選AD．【點睛】將A點場強EA分解到AC和AB方向，從而判斷兩電荷場強的方向，再判斷電性；分別計算兩電荷的場強，根據(jù)兩場強E的比值關系，求出兩電荷量之比二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）平均小于（2）【解析】

（1）[1][2]．根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，所以是平均速度，擋光片的中心線（圖中虛線）經(jīng)過細光束時的速度是中間位置的速度，由于物體做勻變速直線運動，則有中間位置的速度大于中間時刻置的速度，所以極短時間內(nèi)的平均速度小于擋光片的中心線（圖中虛線）經(jīng)過細光束時的速度；（2）[3]．根據(jù)牛頓第二定律可知根據(jù)運動學公式可知解得滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)；【點睛】極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，擋光片的中心線（圖中虛線）經(jīng)過細光束時的速度是中間位置的速度，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式、圖像求出滑塊與導軌間的動摩擦因素．14、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動