安徽省亳州市渦陽縣第一中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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(biāo)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(jié)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、(本題9分)某實(shí)踐小組到一家汽車修理廠進(jìn)行實(shí)踐活動，利用傳感器、計(jì)算機(jī)等裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測得，一輛質(zhì)量為1.0×104kg的汽車從靜止開始沿直線運(yùn)動，其阻力恒為車重的0.05倍，其牽引力與車前進(jìn)距離的關(guān)系為F＝103x＋Ff0(0＜x＜100m)，F(xiàn)f0為阻力．當(dāng)該汽車由靜止開始沿直線運(yùn)動80m時，g取10m/s2，合外力做功為()A．3.2×106J B．1.04×107J C．6.4×106J D．5.36×107J2、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車，在平直公路上從靜止開始以大小為a（定值）的加速度啟動，當(dāng)汽車的功率為P時，司機(jī)立即將功率降到P/2，且保持此功率運(yùn)動一段較長時間．已知汽車在運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒為ma，則汽車在以上運(yùn)動過程中，速度隨時間變化的圖象是A． B．C． D．3、下列物理量中屬于矢量的是（）A．電場強(qiáng)度 B．勢能 C．功 D．電荷量4、(本題9分)某電場的電場線如圖所示，A點(diǎn)和B點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EA、EB，同一點(diǎn)電荷在A、B點(diǎn)所受的靜電力分別為FA、FB，則A．EA>EB，F(xiàn)A>FB B．EA＝EB，F(xiàn)A＝FBC．EA<EB，F(xiàn)A<FB D．EA＝EB，F(xiàn)A>FB5、(本題9分)一個物體從距地面的高度為H處的自由下落，當(dāng)它的動能與其重力勢能相等時，需要下落的時間為（）A．2HgB．C．H2gD．6、汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運(yùn)動，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，在發(fā)動機(jī)的功率達(dá)到最大值之前的一段時間內(nèi)，下列說法正確的是A．汽車的位移x與時間t成正比B．汽車的動能與成正比C．汽車發(fā)動機(jī)的牽引力F是時間t的二次函數(shù)D．汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率P是時間t的二次函數(shù)7、(本題9分)用細(xì)線拴著一個小球，在光滑水平面上作勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是A．小球線速度大小一定時，線越長越容易斷B．小球線速度大小一定時，線越短越容易斷C．小球角速度一定時，線越長越容易斷D．小球角速度一定時，線越短越容易斷8、(本題9分)如圖軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成，一個小滑塊從距軌道最低點(diǎn)B為h的A處由靜止開始運(yùn)動，滑塊質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦．則（）A．若滑塊能通過圓軌道最高點(diǎn)D，h最小為2.5RB．若h=2R，當(dāng)滑塊到達(dá)與圓心等高的C點(diǎn)時，對軌道的壓力為3mgC．若h=2R，滑塊會從C、D之間的某個位置離開圓軌道做斜拋運(yùn)動D．若要使滑塊能返回到A點(diǎn)，則h≤R9、(本題9分)如圖所示，相同質(zhì)量的三個物塊同時由靜止開始，分別沿著底邊長度相同而傾角不同的固定斜面a、b、c由頂端滑到底端，則下列敘述正確的是（）A．若物塊與斜面間的動摩擦因素相同，則三個物塊損失的機(jī)械能相同B．若物塊到達(dá)底端時的動能相同，則物塊與斜面c之間的動摩擦因素最大C．若斜面光滑，則在斜面c上運(yùn)動的物塊一定最后到達(dá)斜面底端D．若斜面光滑，則三個物塊一定同時運(yùn)動到斜面底端10、(本題9分)如圖所示為家用洗衣機(jī)的脫水桶，當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時，能把衣物甩干。根據(jù)我們所學(xué)的知識，敘述正確的是A．脫水桶高速運(yùn)動時，水受到與運(yùn)動方向一致的合外力作用飛離衣物。B．脫水桶高速運(yùn)動時，衣物上的水由于慣性，通過小孔，飛離脫水桶。C．通過脫水流程，打開洗衣機(jī)，發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央。D．通過脫水流程，打開洗衣機(jī)，發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近。11、(本題9分)一個不帶電的空心金屬球殼，在它的球心處放一帶正電的小球，如圖所示。達(dá)到靜電平衡時，其電場分布正確的是()A． B． C． D．12、臺球是一項(xiàng)富含物理知識的運(yùn)動，圖為運(yùn)動員某次擊球時的示意圖，其中A為白色主球，B為目標(biāo)球，運(yùn)動員現(xiàn)欲用主球A碰撞目標(biāo)球B，并將其擊出并落入前方中袋C，則下列相關(guān)分析合理的是A．擊球瞄準(zhǔn)時，應(yīng)使撞擊時兩球連心線a指向中袋CB．擊球瞄準(zhǔn)時，應(yīng)使撞擊時兩球公切線b指向中袋CC．通常，由于臺球很堅(jiān)硬，碰撞時的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析D．由于臺球和臺面間有摩擦，故臺球之間的碰撞過程一般不遵循動量守恒定律二、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)利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系．（1）為了消除打點(diǎn)計(jì)時器和木板對小車阻力的影響，需要平衡阻力．關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是_______（2）甲小組同學(xué)正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，取砝碼的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)計(jì)時點(diǎn)A、B、C，測得它們到靜止釋放的起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為f，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=_______，小車動能變化量ΔEk=__________．（3）乙小組同學(xué)也正確平衡了阻力，但并未保證選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M．在處理數(shù)據(jù)時，他們也取砝碼和盤的總重力值作為繩子的拉力值，并采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：在紙帶上選取多個計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量靜止釋放的起始點(diǎn)O到每個計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，并計(jì)算出每個計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的小車速度v以及從O點(diǎn)到該計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的過程中繩子拉力所做的功W．他們作出的圖線為__________．14、（10分）小明同學(xué)利用如圖裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.他將直徑為d=1.50cm的小鐵球由光電門1的正上方自由釋放，先后通過光電門1、2，測得小球通過光電門的時間分別為△t1=23.0×l0-3s、△t2=9.1×l0-3s.（1）請根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫小明同學(xué)計(jì)算出小球通過光電門1時的速度為__________m/s（保留兩位有效數(shù)字），如果換用直徑相同的木球，則實(shí)驗(yàn)誤差將________（選填“增大、不變、減小”）；（2）若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，測得兩光電門間的距離為h，則滿足關(guān)系式gh=__________（用題中所給字母表示），即可驗(yàn)證小球下落過程中機(jī)械能守恒.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)玻爾在盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的基礎(chǔ)上，提出具有量子特征的氫原子模型，其能級圖如圖所示．有一個發(fā)光管里裝有大量處于n＝4能級的氫原子，利用這個發(fā)光管的光線照射金屬鈉的表面．已知金屬鈉的極限頻率是5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，1eV＝1.6×10－19J.(1)發(fā)光管可能發(fā)射幾種不同能量的光子？(2)發(fā)光管能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)嗎(通過計(jì)算回答)?(3)求出發(fā)光管照射金屬鈉所發(fā)射的光電子的最大初動能．16、（12分）(本題9分)如圖是彈簧槍發(fā)射鋼珠前，測量彈簧的彈性勢能的裝置，M為半徑R＝1.6m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑半圓弧軌道，A、B分別是軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn);N為鋼珠接收罩，它是一個與軌道的最低點(diǎn)A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的彈簧槍（槍的水平長度遠(yuǎn)小于M的半徑），可向M軌道發(fā)射速度不同的質(zhì)量均為m＝0.01kg的小鋼珠，彈簧槍可將彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為小鋼珠的動能。取g＝10m/s2。（1）某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過B點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上；求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能Ep1（2）另一次發(fā)射的小鋼珠沿軌道從B點(diǎn)水平飛出后落到N上的位置與A點(diǎn)水平距離為s＝4.8m，求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能Ep217、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止放著三個質(zhì)量均為m＝1kg的相同小球A、B、C.現(xiàn)讓A球以v0＝2m/s的速度向著B球運(yùn)動，A、B兩球碰撞后粘在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動并跟C球碰撞，C球的最終速度vC＝1m/s。求：（1）A、B兩球碰撞后粘在一起的速度多大？（2）A、B兩球跟C球相碰后的速度為多大？

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】x＝0時牽引力為F1＝Ff0＝0.05mg＝5000N當(dāng)x＝80m時牽引力為F2＝(1000×80＋0.05×10000×10N)＝85000N，故整個過程中平均牽引力為整個過程中合力做功為W＝(F－f0)x＝(45000－5000)×80J＝3.2×106J.故A正確；故選A點(diǎn)睛：從數(shù)學(xué)函數(shù)可以看出汽車牽引力大小隨位移的變化是線性函數(shù)，所以在求牽引力做功時可以用平均值來求功的大?。?、A【解析】

汽車恒定加速度啟動，設(shè)牽引力為F，則有：F-ma=ma；解得：F=2ma，由P=fv可知，當(dāng)汽車的功率由P降到P/2時，F(xiàn)降到F/2，此刻牽引力大小等于ma，大小等于汽車受到的阻力，故汽車將做勻速直線運(yùn)動；A.A圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.B圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.C圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.D圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；3、A【解析】

A.電場強(qiáng)度既有大小又有方向，是矢量，選項(xiàng)A正確；B.勢能只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯誤；C.功只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯誤；D.電荷量只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)D錯誤．4、A【解析】

電場線越密的地方場強(qiáng)越大，越疏的地方場強(qiáng)越小，可知EA＞EB，根據(jù)F=qE知，F(xiàn)A＞FB，故A正確。5、B【解析】

設(shè)地面為零重力勢能面，則mgH=EP+Ek，當(dāng)EP=Ek時，則h=0.5H，則物體下落的高度為0.5H，根據(jù)0.5H=12gt2可得t=6、D【解析】

A.汽車從靜止開始做勻加速運(yùn)動，位移，A錯誤；B.根據(jù)動能定理，汽車的動能，B錯誤；C.發(fā)動機(jī)的牽引力，C錯誤；D.發(fā)動機(jī)的輸出功率，D正確7、BC【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律得，細(xì)線的拉力，小球線速度大小v一定時，線越短，圓周運(yùn)動半徑r越小，細(xì)線的拉力F越大，細(xì)線越容易斷．故A錯誤，B正確．根據(jù)牛頓第二定律得，細(xì)線的拉力F=mω2r，小球解速度大小ω一定時，線越長，圓周運(yùn)動半徑r越大，細(xì)線的拉力F越大，細(xì)線越容易斷．故C正確，D錯誤．故選BC．考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動；牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題考查對圓周運(yùn)動向心力的分析和理解能力；小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動，受到重力、水平面的支持力和細(xì)線的拉力，重力和支持力平衡，由細(xì)線的拉力提供小球的向心力．拉力越大，細(xì)線越容易斷．8、ACD【解析】試題分析：要使物體能通過最高點(diǎn)，則由mg=m可得：v=，從A到D根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，選項(xiàng)A說法正確；若h=2R，從A到C根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C點(diǎn)有：N=m，解得：N=2mg，選項(xiàng)B說法正確；若h=2R，小滑塊不能通過D點(diǎn)，在CD中間某一位置即做斜上拋運(yùn)動離開軌道，做斜拋運(yùn)動，選項(xiàng)C說法；若要使滑塊能返回到A點(diǎn)，則物塊在圓弧中運(yùn)動的高度不能超過C點(diǎn)，否則就不能回到點(diǎn)，則則h≤R，選項(xiàng)D說法．考點(diǎn)：本題考查了豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動、機(jī)械能守恒定律、斜拋運(yùn)動．9、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg與θ角無關(guān)，所以若物塊與斜面間的動摩擦因素相同，則三個物塊損失的機(jī)械能相同，故A正確；B.由動能定理可得，物塊到達(dá)底端時的動能E物塊到達(dá)底端時的動能相等，因?yàn)閏初位置最高，說明物塊與斜面c之間摩擦力做功最多，而底邊長度相同，所以物塊與斜面c之間的動摩擦因素最大，故B正確；CD.若斜面光滑，由運(yùn)動學(xué)公式可知：L解得：t=當(dāng)θ=45°時，用時最短，由于不知道三個斜面的傾角，所以無法在哪個斜面上的物體先到達(dá)底端，故CD錯誤。10、BD【解析】試題分析：脫水桶高速運(yùn)動時，水滴隨衣物一起做勻速圓周運(yùn)動，水滴與衣物間的附著力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力F=mω2r考點(diǎn)：本題考查了離心現(xiàn)象、慣性的概念，意在考查考生的理解能力。11、CD【解析】

AC.由于電場線是從正電荷或者無窮遠(yuǎn)出發(fā)出的，所以正點(diǎn)荷的電場線都是向外的，由于靜電感應(yīng)，金屬球的內(nèi)壁和外壁會出現(xiàn)感應(yīng)電荷，會產(chǎn)生感應(yīng)電場，感應(yīng)電場的方向是與正電荷的電場的方向相反，最終達(dá)到平衡時，在球殼內(nèi)部的電場為零，所以沒有電場線，在球殼的外部電場線的方向是向外的，故A項(xiàng)與題意不符，C項(xiàng)與題意相符；BD.當(dāng)金屬球的外殼接地時，金屬球與大地形成一個等勢體，所以金屬球的外面沒有電場線，故B項(xiàng)與題意不符，D項(xiàng)與題意相符。12、AC【解析】

AB.要使目標(biāo)球B落入前方中袋C，則A球?qū)球的作用力方向必須要沿兩球心連線方向，則擊球瞄準(zhǔn)時，應(yīng)使撞擊時兩球連心線a指向中袋C，選項(xiàng)A正確，B錯誤；C.通常，由于臺球很堅(jiān)硬，碰撞時的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來分析，選項(xiàng)C正確；D.由于兩球碰撞時的碰撞力遠(yuǎn)大于臺球和臺面間的摩擦，故可認(rèn)為臺球之間的碰撞過程遵循動量守恒定律，選項(xiàng)D錯誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦?xí)r應(yīng)不掛鉤碼，原理是讓重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力，故B正確；(2)[2]拉力做功等于重力勢能的減少量，即，[3]小