山東省臨沂市沂水縣2022年物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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，錯選和不選得零分）1、真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強電場，A、B為該勻強電場中的兩個等勢面．現(xiàn)有三個質(zhì)量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c，從等勢面A上的某點同時以相同速率v0分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運動，如圖所示．經(jīng)過一段時間，三個小球先后通過等勢面B，則下列判斷正確的是()A．等勢面A的電勢一定高于等勢面B的電勢B．a(chǎn)、c兩小球通過等勢面B時的速度相同C．開始運動后的任一時刻，a、b兩小球的動能總是相同D．開始運動后的任一時刻，三個小球電勢能總是相等2、(本題9分)質(zhì)量為的物體受到水平拉力的作用，在光滑的水平面上由靜止開始做直線運動，運動過程中物體的加速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示．則下列判斷正確的是（）A．內(nèi)物體先做加速運動再做勻速運動B．末物體的速度為零C．內(nèi)拉力沖量為D．內(nèi)拉力做功3、(本題9分)三個點電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點處的場強大小分別為Ea、Eb，電勢分別為φaA．Ea>Eb，φC．Ea>Eb，φ4、(本題9分)某同學(xué)為了探究向心力的大小與哪些因素有關(guān)，做了一個小實驗：繩的一端拴一小球，繩的另一端用手牽著在空中甩動，使小球在水平面內(nèi)做圓周運動（如圖所示），則下列說法正確的是A．保持繩長不變，增大角速度，繩對手的拉力將不變B．保持繩長不變，增大角速度，繩對手的拉力將減小C．保持角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將增大D．保持角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將減小5、下列關(guān)于電源和電源的電動勢、路端電壓說法錯誤的是（）A．鉛蓄電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．電源的電動勢等于路端電壓與內(nèi)電壓之和C．電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓D．純電阻電路中，若外電路總電阻增加，路端電壓則減小6、(本題9分)如圖所示，光滑圓槽質(zhì)量為M，半徑為R，靜止在光滑水平面上，其表面有一小球m豎直吊在恰好位于圓槽的邊緣處，如將懸線燒斷，小球滑動到另一邊最高點的過程中，下列說法正確的是()A．小球與圓槽組成的系統(tǒng)動量守恒B．小球運動到圓槽最低點的速度為C．圓槽軌道向左移動D．圓槽軌道先向左移動后向右移動7、在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧，如圖所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)．將兩小車及彈簧看做一個系統(tǒng)，下面說法正確的是A．兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B．先放開左手，再放開右手后，在彈簧伸縮的過程中，動量不守恒C．先放開左手，再放開右手后，在彈簧伸縮的過程中，動量守恒且總動量向右D．無論何時放手，兩手放開以后，在彈簧伸縮的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零8、(本題9分)如圖所示，光滑圓管固定在豎直平面內(nèi)，有一小球在管內(nèi)做圓周運動．忽略空氣阻力，小球在運動過程中（）A．動能不斷變化B．機械能不守恒C．重力勢能不斷變化D．只有重力對小球做功9、(本題9分)長為l的輕桿一端固定著一個小球A，另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運動，如圖所示，下列敘述符合實際的是()A．小球在最高點的速度至少為B．小球在最高點的速度大于時，受到桿的拉力作用C．當(dāng)球在直徑ab下方時，一定受到桿的拉力D．當(dāng)球在直徑ab上方時，一定受到桿的支持力10、(本題9分)如圖所示，小孩與雪橇的總質(zhì)量為m，大人用與水平面成θ角的恒定拉力F將雪橇沿水平地面向右勻速移動了一段距離L．已知雪橇與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則關(guān)于各力對雪橇做功的說法正確的是A．拉力對雪橇做功為B．滑動摩擦力對雪橇做功為C．支持力對雪橇做功為D．雪橇受到的各力對雪橇做的總功為零11、(本題9分)如圖5所示，A、B、C三個小球在離地面不同高度處，同時以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點，DE＝EF＝FG，不計空氣阻力，拋出后每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面.下列說法正確的是()A．B球落在E點，C球落在F點B．B、C兩球均落在D點C．三小球離地面的高度之比為1∶4∶9D．三小球在空中運動的時間之比tA∶tB∶tC＝1∶3∶512、如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質(zhì)點的小物塊質(zhì)量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過底端O點進入水平面時無機械能損失，為使小物塊制動，將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側(cè)一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．彈贄彈性勢能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運動時，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物塊在坡道上往返運動的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時所能達(dá)到的最大高度為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示是某同學(xué)探究動能定理的實驗裝置.已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力，該同學(xué)的實驗步驟如下：a.將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連.b.調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細(xì)繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.c.某時刻剪斷細(xì)繩，小車由靜止開始加速運動.d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1，通過光電門B的時間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個光電門A和B之間的距離為L.e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.(1)根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是________.A．實驗時，先接通光電門，后剪斷細(xì)繩B．實驗時，小車加速運動的合外力為F＝MgC．實驗過程不需要測出斜面的傾角D．實驗時應(yīng)滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為vA＝_______、vB＝_______.如果關(guān)系式_______在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗證了動能定理.14、（10分）某學(xué)生為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電傳感器，該傳感器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數(shù)為k），如圖所示．測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使傳感器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U0力電傳感器、質(zhì)量為m0(1)設(shè)計一個電路，要求力電傳感器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測量電路圖_______________。(2)以下為簡要的測量步驟，請將不完整處補充完整：A．調(diào)節(jié)滑動變阻器，使傳感器的輸出電壓為零；B．將_______放在傳感器上，記下輸出電壓U0；C．將待測物放在傳感器上，記下輸出電壓U(3)根據(jù)以上測量，可求出：比例系數(shù)k=_____，待測物體的質(zhì)量m=_______.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，電源電動勢E=36V，內(nèi)阻r=1Ω，燈泡上標(biāo)有“6V12W”字樣，直流電動機線圈電阻R=2Ω，若燈泡恰好能正常發(fā)光，求：(1)電動機消耗的電功率P；(2)電動機輸出的機械功率P＇；(3)電源的效率η（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一根長0.1m的細(xì)線，一端系著一個質(zhì)量為0.2kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動．使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時轉(zhuǎn)速的3倍時，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時大64N，求：（1）線斷開前的瞬間，線受到的拉力大??；（2）線斷開的瞬間，小球運動的線速度；（3）如果小球離開桌面時，速度方向與桌子邊線的夾角為，桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落地點距桌邊線的水平距離.17、（12分）如圖，在距水平地面高h(yuǎn)1=1.2m的光滑水平臺面上，一個質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖定．現(xiàn)解除鎖定，小物塊與彈簧分離后以一定的水平速度v1向右從A點滑離平臺，并恰好從B點沿切線方向進入光滑豎直的圓弧軌道BC．已知B點距水平地面的高h(yuǎn)2=0.6m，圓弧軌道BC的圓心O與水平臺面等高，C點的切線水平，并與長L=2.8m的水平粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊恰能到達(dá)D處．重力加速度g=10m/s2，空氣阻力忽略不計．求：(1)小物塊由A到B的運動時間t；(2)解除鎖定前彈簧所儲存的彈性勢能Ep；(3)小物塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ．

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】試題分析：由于小球所受重力和電場力的大小不知，所以電場的方向不確定，即AB兩等勢面電勢的高低不確定，A錯；對a、b、c三小球通過等勢面B時，電場力和重力對三球做功相同，所以三球通過等勢面B時的動能相同，而ac在水平方向沒有速度，所以ac兩球在豎直方向的速度相同，B對；開始運動后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下運動的快，即重力和電場力對ab兩球做功不同，所以在任一時刻，a、b兩小球的動能不相同，C錯；因在任一時刻三球在豎直方向的位移不同，所以電場力做功不同，即三球的電勢能不相等，D錯．考點：本題考查動能定理，運動過程分析點評：本題學(xué)生做時能想象出三球的運動過程，知道在開始運動后任一時刻在豎直方向上的速度和位移都不同．2、D【解析】物體是從靜止開始運動，故在0~1s內(nèi)做加速度增大的加速運動，2~4s內(nèi)做勻加速直線運動，4~6s做加速度減小的加速運動，6s末加速度為零，速度最大，AB錯誤；a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度變化量，故根據(jù)動量定理可得0~4s內(nèi)拉力的沖量為，C錯誤；因為水平面光滑，故物體受到的合力大小等于F，根據(jù)動能定理可得，因為是從靜止開始運動的，所以4s末的動量為，根據(jù)可得知，D正確．【點睛】解題的突破口是知道a-t圖象中，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度的變化量，然后根據(jù)動量定理，動能定理列式計算．3、A【解析】

電場線密的地方電場強度大，電場線稀的地方電場強度小，故E?a>Eb；根據(jù)電場線與等勢線垂直，在b點所在電場線上找到與a點電勢相等的，依據(jù)沿電場線電勢降低，可知φa<φ【點睛】本題考查了如何根據(jù)電場線的分布判斷電場強度大小以及電勢高低，對于不在同一電場線上的兩點，可以根據(jù)電場線和等勢線垂直，將它們轉(zhuǎn)移到同一電場線上進行判斷．4、C【解析】

由題意，根據(jù)向心力公式，，結(jié)合牛頓第二定律，則有AB.當(dāng)保持繩長不變，增大角速度，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故AB錯誤；CD.當(dāng)保持角速度不變，增大繩長，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故C正確，D錯誤．5、D【解析】

A.鉛蓄電池能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，此說法正確，選項A不符合題意；B.電源的電動勢等于路端電壓與內(nèi)電壓之和，此說法正確，選項B不符合題意；C.電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，此說法正確，選項C不符合題意；D.純電阻電路中，若外電路總電阻增加，則電路的總電阻增加，總電流減小，根據(jù)U=E-Ir可知，路端電壓增大，則選項D符合題意。6、C【解析】A項：如將懸線燒斷，小球沿光滑圓槽向下加速運動，小球和光滑圓槽組成的系統(tǒng)合力不為零，所以系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；B項：如果光滑圓槽不動時，小球運動到最低點的速度為，由于小球下滑時，光滑圓槽向左運動，由機械能守恒可知，小球運動到最低點時的速度應(yīng)小于，故B錯誤；C項：由于小球和光滑圓槽在水平方向不受外力作用，所以系統(tǒng)在水平方向動量守恒，當(dāng)小球滑到另一邊的最高點時，小球和圓槽具有共同的速度，根據(jù)總動量守恒可知，此時的速度都為零，由機械能守恒可知，小球達(dá)到光滑圓槽右邊最高點，由公式，由幾何關(guān)系可知，，由以上兩式解得：，故C正確；D項：由水平方向動量守恒可知，光滑圓槽一直向左運動，故D錯誤．7、AD【解析】

A.兩手同時放開，兩車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由于系統(tǒng)初動量為零，則系統(tǒng)總動量為零，故A正確；B.先放開左手，再放開右手，在放開兩手的過程中，兩車與彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒；放開兩手后，兩車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故B錯誤；C.先放開左手，再放開右手，放開左手后系統(tǒng)所受合外力向左，系統(tǒng)所受合外力的沖量向左，系統(tǒng)總動量向左，故C錯誤；D.無論何時放手，兩手放開后，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒；但若是兩手不是同時放開，則系統(tǒng)受合外力不為零，則系統(tǒng)的總動量不為零，故D正確；8、ACD【解析】

圓管光滑，小球運動過程不受摩擦力作用，小球運動過程只有重力做功，小球的機械能守恒，小球在運動過程中，通過重力做功，小球的動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，小球的動能與重力勢能不斷變化，但機械能不變，故ACD正確，B錯誤；故選ACD．【點睛】本題考查了判斷小球動能、重力勢能與機械能是否變化，知道機械能守恒的條件、應(yīng)用機械能守恒定律可以解題．9、BC【解析】試題分析：小球在最高點的速度至少為0，A錯誤；球在最高點的速度大于時，向心力大于mg，一定受到桿的拉力作用，B正確；當(dāng)球在直徑ab下方時，重力和輕桿的力提供向心力，一定受到桿的拉力，C正確；當(dāng)球在直徑ab上方時，可能受到桿的支持力或拉力，D錯誤．考點：本題考查了豎直面內(nèi)的圓周運動問題．10、AD【解析】

雪橇所受的各力都是恒力，可根據(jù)恒力F做功的計算公式：W=FLcosθ，θ為F與S之間的夾角，來分析計算各力做的功；根據(jù)動能定理可分析合力的功的大?。驹斀狻繉ρ┣潦芰Ψ治?，如圖：拉力做功為WF=FLcosθ，故A正確；雪橇豎直方向受力平衡，有：N+Fsinθ=mg得：N=mg-Fsinθ；則摩擦力為：f=μN=μ（mg-Fsinθ）；摩擦力做功為：Wf=-fl=-μ（mg-Fsinθ）L，故B錯誤；支持力做功為：WN=NLcos90°=0，故C錯誤；由于雪橇做勻速運動，根據(jù)動能定理可知，合力的功為零，故D正確．故選AD．【點睛】本題考查功的計算，要明確恒力F做功的計算公式：W=FLcosθ，θ為F與S之間的夾角．注意功的公式只適用于恒力做功．11、BC【解析】試題分析：因為三球以相同的初速度拋出，每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，則A、B、C三個小球的運動的時間之比為1：2：3，選項D錯誤；可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C兩球也落在D點，故B正確，A錯誤；由可得，A、B、C三個小球拋出高度之比為1：4：9，故C正確．考點：平拋運動的規(guī)律．12、BC【解析】

A．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，當(dāng)小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以彈簧彈性勢能的最大值小于mgh，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時小物塊上滑時可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點，對于運動的全過程，由動能定理得解得在斜面上運動的總路程故C正確；D．設(shè)物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過程中由動能定理得：解得故D錯誤。故選BC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)AC(2)【解析】

（1）A.實驗時為了減小誤差，需要先接通光電門，后剪斷細(xì)繩讓小車運動，A正確B.實驗中步驟b平衡了小車運動的摩擦力，所以下車受的合外力為重力沿斜面向下的分力：，B錯誤C.因為砂和砂桶的總重力與小車重力沿斜面向下的分力相等，所以實驗中不需測量斜面傾角來求合外力，合外力就等于砂和砂桶的總重力，C正確D.實驗中要驗證動能定理，用砂和砂桶的總重力計算小車沿斜面向下的分力，所以不需要滿足m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M，D錯誤（2）光電門的原理：因為遮光條寬度很小，用遮光條通過光電門的平均速度代替滑塊通過光電門的瞬時速度，所以通過A的速度：，通過B的速度：，根據(jù)動能定理：，所以要驗證的就是：14、如圖所示:砝碼m0k=U0m【解析】

(1)根據(jù)題意確定輸入端電路，在輸出端接測量輸出電壓的電壓表．(2)先調(diào)節(jié)輸入電壓，使輸出電壓為零，然后測量物體質(zhì)量；根據(jù)測量數(shù)據(jù)求出系數(shù)k．(3)從電源電壓與量程等角度分析可能出現(xiàn)的問題．【詳解】(1)根據(jù)“可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U”可知：輸出端應(yīng)接電壓表．又根據(jù)“為了使輸入電路的電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大”可知：必須用滑動變阻器在輸入端組成分壓電路．設(shè)計的電路如圖所示．(2)測量步驟與結(jié)果：A、調(diào)節(jié)滑動變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；B、將質(zhì)量為m0的砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；C、將待測物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1，(3)由以上測量可知，U0=km0g，U1=kmg得k=U0【點睛】這是一道設(shè)計型實驗題，屬開放型試題中重要的一種．力電轉(zhuǎn)換器是學(xué)生沒有用過的新儀器，能不能在試題所提供的各種信息中抓住最關(guān)鍵的有用信息，對學(xué)生的處理信息、電路設(shè)計和實驗創(chuàng)新能力提出了較高要求．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）56W（2）48W（3）94%【解析】

（1）燈泡恰能正常