山東專卷博雅聞道2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的正弦交流電的圖像，當(dāng)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(gè)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(shí)值u=10sin0.4πt（V）C．交流電b的電壓最大值為VD．在圖中t=0時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零2、(本題9分)關(guān)于重力勢(shì)能的說法,正確的是()A．重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定B．重力勢(shì)能恒大于零或等于零C．在地面上的物體它的重力勢(shì)能一定等于零D．重力勢(shì)能是物體和地球共有的3、(本題9分)自由下落的物體，自起點(diǎn)開始依次下落三段相等的位移的時(shí)間比是()A．1∶3∶5 B．1∶4∶9C．1∶∶ D．1∶()∶()4、下述實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是A．物體做平拋運(yùn)動(dòng)B．物體沿固定斜面勻速下滑C．物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D．物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊，沿半徑為R的半圓形軌道滑下，當(dāng)小物塊通過最低點(diǎn)B時(shí)速度大小為v,則此時(shí)物塊對(duì)軌道的壓力大小為()A．mg+m B．mg-m C．mg D．m6、如圖所示，AB為豎直面內(nèi)圓弧軌道，半徑為R，BC為水平直軌道，長(zhǎng)度也是R．一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，現(xiàn)使物體從軌道頂端A由靜止開始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR7、(本題9分)如圖所示，兩光滑斜面的傾角分別為30°和45°、質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)滑塊用不可伸長(zhǎng)的輕繩通過滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)，分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放；若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放，則在上述兩種情形中正確的有()．A．質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)C．繩對(duì)質(zhì)量為m的滑塊的拉力均大于該滑塊對(duì)繩的拉力D．系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒8、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B,獲得速度為v,A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g。下列說法正確的是()A．小車克服重力所做的功是mghB．合外力對(duì)小車做的功是1C．阻力對(duì)小車做的功是1D．推力對(duì)小車做的功是19、(本題9分)關(guān)于加速度的定義式為,下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)與△v成正比,與△t成反比B．物體的加速度大小可由△v、△t算出C．a(chǎn)的方向與△v的方向相同,與v的方向無關(guān)D．叫速度的變化率,在速度-時(shí)間圖像中與其斜率相對(duì)應(yīng)10、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列物理量中變化的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心加速度 D．動(dòng)能11、(本題9分)如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體以速度向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量為，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質(zhì)量為B．物體的質(zhì)量為C．彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為D．彈簧壓縮最大時(shí)的彈性勢(shì)能為12、一個(gè)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(shí)，其電場(chǎng)分布正確的是()A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置，讓小車在橡皮筋的作用下彈出，沿木板滑行。實(shí)驗(yàn)操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是（______）A．防止小車不能被橡皮筋拉動(dòng)B．便于小車獲得較大的彈射速度C．保證橡皮筋對(duì)小車做的功等于合外力對(duì)小車做的功D．保證橡皮筋對(duì)小車做的功等于重力對(duì)小車做的功14、（10分）(本題9分)利用如圖所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：用輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個(gè)質(zhì)量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個(gè)裝置位于豎直面內(nèi)，將細(xì)繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計(jì)算機(jī)記錄的繩的拉力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點(diǎn)的值為F1，圖中B點(diǎn)的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過程驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律只需要再測(cè)量一個(gè)量的數(shù)值，這個(gè)量是___________________；（2）小球從A到B的過程中，重力勢(shì)能改變量的大小為_______________；動(dòng)能改變量的大小為_____________（請(qǐng)用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問中需要再測(cè)量的那個(gè)量的符號(hào)表示）。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)已知某半徑與地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍．地球表面的重力加速度為．在這個(gè)星球上用細(xì)線把小球懸掛在墻壁上的釘子上，小球繞懸點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．小球質(zhì)量為，繩長(zhǎng)為，懸點(diǎn)距地面高度為．小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，繩恰被拉斷，小球著地時(shí)水平位移為求：(1)星球表面的重力加速度？(2)細(xì)線剛被拉斷時(shí)，小球拋出的速度多大？(3)細(xì)線所能承受的最大拉力？16、（12分）通過測(cè)試可知某型號(hào)的汽車在干燥瀝青平直路面上急剎車時(shí)的加速度最大可達(dá)10m/s2，如果該型號(hào)汽車在該平直路面上以72km/h的速度行駛時(shí)，突然剎車，求汽車的最短剎車時(shí)間和最短剎車距離。17、（12分）(本題9分)如圖所示是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)：A是一個(gè)圓盤形物體。為了增加彈性，A的下面固定一個(gè)半球形的彈性物體。為了放置實(shí)驗(yàn)儀器，A的中央還固定一個(gè)豎直光滑的細(xì)桿。圓盤、細(xì)桿和半球形物體的總質(zhì)量為M，B是一個(gè)套在細(xì)桿最下端中的一個(gè)環(huán)形實(shí)驗(yàn)儀器，其質(zhì)量為m。現(xiàn)將此裝置從水平地板上方高度為H處靜止釋放。實(shí)驗(yàn)中，物體A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；然后物體A又在極短的時(shí)間內(nèi)和儀器B相碰，碰后儀器B便沿著細(xì)桿開始上升，而物體A恰好停留在地板上不動(dòng)。最后儀B剛好能到達(dá)細(xì)桿的頂端而不滑出。試求細(xì)桿的長(zhǎng)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(cuò)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(cuò)誤．由圖電壓最大值Um=10V，周期Ta=0.4S，，交流電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=Umsinωt=10sin5πtV．故B錯(cuò)誤．由電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω，則兩個(gè)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(shí)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(cuò)誤．故選C考點(diǎn)：考查交流電的有效值、峰值、磁通量點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，要根據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)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、D【解析】重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和位置兩個(gè)因素有關(guān)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)物體處于零勢(shì)能面下方時(shí)，重力勢(shì)能為負(fù)，小于零，故B錯(cuò)誤；只有放在零勢(shì)能面上的物體重力勢(shì)能才是零，而并不是放在地面上，重力勢(shì)能就為零；故C錯(cuò)誤；重力勢(shì)能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的，離開地球物體將不再具有重力勢(shì)能，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．3、D【解析】

根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式h＝gt2，有：x＝gt12；2x=gt22；3x＝gt32，解得t1：t2：t3＝1：：；故自起點(diǎn)開始依次下落三段相等位移所用時(shí)間的比是t1：（t2-t1）：（t3-t2）=1：（-1）：（-）；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)自由落體的位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解，也可以根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律直接求解．4、A【解析】

A.物體做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力對(duì)物體做功，則物體的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A正確；B.物體沿固定斜面勻速下滑，重力勢(shì)能減小，而動(dòng)能不變，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，則機(jī)械能不斷變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落，則肯定受到阻力作用，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5、A【解析】

當(dāng)小物塊通過最低點(diǎn)B時(shí)，由向心力公式得解得：A.mg+m與上述計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.mg-m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故B錯(cuò)誤；C.mg與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤；D.m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤。6、D【解析】以物體為研究對(duì)象，全程由動(dòng)能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功為W克=（1-μ）mgR，所以D正確，ABC錯(cuò)誤．7、BD【解析】

A.兩個(gè)滑塊都受到重力、支持力和拉力，下滑趨勢(shì)是重力的作用效果，故A錯(cuò)誤；B.由于2m的物體的重力的下滑分量總是較大，故質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；C.根據(jù)牛頓第三定律，繩對(duì)質(zhì)量為m滑塊的拉力均等于該滑塊對(duì)繩的拉力，C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)減小的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，無其他形式的能量參與轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能守恒，故D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵受力分析后判斷滑塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：對(duì)兩個(gè)滑塊受力分析，先加速靜止不動(dòng)，得到兩邊對(duì)細(xì)線的拉力大小，得到運(yùn)動(dòng)情況；機(jī)械能是否守恒的判斷可以從能量轉(zhuǎn)化的角度來分析．【考點(diǎn)】功能關(guān)系；牛頓定律的應(yīng)用8、ABC【解析】

重力做功只與物體的初末位移的高度差有關(guān)，與其它因素沒有關(guān)系，WG=mg△h，合外力對(duì)物體所做的功可根據(jù)動(dòng)能定理求解?！驹斀狻緼項(xiàng)：小車克服重為做功：W=Gh=mgh，故A正確；B項(xiàng)：由動(dòng)能定理，小車受到的合力做的功等于小車動(dòng)能的增加，即W=ΔEC、D項(xiàng)：由動(dòng)能定理，W合=WW阻【點(diǎn)睛】本題主要考察了求力做功的幾種方法，恒力做功可根據(jù)做功公式直接計(jì)算，變力和合外力對(duì)物體做的功可根據(jù)動(dòng)能定理求解。9、BCD【解析】

ABC.公式是加速度的定義式，是采用比值定義法定義的，所以與、不存在比例關(guān)系，只是的大小可由、算出，且的方向與的方向相同，故A錯(cuò)誤，BC正確；D.叫速度的變化率，即為加速度，在速度-時(shí)間圖像中與其斜率相對(duì)應(yīng)，故D正確。10、AC【解析】

A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體線速度方向不斷變化，選項(xiàng)A正確；B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體角速度不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心加速度方向不斷變化，選項(xiàng)C正確；D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，則動(dòng)能不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.11、AC【解析】

對(duì)圖甲，設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機(jī)械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時(shí)彈性勢(shì)能EP=M；對(duì)圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，彈簧達(dá)到最大壓縮量仍為x時(shí)，A、B二者達(dá)到相等的速度v由動(dòng)量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯(lián)立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯(cuò)誤，A、C正確．故選A、C12、CD【解析】

AC.由于電場(chǎng)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(chǎng)線都是向外的，由于靜電感應(yīng)，金屬球的內(nèi)壁和外壁會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電荷，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，感應(yīng)電場(chǎng)的方向是與正電荷的電場(chǎng)的方向相反，最終達(dá)到平衡時(shí)，在球殼內(nèi)部的電場(chǎng)為零，所以沒有電場(chǎng)線，在球殼的外部電場(chǎng)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(shí)，金屬球與大地形成一個(gè)等勢(shì)體，所以金屬球的外面沒有電場(chǎng)線，故B項(xiàng)與題意不符，D項(xiàng)與題意相符。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解析】

小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車做的功。A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故C正確；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D錯(cuò)誤。14、（1）懸點(diǎn)到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過程中，動(dòng)能改變量的大小為；小球在最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力最小，則有，即，小球擺到最高點(diǎn)時(shí)與最低點(diǎn)的高度差，小球從到的過程中，重力勢(shì)能改變量的大小為；若小球從到的運(yùn)動(dòng)過程機(jī)械能守恒定律則有，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為，由于