山西省晉中市和誠(chéng)中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(wú)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(cuò)選和不選得零分）1、游樂(lè)場(chǎng)中的一種滑梯如圖3所示．小朋友從軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑，沿水平軌道滑動(dòng)了一段距離后停下來(lái)，則A．下滑過(guò)程中支持力對(duì)小朋友做功 B．下滑過(guò)程中小朋友的重力勢(shì)能增加 C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒 D．在水平面滑動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功2、(本題9分)如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD．下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh3、(本題9分)如圖所示，將質(zhì)量為的小球以初速度大小由地面豎直向上拋出。小球落回地面時(shí)，其速度大小。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力的大小不變，則空氣阻力的大小等于（）A． B． C． D．4、(本題9分)如圖所示，AB為1/4圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長(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，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止開(kāi)始下落，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．μmgR B．mgRC．－mgR D．(1－μ)mgR5、2018年10月我國(guó)港珠澳大橋正式通車。在港珠澳大橋建設(shè)中，將一根直徑22m、高40.5m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。若鋼筒重量為G，用起重機(jī)同時(shí)由10條對(duì)稱分布的、每條長(zhǎng)為22m的鋼索將其豎直吊起處于靜止?fàn)顟B(tài)如圖，則每根鋼索受到的拉力大小為A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為10kg的物體，在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，與此同時(shí)，物體受到一個(gè)水平向右的拉力F=20N的作用，則物體的加速度為（）A．0 B．2m/s2，水平向右C．4m/s2，水平向右 D．2m/s2，水平向左7、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動(dòng)能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小20JD．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小60J8、自行車變速的工作原理是依靠線繩拉動(dòng)變速器，變速器通過(guò)改變鏈條的位置，使鏈條跳到不同的齒輪上而改變速度。變速自行車的部分構(gòu)造如圖所示，其前、后輪的半徑相等，當(dāng)自行車沿直線勻速前進(jìn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．后輪輪胎邊緣的線速度大于飛輪邊緣的線速度B．飛輪的角速度與中軸鏈輪的角速度大小一定相等C．由鏈條相連接的飛輪邊緣與中軸鏈輪邊緣的線速度大小一定相等D．由鏈條相連接的飛輪邊緣與中軸鏈輪邊緣的向心加速度大小一定相等9、(本題9分)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量分布均勻正方形板ABCD，質(zhì)量為m，在A點(diǎn)用懸線系住，開(kāi)始時(shí)AB邊和CD邊處于水平位置（如圖示）.現(xiàn)將板由靜止釋放，板擺動(dòng)直至最后靜止.空氣阻力不可忽略，下列關(guān)于板的描述正確的是（）A．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板的重力一直做正功B．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力一直做負(fù)功C．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能一直減小D．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中損失的機(jī)械能為10、關(guān)于電場(chǎng)力的功及電勢(shì)能變化情況正確的是：（）A．電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的大小等于電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移到零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功B．電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)大小等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能C．在電場(chǎng)中無(wú)論移動(dòng)正電荷還是負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能都要減少D．正電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能減少；負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，電勢(shì)能增加11、(本題9分)如圖所示，在水平光滑地面上有A、B兩個(gè)木塊，A、B之間用一輕彈簧連接．A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài)．若突然撤去力F，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．木塊A離開(kāi)墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒B．木塊A離開(kāi)墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但機(jī)械能守恒C．木塊A離開(kāi)墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒D．木塊A離開(kāi)墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但機(jī)械能守恒12、(本題9分)如圖所示為兩級(jí)皮帶傳動(dòng)裝置,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶均不打滑,中間兩個(gè)輪子是固定在一起的,輪1的半徑和輪2的半徑相同,輪3的半徑和輪4的半徑相同,且為輪1和輪2半徑的一半,則輪1邊緣的a點(diǎn)和輪4邊緣的c點(diǎn)相比(

)A．線速度之比為1:4 B．角速度之比為1：4C．向心加速度之比為8:1 D．向心加速度之比為1:8二、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)某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，并配備了以下器材∶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、砝碼、細(xì)沙、天平。當(dāng)小車連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上未裝細(xì)沙的小沙桶時(shí)，釋放小桶，發(fā)現(xiàn)滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，若你是小組中的位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則∶(1)你認(rèn)為還需要的測(cè)量器材有____________；(2)某同學(xué)用天平稱量小車和砝碼的總質(zhì)量M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是____________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_____________；(3)在(2)的基礎(chǔ)上，讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1和v2（v1<v2），則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)_______________________（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）14、（10分）(本題9分)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。質(zhì)量為m2的物塊在高處由靜止開(kāi)始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在質(zhì)量為m1的物塊拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所用電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。已知m1＝100g、m2＝200g，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊的速度大小為_(kāi)_____m/s。（2）在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到5的過(guò)程中，系統(tǒng)運(yùn)能的增量Ek＝______J；系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少是Ep＝_____J。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，傳送帶與水平面之間的夾角，其上A、B兩點(diǎn)間的距離L=5m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以的速度勻速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)將一質(zhì)量

m=10kg的小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶的A點(diǎn)，已知小物體與傳送之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過(guò)程中，求：（?。?）物體從A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2）傳送帶對(duì)小物體做的功；16、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切，圓軌道半徑R＝0.4m．一個(gè)小球停放在水平軌道上，現(xiàn)給小球一個(gè)v0＝5m/s的初速度，求：(g取10m/s2)(1)小球從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度．(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力是小球重力的幾倍？(3)小球從C點(diǎn)拋出后，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？(4)落地時(shí)速度有多大？17、（12分）一個(gè)物體自t=0時(shí)開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)其速度-時(shí)間圖象如圖所示。求：(1)物體在4s～6s內(nèi)的加速度大??；(2)物體0～6s內(nèi)的路程；(3)物體0～6s內(nèi)的平均速度。

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、D【解析】

A．下滑過(guò)程中小朋友受到的支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，支持力不做功，A錯(cuò)誤．B．下滑過(guò)程中，小朋友高度下降，重力做正功，其重力勢(shì)能減小，B錯(cuò)誤．C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力做功，小朋友的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯(cuò)誤．D．在水平面滑動(dòng)過(guò)程中，摩擦力方向與位移方向相反，摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功，故D正確．2、D【解析】

根據(jù)下降的高度分析重力勢(shì)能的減少量．由牛頓第二定律可求得合外力，則可求得合力所做的功；則由動(dòng)能定理可求得動(dòng)能的變化量，分析人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力及各力做功情況，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得機(jī)械能的變化量．【詳解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能關(guān)系可知，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，則運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功W=Fs=mg?2h=mgh；由動(dòng)能定理可知，運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh；故B錯(cuò)誤；C．物體合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功等于機(jī)械能的減小量，故機(jī)械能減小了mgh，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】在理解功能關(guān)系時(shí)，應(yīng)抓?。褐亓ψ龉Φ扔谥亓?shì)能的變化量，阻力做功等于機(jī)械能的改變量，而合力外力做功等于動(dòng)能的變化量．3、D【解析】

小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得小球向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得聯(lián)立解得故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。4、D【解析】

BC段物體受摩擦力f=μmg，位移為R，故BC段摩擦力對(duì)物體做功W=-fR=-μmgR；對(duì)全程由動(dòng)能定理可知，mgR+W1+W=0，解得W1=μmgR-mgR；故AB段克服摩擦力做功為W克=mgR-μmgR。A.μmgR，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.mgR，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.－mgR，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.(1－μ)mgR，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；5、C【解析】

由于鋼筒的直徑為22米，鋼索的長(zhǎng)為22米，則每個(gè)兩根對(duì)稱鋼索與直徑構(gòu)成等邊三角形，所以每根鋼索與豎直方向的夾角為；設(shè)每根鋼索受到的拉力大小為F，豎直方向根據(jù)平衡條件可得10Fcos=G，所以，故C正確，ABD錯(cuò)誤。6、C【解析】

滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，物體相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)摩擦力向右，根據(jù)牛頓第二定律解得方向水平向右，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。7、AC【解析】

AB.對(duì)物體受力分析后列動(dòng)能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.除重力外其他力做功等于機(jī)械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機(jī)械能減小20J，故C正確，D錯(cuò)誤。8、AC【解析】

A.由于后輪輪胎邊緣的點(diǎn)與飛輪邊緣的點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，根據(jù)可知后輪輪胎邊緣的線速度大于飛輪邊緣的線速度，故選項(xiàng)A正確；B.由于飛輪邊緣的點(diǎn)與中軸鏈輪邊緣的點(diǎn)是皮帶傳動(dòng)，線速度大小相等，根據(jù)可知飛輪的角速度與中軸鏈輪的角速度大小不一定相等，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.由于鏈條相連接的飛輪邊緣的點(diǎn)與中軸鏈輪邊緣的點(diǎn)是皮帶傳動(dòng)，線速度大小相等，根據(jù)可知鏈條相連接的飛輪邊緣與中軸鏈輪邊緣的向心加速度大小不一定相等，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。9、BCD【解析】

A．板擺動(dòng)直至最后靜止過(guò)程中，有向下轉(zhuǎn)動(dòng)也有向上轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板的重力不是一直做正功，故A錯(cuò)誤；

BC．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力一直是阻礙作用，一直做負(fù)功，除重力外的空氣阻力一直做負(fù)功所以機(jī)械能一直減小，故BC正確；

D．板在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能變化量為0，損失的機(jī)械能即為減少的重力勢(shì)能，板的重心在幾何中心上．根據(jù)重力做功得整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中損失的機(jī)械能為，故D正確．10、ABCD【解析】

A.根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功的關(guān)系可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的大小等于電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移到零電勢(shì)點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功，A正確。B.根據(jù)可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)大小等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能，B正確。C.根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能關(guān)系可知，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確。D.正電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，D正確。11、BC【解析】

AB、撤去F后，木塊A離開(kāi)豎直墻前，豎直方向兩物體所受的重力與水平面的支持力平衡，合力為零；而墻對(duì)A有向右的彈力，所以系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒．這個(gè)過(guò)程中，只有彈簧的彈力對(duì)B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．故A錯(cuò)誤，B正確．CD、A離開(kāi)豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，所以系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能也守恒．故C正確、D錯(cuò)誤．故選BC．12、BD【解析】

A、皮帶傳動(dòng)，各點(diǎn)的線速度相等，所以a與輪3邊緣的線速度是相等的，c與輪2邊緣的線速度是相等的；輪2與輪3屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等；結(jié)合圖根據(jù)可知：，其中v2、v3為輪2和輪3邊緣的線速度，則，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)輪4的半徑為r，則輪1的半徑是2r，角速度之比為，故B正確；CD、根據(jù)向心加速度與線速度、角速度的關(guān)系可得向心加速度之比為，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解析】

(1)[1]用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，從而算出運(yùn)動(dòng)速度。(2)[2]只有當(dāng)m<<M時(shí)，小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等。[3]平衡摩擦力。(3)[4]動(dòng)能定理的表達(dá)式14、（1）1.64（2）0.4030.404【解析】（1）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所以連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.1s，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度為：。（2）系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：。系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為：△Ep=（m2-m1）gh=0.100×9.8×（26.64+14.61）J≈0.404J．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（1）5.2s（2）255J（3）270J【解析】

（1）小物體加速過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有：μmgcos

θ-mgsin

θ=ma

則得物體上升的加速度為：a=g=2.5

m/s2

（2）當(dāng)小物體的速度增加到v=1

m/s時(shí)，通過(guò)的位移是：由v=at得：由于μmgcos

θ＞mgsin

θ，所以物體與傳送帶同速一起勻速運(yùn)動(dòng)，位移為x2=L-x1=5m-0.2m=4.8m，即小物體將以v=1

m/s的速度完成4.8

m的路程用時(shí)為：故總時(shí)間為：t=t1+t2=5.2s

（3）由功能關(guān)系得：傳送帶對(duì)小物體做的功為：W=△Ep+△Ek=mgLsin

θ+mv2

代入數(shù)據(jù)解得：W=255

J．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵要正確分析小物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程