陜西省煤炭建設(shè)公司第一中學2022年物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)如圖所示，一輕繩上端固定，下端系一木塊，處于靜止狀態(tài)．一顆子彈以水平初速度射入木塊內(nèi)(子彈與木塊相互作用時間極短，可忽略不計)，然后一起向右擺動直至達到最大偏角．從子彈射入木塊到它們擺動達到最大偏角的過程中，對子彈和木塊，下列說法正確的是()A．機械能守恒，動量不守恒B．機械能不守恒，動量守恒C．機械能不守恒，動量不守恒D．機械能守恒，動量守恒2、(本題9分)如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．不計空氣阻力，對于小球下降階段，下列說法中正確的是()A．在B位置小球動能最大B．在C位置小球動能最大C．整個過程中小球的機械能守恒D．從A→C位置小球重力勢能的減少等于小球動能的增加3、(本題9分)如圖所示，細線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為g)()A．T＝m(gsinθ＋acosθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)，F(xiàn)N＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)，F(xiàn)N＝m(gsinθ＋acosθ)4、設(shè)汽車在啟動階段所受阻力恒定并做勻加速直線運動，則在這過程中()．A．牽引力增大，功率增大B．牽引力不變，功率增大C．牽引力增大，功率不變D．牽引力不變，功率不變5、(本題9分)用水平力分別推動光滑水平面上的物塊和粗糙水平面上的物塊，如果推力相同，物塊通過的位移也相同，則：A．在光滑水平面上推力做的功較多B．在粗糙水平面上推力做的功較多C．兩種情況下推力對物塊做的功一樣多D．無法確定哪種情況做的功較多6、從空中某一高度同時以大小相等的速度豎直上拋和水平拋出兩個質(zhì)量均為m的小球，忽略空氣阻力．在小球從拋出到落至水平地面的過程中A．動能變化量不同，動量變化量相同B．動能變化量和動量變化量均相同C．動能變化量相同,動量變化量不同D．動能變化量和動量變化量均不同7、(本題9分)如圖所示，細繩的一端系著質(zhì)量為M=2kg的物體A，另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量為m=0.5kg球B，A的重心與圓孔的距離為0.5m．并已知與A圓盤的最大靜摩擦力為4N，A隨水平圓盤一起轉(zhuǎn)動，為使球B高度不變，則水平轉(zhuǎn)盤的角速度?。ǎ╣取10m/s2）A．1.5rad/s B．2.5rad/s C．3.5rad/s D．4.5rad/s8、(本題9分)一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s.取g＝10m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，下列結(jié)論正確的是()A．合外力做功50JB．阻力做功500JC．重力做功500JD．支持力做功0J9、(本題9分)如圖所示，直線A為電源的UI圖線，直線B和C分別為電阻R1、R2的UI圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則()A．P1>P2 B．P1＝P2C．η1>η2 D．η1<η210、(本題9分)彈弓是“80后”最喜愛的打擊類玩具之一，其工作原理如圖所示，橡皮筋兩端點A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好處于原長狀態(tài)，在C處（AB連線的中垂線上）放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉直至D點放手，彈丸就會在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去，打擊目標，現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD的中點，則（）A．從D到C，彈丸的機械能守恒B．從D到C，彈丸的動能先增大后減小C．從D到C，彈丸在E點時重力的功率一定最大D．從D到E彈丸增加的機械能大于從E到C彈丸增加的機械能11、A、B為電場中一直線上的兩個點，帶正電的點電荷只受電場力的作用，從A點以某一初速度做直線運動到B點，其電勢能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示．則從A到B過程中，下列說法正確的是()A．點電荷的速度先增大后減小B．空間電場是某負點電荷形成的C．電荷所受電場力先減小后增大D．空間各點的電勢先升高后降低12、質(zhì)量為m的小球從高h處由靜止自由下落，經(jīng)時間t落地，關(guān)于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時重力的功率等于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用如圖所示的裝置可以探究系統(tǒng)機械能守恒，在滑塊B上安裝寬度為L（較小）的遮光板（遮光板質(zhì)量忽略不計），把滑塊B放在水平放置的氣墊導軌上，通過跨過定滑輪的繩與鉤碼A相連，連接好光電門與數(shù)字毫秒計，兩光電門間距離用s表示．數(shù)字毫秒計能夠記錄遮光板先后通過兩個光電門的時間、，當?shù)氐闹亓铀俣葹間．請分析回答下列問題（做勻變速直線運動物體極短時間內(nèi)的平均速度近似為該時間段內(nèi)任意時刻的瞬時速度）：（1）為完成驗證機械能守恒的實驗，除了上面提到的相關(guān)物理量之外，還需要測量的量有____（均用字母符號表示，并寫清每個符號表示的物理意義）；（2）滑塊先后通過兩個光電門時的瞬時速度=____、=____（用題中已給或所測的物理量符號來表示）；（3）在本實驗中，驗證機械能守恒的表達式為：____（用題中已給或所測的物理量符號來表示）．14、（10分）(本題9分)某同學利用圖示裝置“探究功與動能變化的關(guān)系”，圖中氣墊導軌已調(diào)至水平．（1）測得兩光電門中心間的距離為L，測得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2的時間分別為t1和t2，則滑塊通過光電門1和2時的速度大小分別為v1=______和v2=________．（2）在（1）中，從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F，滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M，若動能定理成立，則必有FL=_________．（用對應物理量的符號表示）（3）該實驗__________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量．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)公路上行駛的兩汽車之間應保持一定的安全距離。當前車突然停止時,后車司機可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下,人從發(fā)現(xiàn)前車到采取剎車行動的的反應時間為1s（反應時間內(nèi)汽車仍保持勻速）,當汽車在晴天干燥瀝青路面上以30m/s的速度勻速行駛時,安全距離為120m.當雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的,若要求安全距離仍為120m,求：(1)晴天時汽車與地面的動摩擦因數(shù)；(2)汽車在雨天安全行駛的最大速度。16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶以速率v=3m/s勻速運行。工件（可視為質(zhì)點）以v0=1m/s的速度滑上傳送帶的左端A，在傳送帶的作用下繼續(xù)向右運動，然后從傳送帶右端B水平飛出，落在水平地面上。已知工件的質(zhì)量m=1kg，工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，拋出點B距地面的高度h=0.80m，落地點與B點的水平距離x=1.2m，g=10m/s2。傳送帶的輪半徑很小。求：(1)工件離開B點時的速度；(2)在傳送工件的過程中，傳送帶對工件做的功及傳送此工件由于摩擦產(chǎn)生的熱量。17、（12分）(本題9分)有一個豎直放置的圓形軌道，半徑為R，由左右兩部分組成．如圖所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．現(xiàn)在最低點A給質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度v0，使小球沿軌道恰好運動到最高點B，小球在B點又能沿BFA軌道回到點A，到達A點時對軌道的壓力為4mg．求：（1）到達B點的速度（2）小球在A點的速度v0（3）在軌道BFA上克服摩擦力所做的功．

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、C【解析】

從子彈射入木塊到它們擺動達到最大偏角的過程中，對子彈和木塊組成的系統(tǒng)做圓周運動，合力不等于零，系統(tǒng)的動量不守恒。機械能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則系統(tǒng)的機械能不守恒，故ABD錯誤，C正確。2、B【解析】

AB.小球從B至C過程，重力大于彈簧的彈力，合力向下，小球加速運動；C到D過程，重力小于彈力，合力向上，小球減速運動，而在C點小球所受彈力大小等于重力，加速度為零，所以在C點速度最大，即動能最大，故A錯誤，B正確；

CD.小球下降過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，即小球的重力勢能、動能和彈簧的彈性勢能總和保持不變，而小球的機械能會變化，所以從A→C位置小球重力勢能的減少等于動能增加量和彈性勢能增加量之和，故小球重力勢能的減少大于小球動能的增加。故CD錯誤。3、A【解析】當加速度a較小時，小球與斜面一起運動，此時小球受重力G、繩子拉力T和斜面的支持力FN，繩子平行于斜面；小球的受力如圖：由牛頓第二定律得水平方向上：;豎直方向上，由平衡得：，聯(lián)立得：，，故A正確，BCD錯誤．4、B【解析】試題分析：汽車啟動階段受到牽引力和阻力作用，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速直線運動加速度不變，阻力不變，所以牽引力不變，汽車的功率，隨時間延長功率逐漸增大選項B正確．考點：牛頓第二定律功率5、C【解析】

本題中的兩次的作用力均為恒力；對于恒力做功，根據(jù)功的公式W=FL直接計算即可.【詳解】在兩次的運動過程中，拉力的大小是恒定的，在力的作用下物體的位移的大小也是相同的，根據(jù)功的公式W=FL可知，兩次拉力做功一樣多，所以C正確；故選C.【點睛】第一次物體在光滑的水平地面上運動，第二次在粗糙的水平地面上運動，兩次的接觸面不一樣，第一次沒有摩擦力，第二次有摩擦力，這只是影響了物體的總的動能的大小，但兩次拉力做功的情況，與有沒有摩擦力是無關(guān)的，在解答本題時要注意這一點．6、C【解析】

小球從拋出到落地過程中，只有重力做功，下落的高度相同，根據(jù)動能定理可得，兩種情況下動能變化量相同；根據(jù)題意豎直上拋運動時間必平拋運動的時間長，根據(jù)可知動量變化量不同，C正確．7、AB【解析】

當物體M在此平面繞中心軸線以角速度轉(zhuǎn)動時，當A恰好要向里滑動時，取得最小值為，此時A所受的靜摩擦力達到最大為，方向沿半徑向外，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：，代入數(shù)據(jù)解得：，當A恰好要向外滑動時，取得最大值為，此時A所受的靜摩擦力達到最大為，方向沿半徑向里，由最大靜摩擦力和繩子拉力的合力提供所需要的向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：，代入數(shù)據(jù)解得：，所以角速度范圍是：，故AB正確，CD錯誤；故選AB．【點睛】本題是圓周運動中臨界問題，抓住當A恰好相對此平面滑動時靜摩擦力達到最大，可能有向外滑的運動趨勢，也有可能向里滑的趨勢，最后由牛頓第二定律求解角速度的取值范圍．8、AD【解析】

根據(jù)下降的高度求出重力做功的大小，根據(jù)動能定理求出阻力做功的大小。【詳解】A項：根據(jù)動能定理：W合B項：小孩從頂端滑到底端的過程中，重力做功：WG=mgh=25×10×3J=750J，根據(jù)動能定理得：mgh+W解得：WfD項：支持力與瞬時速度的方向總是垂直，故支持力不做功，做功為0J，故D正確。故應選AD。9、BC【解析】

電源的U-I與電阻的U-I的交點代表該電阻接入電源時的路端電壓和電流，對照圖像可得該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2：．P1=4v×2A=8w，P1=2v×4A=8w所以P1=P2選項B對A錯．電源的效率10、BD【解析】試題分析：在CD連線中的某一處，彈丸受力平衡，但是此點不是E點，所以從D到C，彈丸的速度先增大后減小，彈丸的動能先增大后減小，故AB錯誤；從D到C，橡皮筋對彈丸做正功，彈丸機械能一直在增加，故C錯誤；從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段長度相等，所以DE段橡皮筋對彈丸做功較多，即機械能增加的較多，故D正確；故選D.考點：動能定理；機械能守恒定律【名師點睛】本題考查彈力與重力做功情況下能量的轉(zhuǎn)化情況，熟練應用能量守恒是分析問題的基礎(chǔ)，要知道機械能守恒的條件是：只有重力彈力做功．也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度分析其機械能的變化；注意要判斷的是彈丸的機械能的變化情況，而不是彈丸和橡皮筋的系統(tǒng).11、CD【解析】

A、根據(jù)電勢能Ep隨位移x的變化圖像可知，電勢能先增大后減小，所以電場力先做負功再做正功，又點電荷只受電場力，所以合外力先做負功再做正功，因此點電荷的速度先減小后增大，A錯誤B、點電荷帶正電，且電場力先做負功再做正功，所以電場強度的方向先向左再向右，空間電場可能是某正點電荷形成的，B錯誤C、電勢能Ep隨位移x的變化的圖像斜率表示電場力，所以可知電場力先減小后增大，C正確D、根據(jù)Ep12、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯誤，C正確；D.落地時的瞬時速度為：，落地時重力的瞬時功率為：，故D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、鉤碼A與滑塊B的質(zhì)量mA、mB【解析】

[2][3]．根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，滑塊通過光電門的瞬時速度分別為系統(tǒng)重力勢能的減小量為系統(tǒng)動能的增加量；[4]．則驗證的機械能守恒表達式為[1]．可知還需要測量的物理量有：鉤碼與滑塊的質(zhì)量分別為鉤碼A與滑塊B的質(zhì)量mA、mB．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道極短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度，以及掌握該實驗的原理，注意本題研究的對象是系統(tǒng)．14、不需要【解析】

（1）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門1和2的瞬時速度．（2）根據(jù)拉力做功等于動能變化量得出動能定理成立的表達式．（3）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．【詳解】（1）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，滑塊通過光電門1的瞬時速度為：，通過光電門2的瞬時速度為：，（2）拉力做功等于動能的變化量，則有：，（3）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．【點睛】本題中拉力等于滑塊所受的合力，探究拉力做功與動能變化量的關(guān)系，拉力通過傳感器得出，不需要用砝碼盤和砝碼的重力表示，則不需要滿足砝碼盤和砝碼的質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量．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)μ0=0.5(2)v=20m/s【解析】

(1)設(shè)路面干燥時,汽車