陜西省商洛中學2022年物理高一下期末監(jiān)測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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、利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時間的變化圖象．實驗時，把小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說法中正確的是A．t1時刻小球速度最大B．t2時刻小球動能最大C．t2時刻小球勢能最大D．t2時刻繩子最長2、(本題9分)某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，沿圖中虛線由M運動到N，以下說法不正確的是()A．粒子是正電荷B．粒子在M點的加速度小于在N點的加速度C．粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能D．粒子在M點的動能小于在N點的動能3、下列物理量中屬于標量的是A．位移 B．功 C．線速度 D．向心加速度4、我國發(fā)射的神州十一號載人宇宙飛船的周期約為91min．如果把它繞地球的運動看作勻速圓周運動，飛船的運動和人造地球同步衛(wèi)星的運動相比A．飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑B．飛船的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度C．飛船運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度D．飛船的運行速度小于同步衛(wèi)星的運行速度5、(本題9分)如圖所示,a、b、c三個相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋.下列說法正確的有()A．它們的落地時間相同B．運動過程中重力做的功相等C．它們落地時的速度相同D．它們落地時重力的瞬時功率相等6、(本題9分)如圖所示，一物體在10s內沿水平路面向右運動了1m，在此過程中該物體一直受到一大小為10N、方向斜向左上方且與水平方向成60o的拉力F的作用．則在這段時間內拉力F對物體做的功為A．10J B．J C．5J D．J7、如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質量不計的繩子使船靠岸，已知船的質量為m，水的阻力恒為f，當船沿水面行駛x米的位移時，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時，人的拉力的瞬時功率為FvcosθD．此時船的加速度為F8、(本題9分)小球從空中某處從靜止開始自由下落，與水平地面碰撞后上升到空中某一高度處，此過程中小球速度隨時間變化的關系如所示，則（）A．在下落和上升兩個過程中，小球的加速度相同B．小球開始下落離地面的高度為0.8mC．整個過程中小球的位移為1.0mD．整個過程中小球的平均速度大小為1m/s9、(本題9分)某科技創(chuàng)新小組設計制作出一種全自動升降機模型，用電動機通過鋼絲繩拉著升降機由靜止開始勻加速上升，已知升降機的質量為m，當升降機的速度為v1時，電動機的電功率達到最大值P，此后電動機保持該功率不變，直到升降機以最大速度v2勻速上升為止，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關此過程下列說法正確的是（）A．升降機的速度由v1增大至v2過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小B．升降機的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對升降機所做的功等于升降機克服重力所做的功D．鋼絲繩的最大拉力為10、(本題9分)如圖所示，一鐵球用細線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運動，當光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時，懸線與豎直方向的夾角為θ，此時鐵球（）A．豎直方向速度大小為vsinθB．豎直方向速度大小為vcosθC．相對于地面速度大小為vD．相對于地面速度大小為v11、如圖所示，質量均為m的a?b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞水平軸O在豎直面內無摩擦轉動，已知兩球距軸O的距離L1>L2,現(xiàn)在由水平位置靜止釋放，在a下降過程中()A．a?b兩球角速度相等 B．a?b兩球向心加速度相等C．桿對a?b兩球都不做功 D．a?b兩球機械能之和保持不變12、如圖所示，一個小球沿豎直固定的光滑圓形軌道的內側做圓周運動，圓形軌道的半徑為R，小球可看作質點，則關于小球的運動情況，下列說法正確的是A．小球的線速度方向時刻在變化，但總在圓周切線方向上B．小球通過最高點的速度可以等于0C．小球線速度的大小可以小于D．小球線速度的大小總大于或等于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學利用圖示裝置驗證小球擺動過程中機械能守恒，實驗中小球擺到最低點時恰好與桌面接觸但沒有彈力，D處（箭頭所指處）放一鋒利的刀片，細線到達豎直位置時能被割斷，小球做平拋運動落到地面，P是一刻度尺．該同學方案的優(yōu)點是只需利用刻度尺測量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平拋運動的水平位移x即可．（1）測量A位置到桌面的高度H應從_________（填“球的上邊沿”“球心”或“球的下邊沿”）開始測．（2）實驗中多次改變H值并測量與之對應的x值，利用作圖象的方法去驗證．為了直觀地表述H和x的關系（圖線為直線），若用橫軸表示H，則縱軸應表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下擺過程中機械能守恒，則h、H和x的關系為H=____________．14、（10分）(本題9分)小明利用如圖裝置用于驗證機械能守恒定律．將電磁鐵固定在鐵架臺上，一塊長度為d的小鐵片受到電磁鐵的吸引靜止于A點，將光電門固定在A的正下方B處．調整光電門位置，可改變小鐵片下落高度h．記錄小鐵片每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較小鐵片在釋放點A和點B之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗證機械能是否守恒．取作為小鐵片經過光電門時速度．d為小鐵片長度，t為小鐵片經過光電門的擋光時間，可由計時器測出．（1）用計算小鐵片動能變化的大小，用刻度尺測量小鐵片長度d，示數(shù)如題圖所示，其讀數(shù)為________cm．某次測量中，計時器的示數(shù)為1．1151s，則小鐵片通過光電門時速度為v1=_________m/s．（2）v1相比小鐵片中心通過光電門時速度v2___（選填偏大，偏?。?）整理實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)的ΔEp與ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空氣阻力；②小鐵片通過光電門時中間時刻和中間位置速度不相等；③長度d值的測量；以上原因屬于系統(tǒng)誤差的是（選填序號）．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，光滑的軌道固定在豎直平面內，其O點左邊為水平軌道，O點右邊的曲面軌道高度h＝0.45m，左右兩段軌道在O點平滑連接。質量m＝0.10kg的小滑塊a由靜止開始從曲面軌道的頂端沿軌道下滑，到達水平段后與處于靜止狀態(tài)的質量M＝0.30kg的小滑塊b發(fā)生碰撞，碰撞后小滑塊a恰好停止運動。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑塊a通過O點時的速度大??；（2）碰撞后小滑塊b的速度大?。?）碰撞過程中小滑塊a、b組成的系統(tǒng)損失的機械能。16、（12分）(本題9分)質量m=1.5×103kg、發(fā)動機額定功率P=80kW的汽車在平直公路上行駛，汽車行駛過程中所受阻力大小恒為f=2×103N。求:(1)求汽車能達到的最大速度vm；(2)若汽車以大小a=2m/s2的加速度勻加速啟動，求汽車啟動后第4s末發(fā)動機的功率P′。17、（12分）如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平桌面上有平行于桌面的勻強電場（圖中未畫出），桌面上有一個質量為m=0.1kg、電荷量q==-1.0×10-4C的帶電小球（可視為質點）。在大小為F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度v0=0.6m/s沿圖中虛線由M向右勻速運動到N．已知力F與MN間夾角θ=60°．求：(1)勻強電場的大小和方向；(2)當小球到達N點時撤去F，求此后小球運動到最右端時在MN方向上運動的位移大小。

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、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t1時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，所以t1時刻小球速度不是最大．故A錯誤．t2時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，動能最小，勢能也最小，繩子也最長．故BC錯誤，D正確．故選D．點睛：本題考查運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關系，從而分析小球的運動情況．2、C【解析】

A．帶電粒子在電場中運動時，受到的電場力的方向指向運動軌跡的彎曲的內側，由此可知，此帶電的粒子受到的電場力的方向為沿著電場線向上，所以此粒子為正電荷，所以A正確，不符合題意；B．由電場線的分布可知，電場線在N點的時候較密，所以在N點的電場強，粒子在N點時受到的電場力大，加速度也大，所以B正確，不符合題意；C．粒子帶正電，從M到N的過程中，電場力對粒子做正功，所以粒子的電勢能要減小，即粒子在M點的電勢能大于N點的電勢能，所以C錯誤，符合題意；D．粒子帶正電，從M到N的過程中，電場力對粒子做正功，粒子的動能要增加，即粒子在M點的動能小于N點的動能，所以D正確，不符合題意；3、B【解析】

位移、線速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它們都是矢量；只有功是只有大小，沒有方向的物理量，它是標量，故選項B正確，A、C、D錯誤。4、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得出：A.周期，神州十一號載人宇宙飛船的周期約為91min．同步衛(wèi)星周期24h，所以飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑．故A錯誤；B.向心加速度，飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以飛船運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度．故B正確；C.角速度，飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，飛船運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度，故C錯誤；D.速度，飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以飛船的運行速度大于同步衛(wèi)星的運行速度．故D錯誤；5、B【解析】

A.設斜面高度為h，a沿斜面下滑的時間為t，則有：解得：b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋,根據(jù)解得：，由此可知它們運動的時間不相等，故A錯誤；B.三個小球的重力一樣，下落的高度差一樣，所以運動過程中重力做的功相等，故B正確；C.因為a、b兩球初速度為0，c的初速度不為0，由機械能守恒定律可知：a、b兩球的落地時的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它們落地時的速度不相同，故C錯誤；D.根據(jù)重力做功的瞬時功率公式：，可知自由落體和平拋的瞬時功率相同即Pb=Pc，由于物體沿斜面下滑到底端時的豎直分速度速度小于自由下落時的豎直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D錯誤。6、D【解析】

根據(jù)恒力做功計算表達式，可得，D正確ABC錯誤7、CD【解析】

A.船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度。如圖1所示根據(jù)平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項與題意不相符；B.如圖2可知，當船前進的距離為x時，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項與題意不相符；C.船行駛x米位移時v人=vcosθ，人的拉力的瞬時功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項與題意相符；D.對小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項與題意相符。8、ABD【解析】小球在下落和上升時，v-t圖象斜率相同，故加速度相同，故A正確；小球在0.4s時落到地面，落地前運動的距離h＝×0.4×4＝0.8m，故物體下落時離地高度為0.8m，故B正確；小球反彈后上升的高h′＝×2×0.2＝0.2m，故物體的總位移為x=0.6m，方向向下，故C錯誤；整個過程的平均速度，故D正確；故選ABD．9、ABD【解析】

A.升降機速度由v1增大至v2的過程中，電動機保持功率不變，由P=Fv知，鋼絲繩的拉力不斷減小，故A正確；B.升降機的最大速度時，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對整個過程運用動能定理得，鋼絲繩的拉力對升降機所做的功大于升降機克服重力所做的功，故C錯誤；D.勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速結束時的拉力，由P=Fv得，故D正確。10、AC【解析】

AB.由題意可知，線與光盤交點參與兩個運動，一是逆著線的方向運動，二是垂直線的方向運動，則合運動的速度大小為v，由數(shù)學三角函數(shù)關系，則有：v線=vsinθ；而線的速度的大小，即為小球上升的速度大小，故A正確，B錯誤；CD.由于由上分析可知，球相對于地面速度大小為，故C正確，D錯誤；11、AD【解析】

A．a、b兩球圍繞同一個固定軸轉動，角速度相等，故A正確；B．根據(jù)a=ω2r可知，因L1>L2，則a的向心加速度大于b的向心加速度，故B錯誤；C．在a下降過程中，b球的動能增加，重力勢能增加，所以b球的機械能增加，根據(jù)重力之外的力做功量度物體機械能的變化，所以桿對b做正功，球a和b系統(tǒng)機械能守恒，所以a機械能減小，所以桿對a做負功，故C錯誤；D．兩小球看成一個系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；【點睛】本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機械能是守恒的，但對單個小球機械能并不守恒，運用系統(tǒng)機械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量進行研究即可．12、AD【解析】試題分析：小球的線速度方向時刻改變，沿圓弧的切線方向，故A正確；根據(jù)牛頓第二定律，在最高點臨界情況是軌道對球的作用力為零，則．解得，故B錯誤；最高點的最小速度為，則小球的線速度的大小總大于或等于．故C錯誤D正確．考點：考查了圓周運動實例分析二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）球的下邊沿；（2）x2；（3）【解析】:(1)測量A位置到桌面的高度H,即球做圓周運動下降的高度,因為到達桌面時是球的下沿與桌面接觸,所以測量的高度H應從球的下邊沿開始測.

(2)根據(jù)得:

則平拋運動的初速度為:,

若機械能守恒,有:

即為:,若用橫軸表示H,則縱軸應表示(3)由(2)知,若小球下擺過程中機械能守恒,則h、H和x的關系為:點睛：根據(jù)球先做圓周運動,再做平拋運動,結合平拋處理規(guī)律,即可求解平拋的初速度,算出對應的動能,再由刻度尺量出高度,算出重力勢能,進而得以驗證機械能守恒,因球落地時,球下邊沿與地面接觸,從而可確定結果14、（2）2．52,2m/s（2）偏?。?）①②【解析】試題分析:（2）刻度尺讀數(shù)的方法，需估讀一位，所以讀數(shù)為2．52cm；某次測量中，計時器的示數(shù)為2．2252s，則鋼球的速度為：．（2）由勻變速直線運動的推論知v2即為中間時刻的瞬