四川成都實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．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、(本題9分)如圖所示，自行車的大齒輪A、小齒輪B、后輪C的半徑之比為4：1：16，在用力蹬腳踏板前進(jìn)的過程中，關(guān)于A、C輪緣的線速度和角速度說法正確的是A．ωA：ωC=1：4B．ωA：ωC=4：1C．vA：vC=1：4D．vA：vC=4：12、(本題9分)一輛小汽車，分別以相同的速率經(jīng)過半徑相同的拱形路面的最高點(diǎn)和凹形路面的最低點(diǎn)．車對拱形路面頂部的壓力大小為N1，車對凹形路面底部的壓力大小為N2，則N1與N2的大小關(guān)系是（）A．N1>N2B．N1=N2C．N1<N2D．無法判斷3、如圖所示，水平地面上有一個坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，且AB為沿水平方向的直徑．若在A點(diǎn)以初速度沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘c(diǎn)D；而在C點(diǎn)以初速度沿BA方向平拋的小球也能擊中D點(diǎn)．已知∠COD=60°，兩小球初速度之比為（）（小球視為質(zhì)點(diǎn))A． B． C． D．4、做曲線運(yùn)動的物體，在運(yùn)動過程中，一定發(fā)生變化的物理量是A．速度 B．加速度 C．動能 D．合力5、高速公路上常有區(qū)間測速的警示牌，如圖所示。根據(jù)這個警示牌，小汽車通過這個區(qū)間的時間()A．不應(yīng)超過10min B．不應(yīng)超過6minC．不應(yīng)短于10min D．不應(yīng)短于6min6、(本題9分)如圖，一個質(zhì)量為m的均勻光滑小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，三角劈與小球的接觸點(diǎn)為P，小球重心為O，PO的連線與豎直方向的夾角為θ．則三角劈對小球的彈力（）A．方向豎直向上，大小為mgB．方向豎直向上，大小為mgcosθC．方向沿PO向上，大小為D．方向沿PO向上，大小為mgtanθ7、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，第二次在水平恒力作用下，從P點(diǎn)靜止開始運(yùn)動并恰好能到達(dá)Q點(diǎn)，關(guān)于這兩個過程，下列說法正確的是（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程力F的瞬時功率逐漸變大C．第二個過程到達(dá)Q時，繩子拉力為T=mgD．第二個過程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小8、(本題9分)如圖所示，在xoy平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場，兩個相同的帶正電粒子以相同的速率從x軸上坐標(biāo)（，0）的C點(diǎn)沿不同方向射入磁場，分別到達(dá)y軸上坐標(biāo)為（0，3L）的A點(diǎn)和B點(diǎn)（坐標(biāo)未知），到達(dá)時速度方向均垂直y軸，不計(jì)粒子重力及其相互作用。根據(jù)題設(shè)條件下列說法正確的是（）A．可以確定帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑B．若磁感應(yīng)強(qiáng)度B已知可以求出帶電粒子的比荷C．因磁感應(yīng)強(qiáng)度B未知故無法求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間之比D．可以確定B點(diǎn)的位置坐標(biāo)9、(本題9分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中（）A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加C．輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功10、(本題9分)如圖，A、B質(zhì)量分別為m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小車C上，小車質(zhì)量為m3＝1kg，A、B與小車的動摩擦因數(shù)均為0.5，事先三者均靜止在光滑的水平面上。某時刻A、B間炸藥爆炸（時間極短）使A、B獲得圖示左右方向的瞬時速度和11J的總機(jī)械能。假設(shè)A、B最終都沒有離開小車上表面，水平面足夠長，g＝10m/s1．現(xiàn)從炸藥爆炸結(jié)束開始計(jì)時，則（）A．t＝0時，A、B的速度大小分別是4m/s、1m/sB．t＝0.4s時，B與平板小車C先相對靜止C．t＝0.8s時，A與平板小車C相對靜止D．t＝0.8s時，A、B與平板小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q＝10J11、(本題9分)某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動，運(yùn)動過程中箱子的機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0?5m過程的圖線為曲線，5m?15m過程的圖線為直線。根據(jù)圖象可知A．0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．0?15m過程中箱子的動能一直增加C．在位移為15m時，拉力F=20ND．在位移為15m時，拉力F=10N12、經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星"的軌道均處在火星和木星軌道之間，它們繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)行，其軌道參數(shù)如下表(AU是天文學(xué)中的長度單位，大約是地球到太陽的平均距離)?！吧裰坌恰焙汀皸罾麄バ恰崩@太陽運(yùn)行的周期分別為T1和T2，它們在近日點(diǎn)的加速度分別為a1和a2。則下列說法正確的是()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）(本題9分)某同學(xué)用圖甲所示裝置探究“恒力做功與動能變化的關(guān)系”．實(shí)驗(yàn)中砂和砂桶的總質(zhì)量為m=10g，小車和砝碼的總質(zhì)量為M=200g．（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板上滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行平衡摩擦力的操作，下列操作正確的是________．A．將長木板水平放置，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量為m的大小，輕推小車，讓小車做勻速運(yùn)動．B．將長木板沒有滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ド昂蜕巴?，輕推小車，讓小車做勻速運(yùn)動．（2）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)m_______M（填“>>”或“=”或“<<”）時，可以認(rèn)為繩子拉力等于砂和砂桶的重力．（3）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，O、A、B、C、D、E、F、G為8個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz．首先用刻度尺進(jìn)行相關(guān)長度的測量，其中CE段的測量情況如圖丙所示，由圖可知CE段的長度為________cm，打點(diǎn)計(jì)時器打下D點(diǎn)時的速度為___________m/s，此時小車的動能為___________J．用此方法可以求出打下各計(jì)數(shù)點(diǎn)時小車的動能．從C到E恒力對小車做的功為_________J，（該結(jié)果要求保留3位有效數(shù)字），把此值與C到E動能變化量進(jìn)行比較即可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論．（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)恒力做功始終比動能增量略小，可能原因是___________．A．平衡摩擦力時斜面傾斜過度造成B．平衡摩擦力時斜面傾斜不夠造成C．砂與砂桶重力當(dāng)成繩子拉力造成14、（10分）在利用打點(diǎn)計(jì)時器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時的瞬時速度v和下落高度h。某小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到了所需紙帶，共設(shè)計(jì)了以下四種測量方案，其中正確的是_________；A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時速度v；B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=，計(jì)算出瞬時速度vC．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出瞬時速度v，并通過h=計(jì)算出高度h；D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，計(jì)算出瞬時速度v。(2)打出的紙帶如圖乙所示。設(shè)物體質(zhì)量為m、交流電周期為T，則打點(diǎn)4時物體的動能可以表示為________；(3)為了求從起點(diǎn)0到點(diǎn)4物體的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應(yīng)該是____________（填字母即可）；A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值B．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出C．近似取10m/s2即可D．以上說法均錯誤(4)而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是___________。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)如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的物體靜止在水平地面上，受到與水平地面夾角為θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物體移動了l＝2m，物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．求：(1)拉力F所做的功W1.(2)摩擦力f所做的功W2.(3)合力F合所做的功W.16、（12分）(本題9分)將一個小球從臺階上的A點(diǎn)斜向上拋出，小球剛好經(jīng)過臺階的頂點(diǎn)B

（未與B發(fā)生相碰）之后落到地面上的P點(diǎn)。已知B、P兩點(diǎn)水平方向的距離為L，P、B兩點(diǎn)豎直方向的距離為3L，A、B兩點(diǎn)之間的距離為2L，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球從拋出到落地全過程所經(jīng)歷的時間；（2）小球被拋出時的初速度。17、（12分）(本題9分)“場”是除實(shí)物以外物質(zhì)存在的另一種形式，是物質(zhì)的一種形態(tài)．可以從力的角度和能量的角度來描述場．反映場力性質(zhì)的物理量是場強(qiáng)．（1）真空中一個孤立的點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，靜電力常量為k，推導(dǎo)距離點(diǎn)電荷r處的電場強(qiáng)度E的表達(dá)式．（2）地球周圍存在引力場，假設(shè)地球是一個密度均勻的球體，質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．a(chǎn)．請參考電場強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)距離地心r處（其中r≥R）的引力場強(qiáng)度E引的表達(dá)式．b．理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．推導(dǎo)距離地心r處（其中r＜R）的引力場強(qiáng)度E引的表達(dá)式．

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、A【解析】

AB.因?yàn)锳、B的線速度大小相等，根據(jù)ω=vr，A、B的半徑之比為4:1，所以A、B的角速度之比為1:4，B、C的角速度大小相等，所以ωA：ωCD.因?yàn)棣谺=ωC，RB：RC=1:16，根據(jù)v=r?ω知vB:vC=1:16，所以vA:vC=1:16，故C,D均錯誤.2、C【解析】試題分析：汽車在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，靠徑向的合力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律分析求解．汽車在凸形路面的最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，則，在凹形路面的最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故，C正確．3、A【解析】

設(shè)圓的半徑為R，從題中可知小球1的水平距離和豎直距離都是R，由平拋運(yùn)動的公式有，由圖可知小球2的水平位移，豎直位移，由可得，故，故A正確，BCD錯誤，故選A．4、A【解析】

做曲線運(yùn)動的物體一定變化的是速度方向，所以速度一定變化，A正確BCD錯誤5、C【解析】

由警示牌可知小汽車最大速度為：vm=120km/h、s=20km；則小汽車在區(qū)間測速段運(yùn)動的最短時間為：；A.不應(yīng)超過10min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.不應(yīng)超過6min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.不應(yīng)短于10min，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.不應(yīng)短于6min，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；6、C【解析】

彈力中點(diǎn)線接觸時方向垂直于線，即三角劈對球的彈力垂直于過P點(diǎn)的球的切線，然后根據(jù)平衡條件求彈力的大?。畬π∏蚴芰Ψ治?，三角劈對小球的彈力方向沿PO向上，采用合成法，如圖，由幾何知識得故選C．7、ABC【解析】試題分析：第一次小球在水平拉力F作用下，從P點(diǎn)緩慢地移動到Q點(diǎn)，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F的最大值，隨著增大，F(xiàn)逐漸增大，因?yàn)樗俾屎愣?，而F在增大，所以在增大，故AB正確；第二次運(yùn)動到Q點(diǎn)時，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力，故C正確；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運(yùn)動可以等效于單擺運(yùn)動，當(dāng)繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時，小球處于“最低點(diǎn)”，最低點(diǎn)的速度最大，此時速度與新的“重力”方向垂直，即與重力和水平恒力的合力方向垂直，功率為零，所以兩力的合力的功率先減小為零，后再增大，功率先減小后增大，D錯誤；考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；功率的計(jì)算．【名師點(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)在第二次拉動小球運(yùn)動過程的處理，由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運(yùn)動可以等效于單擺運(yùn)動，根據(jù)單擺的知識求解，難度適中8、AD【解析】

A．已知粒子的入射點(diǎn)及出射方向，同時已知圓上的兩點(diǎn)，根據(jù)出射點(diǎn)速度相互垂直的方向及AC連線的中垂線的交點(diǎn)即可明確粒子運(yùn)動圓的圓心位置，由幾何關(guān)系可知AC長為且有則因兩粒子的速率相同，且是同種粒子，則可知，它們的半徑相同，即兩粒子的半徑均可求出，故A正確；B．由公式得由于不知道粒子的運(yùn)動速率，則無法求出帶電粒子的比荷，故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知從A射出的粒子對應(yīng)的圓心角為，B對應(yīng)的圓心角為；即可確定對應(yīng)的圓心角，由公式由于兩粒子是同種粒子，則周期相同，所以可以求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間之比，故C錯誤；D．由幾何關(guān)系可求得B點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)，故D正確。故選AD。9、CD【解析】試題分析：由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；由動能定理得，重力、拉力、摩擦力對M做的總功等于M動能的增加，故B錯誤；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，故C正確；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，摩擦力做負(fù)功，故造成機(jī)械能損失，故D正確考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律，動能定理的應(yīng)用．10、AC【解析】

A.炸藥爆炸瞬間A、B系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，有：0=A、B的機(jī)械能總量為11J，故：E=12J=聯(lián)立解得：v1=4m/s，v1=1m/s故A項(xiàng)與題意相符；BC.爆炸后AB在C上滑動，B先與C相對靜止，設(shè)此時A的速度為v3，B、C的速度為v4，該過程中ABC組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)該過程的時間為t3，對A應(yīng)用動量定理-μm1gt3=m1v3-m1v1對B應(yīng)用動量定理-μm1gt3=m1v4-m1v1對C應(yīng)用動量定理(μm1g-μm1g)t3=m3v4代人數(shù)據(jù)得v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s之后，A在C是滑動直到相對靜止，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒0=(m1+m1+m3)v解得：v=0設(shè)A滑動的總時間為t，則-μm1gt=0-m1v1解得：t=0.8s故B項(xiàng)與題意不相符，C項(xiàng)與題意相符；D.t=0.8s時，A、B與平板小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=E=11J故D項(xiàng)與題意不相符。11、AD【解析】

A．據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能的變化等于重力以外其它力做的功；據(jù)可知，機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象切線斜率表示箱子所受拉力；由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減?。蔄項(xiàng)正確．BCD．由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小，5?15m過程中箱子所受拉力；0?5m過程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動能增加；5?15m過程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動能不變．故BC兩項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確．12、BC【解析】

通過表格數(shù)據(jù)的比較，“神舟星”據(jù)太陽的距離比“楊利偉星”更遠(yuǎn)，也就是“神舟星”軌道的半長軸R更大，據(jù)開普勒第三定律：“神舟星”的周期較大，所以；又據(jù)可知，兩星在近日點(diǎn)的向心加速度比較中，由于“楊利偉星”據(jù)太陽的距離較小，所以“楊利偉星”的向心加速度較大，所以。A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故B正確；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錯誤；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B,<<,10.60,0.53,0.028,1.04×10-2A【解析】（1）平衡摩擦力時，需使小車的重力與摩擦力平衡，則操作正確的是：將長木板沒有滑輪的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ド昂蜕巴?，輕推小車，讓小車做勻速運(yùn)動．故選B；（2）以整體為對象：mg=(M+m)a，則小車的加速度為：a=mg當(dāng)m?M可以近似認(rèn)為a=m即mg=Ma若要認(rèn)為繩子拉力等于砂和砂桶的重力，則必須滿足條件m?M（3）根據(jù)刻度尺的讀數(shù)原則可知長度為10.60cm，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為t=0.1s，根據(jù)中點(diǎn)時刻的速度等于平均速度可知：vD則小車的動能為Ek從C到E恒力對小車做的功為W=mgh（4）當(dāng)平衡摩擦力時斜面傾斜過度時，此時小車受到合外力實(shí)際比mg大，所以合外力做的功也就大于動能的增加量，故選A本題答案是：(1).B(2).<<(3).10.60；0.53；0.028；1.04×10-2(4).A14、DA阻力做負(fù)功【解析】

(1)[1]該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒。如果把重