云南省華寧一中2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)如圖所示，O、A為某電場(chǎng)中一條平直電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn)，將負(fù)點(diǎn)電荷從O點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，其電勢(shì)能隨位移x的變化關(guān)系如下圖所示。則電荷從O到A過程中，下列說法正確的是A．電場(chǎng)力做負(fù)功B．O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高C．從O到A，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大D．從O到A的過程中，電場(chǎng)強(qiáng)度一直增大2、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)用相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)的輪A和B水平放置，兩輪半徑RA=2RB．當(dāng)主動(dòng)輪A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在A輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在A輪邊緣上．若將小木塊放在B輪上，欲使木塊相對(duì)B輪也靜止，則木塊距B輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為()A．RB/2 B．RB/4 C．RB/3 D．RB3、用小錘擊打彈性金屬片后，一小球做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)另一小球做自由落體運(yùn)動(dòng)．兩球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片如圖所示，最上面與最下面小球位置間的實(shí)際豎直距離為1m，照片中反映的實(shí)際情況是A．自由下落小球相鄰位置間的位移相等B．平拋運(yùn)動(dòng)小球相鄰位置間的位移相等C．自由下落小球相鄰位置間的距離一定大于0.1mD．平拋運(yùn)動(dòng)小球相鄰位置間的水平距離一定大于0.1m4、(本題9分)蕩秋千是兒童喜愛的的運(yùn)動(dòng),當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)小孩的加速度方向是()A．1方向 B．2方向C．3方向 D．4方向5、(本題9分)如圖所示，為工廠中的行車示意圖，行車吊著貨物P正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)行車中的起重機(jī)吊著貨物P正在勻加速上升，則地面上的人觀察到貨物P運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下圖中（

）

A．B．C．

D．6、一物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，可知合力對(duì)該物體（）A．做正功B．做負(fù)功C．先做正功后做負(fù)功D．先做負(fù)功后做正功7、(本題9分)如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，已知桿與水平面之間的夾角θ<45°，當(dāng)小球位于B點(diǎn)時(shí)，彈簧與桿垂直，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)讓小球自C點(diǎn)由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個(gè)過程中，關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能，下列說法正確的是()A．小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和保持不變B．小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先增大后減少C．小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和增加D．小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變8、如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，取地面為零勢(shì)能面，則（）A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同D．到達(dá)底端時(shí)兩物體的機(jī)械能不相同9、(本題9分)某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個(gè)過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)此過程下列說法正確的是（）A．升降機(jī)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(jī)的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)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，質(zhì)量相等、材料相同的兩個(gè)小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek時(shí)撤去外力F，最后停止運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．則在從撤去外力F到停止運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長(zhǎng)量為FB．撤去外力F后，球A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek11、(本題9分)如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質(zhì)量不計(jì)的繩子使船靠岸，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)船沿水面行駛x米的位移時(shí)，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時(shí)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(shí)，人的拉力的瞬時(shí)功率為FvcosθD．此時(shí)船的加速度為F12、(本題9分)如圖所示,AB?CD為一圓的兩條直徑,且互相垂直,O點(diǎn)為圓心?空間存在一未知靜電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向與圓周所在平面平行?現(xiàn)有一電子(重力不計(jì)),在靜電力作用下,先從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),動(dòng)能減少了1ev;又從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),動(dòng)能增加了1ev,則此空間存在的靜電場(chǎng)可能是A．方向垂直于AB并由C指向O的勻強(qiáng)電場(chǎng)B．方向垂直于AB并由O指向C的勻強(qiáng)電場(chǎng)C．位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)D．位于D點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)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)如圖所示，利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)。小球A沿斜槽滾下，并從桌邊緣水平拋出。當(dāng)小球A恰好離開桌邊緣時(shí)，小球B同時(shí)下落。用一頻閃相機(jī)對(duì)它們拍照。已知圖中小正方形的邊長(zhǎng)為a，重力加速度為g.(1)圖中分別標(biāo)明A、B球三次頻閃的位置，兩球各有一次的頻閃時(shí)位置沒有標(biāo)出，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)明，并大致畫出A球的運(yùn)動(dòng)軌跡______.(2)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：A球離開桌面時(shí)的速度v=_____.(用g、a表示)14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究功與速度變化的關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力。現(xiàn)把長(zhǎng)木板右端墊高，在不掛鉤碼且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的情況下，輕推一下小車，若獲得了如___________(選填“圖2”或“圖3”)所示的紙帶，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)掛上質(zhì)量為m的鉤碼，接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3……如圖4所示。實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=___________，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___________。(3)以W為縱坐標(biāo)，v2為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖5所示的W—v2圖像。通過圖像可以得到的結(jié)論是______________________。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)如圖所示的蹦極運(yùn)動(dòng)是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目．為了研究蹦極過程，做以下簡(jiǎn)化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動(dòng)沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時(shí)，游客從蹦極平臺(tái)由靜止開始下落，到P點(diǎn)時(shí)彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，能到達(dá)的最低位置為Q點(diǎn)，整個(gè)過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺(tái)第一次下落到Q點(diǎn)的過程中，機(jī)械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來計(jì)算，其中k為常量，為彈性繩的伸長(zhǎng)量．（1）彈性繩的原長(zhǎng)為l0，彈性繩對(duì)游客的彈力為F，游客相對(duì)蹦極平臺(tái)的位移為x，取豎直向下為正方向，請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)當(dāng)游客位移為x（x＞l0）時(shí)，彈性繩彈性勢(shì)能EP的表達(dá)式；（3）按照安全標(biāo)準(zhǔn)，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點(diǎn)與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺(tái)與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過計(jì)算說明：總質(zhì)量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施．16、（12分）2018年5月5日，一枚57米高的宇宙神V401型火箭托舉著質(zhì)量為400kg的“洞察號(hào)”火星探測(cè)器起飛。如果一切順利，這顆探測(cè)器將在2019前后降落到火星表面。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍；半徑約為3.4×106m，是地球半徑的0.5倍，地球表面的重力加速度為10m/s2.。（1）估算火星表面重力加速度的值；（2）已知“洞察號(hào)”到達(dá)火星表面時(shí)，先在高度為5.0×104m的軌道上繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，估算“洞察號(hào)”此時(shí)的機(jī)械能。（取火星表面為零勢(shì)能點(diǎn)，表面到軌道處重力加速度可視為常量）17、（12分）(本題9分)靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=1.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧(長(zhǎng)度不計(jì))，其彈性勢(shì)能為10.0J，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的速度之比是vA︰vB=4︰1。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A與墻壁碰撞前后動(dòng)能不變且碰撞時(shí)間不計(jì)。求：(1)彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；(2)物塊A、B中有一個(gè)停下來時(shí)，A與B之間的距離。

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】

A．由圖知負(fù)電荷從O到A過程中，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B．由圖知負(fù)電荷從O到A過程中，電勢(shì)能減??；據(jù)知，電勢(shì)增大，則O點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)低．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．CD．據(jù)可知，圖象切線斜率大小反映場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，則從O到A，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大．故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．2、A【解析】

A和B用相同材料制成的靠摩擦傳動(dòng)，邊緣線速度相同，則ωARA=ωBRB；而RA=2RB．所以；對(duì)于在A邊緣的木塊，最大靜摩擦力恰為向心力，即mωA2RA=fmax；當(dāng)在B輪上恰要滑動(dòng)時(shí)，設(shè)此時(shí)半徑為R，則mωB2R=fmax；解得R=RB，故選A．3、D【解析】

A．小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)的位移增大，故A錯(cuò)誤；B．平拋運(yùn)動(dòng)小球在豎直向相同時(shí)間內(nèi)位移增大，則相鄰位置間的位移不相等，故B錯(cuò)誤；C．1米對(duì)于10等分的話為0.1m，但自由下落相同時(shí)間內(nèi)的位移增大，則剛下落時(shí)的距離要小于0.1m，則C錯(cuò)誤；D．由圖可知水平長(zhǎng)度要大于豎直高度，而水平向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，則為距離平分，要大于0.1m，故D正確．4、B【解析】

秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，速度為0，即圓周運(yùn)動(dòng)線速度為0，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度可判斷沿半徑方向加速度為0，除去切線方向外，其他方向的加速度都有半徑方向的分量，不符合題意．所以加速度只可能是切線方向即2方向．故B正確，ACD錯(cuò)誤．5、B【解析】我們站在地面上觀察，貨物既沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，又沿豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，貨物水平位移大小為x=vxt，豎直位移大小y=vyt，聯(lián)立得到s=kt，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，軌跡是傾斜直線．故選C．【點(diǎn)睛】本題若是水平方向勻速，豎直方向勻加速，則是類平拋運(yùn)動(dòng)問題，可以與平拋運(yùn)動(dòng)類比，定性分析軌跡形狀，也可以定量分析軌跡方程．6、C【解析】

在v?t圖象中，斜率代表加速度，故拉力開始與運(yùn)動(dòng)方向相同，后來拉力與運(yùn)動(dòng)方向相反，故拉力先做正功，后做負(fù)功，故C正確，ABD錯(cuò)誤．7、BD【解析】

由題意可知，小球下滑過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能及彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，即小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；小球從C點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，彈性勢(shì)能減小，然后彈性勢(shì)能增大，故小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先增大后減少，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；故選BD.8、AB【解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機(jī)械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達(dá)底端時(shí)兩物體的速度大小相等，到達(dá)底端時(shí)A重力的瞬時(shí)功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時(shí)功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯(cuò)誤。D.兩物體運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩物體初態(tài)機(jī)械能相同，則到達(dá)底端時(shí)兩物體的機(jī)械能相同，故D錯(cuò)誤；9、ABD【解析】

A.升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中，電動(dòng)機(jī)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(jī)的最大速度時(shí)，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對(duì)整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv得，故D正確。10、ACD【解析】

根據(jù)受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長(zhǎng)量，根據(jù)動(dòng)能定理分析A克服外力所做的總功，根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)克服摩擦力所做的功；【詳解】A、當(dāng)A與B一起做加速運(yùn)動(dòng)的過程中，等于整體：F-2f=2ma，對(duì)小球A：kx-f=ma，聯(lián)立得：x=F2k．即彈簧的伸長(zhǎng)量為F2k,故A正確；

B、撤去外力F后，球A、B和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向受到摩擦力的作用逐漸減速，所以機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)功能關(guān)系可知，整個(gè)的過程中，系統(tǒng)克服摩擦力所做的功等于A、B的動(dòng)能以及彈簧減少的彈性勢(shì)能的和，即等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，故C正確；

D、撤去外力F后A克服外力所做的總功等于A的動(dòng)能，由于是當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek【點(diǎn)睛】此題考查了兩個(gè)物體被彈簧連接的連接體問題，明白F在拉動(dòng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于桿的摩擦力，A物體會(huì)瞬時(shí)不動(dòng)，從而彈簧就有拉長(zhǎng)，存在彈性勢(shì)能，是解決此題的關(guān)鍵。11、CD【解析】

A.船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)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(xiàng)與題意不相符；B.如圖2可知，當(dāng)船前進(jìn)的距離為x時(shí)，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項(xiàng)與題意不相符；C.船行駛x米位移時(shí)v人=vcosθ，人的拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項(xiàng)與題意相符；D.對(duì)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(xiàng)與題意相符。12、AD【解析】試題分析：從A到B電場(chǎng)力做功為零，由W=qU可知AB兩點(diǎn)電勢(shì)相同，連接AB為等勢(shì)線，電場(chǎng)線與等勢(shì)線相互垂直，可知電場(chǎng)線為水平方向，由A到C電場(chǎng)力做負(fù)功，電子所受電場(chǎng)力水平向左，所以場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右，A對(duì)；B錯(cuò)；如果場(chǎng)源電荷在O點(diǎn)，則ABC均為同一條等勢(shì)線上的三點(diǎn)，電勢(shì)相等，由題干已知可知這是不可能的，所以C錯(cuò)；同理D對(duì)；考點(diǎn)：考查常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，主要是考查了學(xué)生對(duì)常見電場(chǎng)的分布的記憶和理解，例如等量同種點(diǎn)電荷、獨(dú)立點(diǎn)電荷、點(diǎn)電荷與金屬板的電場(chǎng)線分布，理解電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、【解析】

第一空.A小球做平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則A小球在豎直方向上的位置與B球自由落體運(yùn)動(dòng)的位置等高，可標(biāo)出B球的兩個(gè)位置；用平滑的曲線作出A球的軌跡為拋物線，如圖所示：(2)在連續(xù)相等的頻閃時(shí)間T內(nèi)，豎直方向連續(xù)的位移為a、3a、5a，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式可得，則；水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，每個(gè)T內(nèi)的位移為3a，有：，則平拋的初速度為.14、圖3mgx2外力對(duì)物體所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.當(dāng)摩擦力平衡后，輕推小車，小車應(yīng)該在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)該是均勻的，即為圖3所示；第二空.從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=mgx2；第三空.打B點(diǎn)