2021-2022學年齊魯名校教科研協(xié)作體山東、湖北部分重點中學物理高一第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)下列能源屬于不可再生能源的是A．水能B．風能C．太陽能D．天然氣2、如圖所示為家用洗衣機的脫水桶，當它高速旋轉時，能把衣物甩干，以下敘述正確的是（）A．脫水桶高速運轉時，水受到向心力作用，做向心運動飛離衣物B．脫水桶高速運轉時，水受到與運動方向一致的合外力作用飛離衣物C．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央D．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近3、(本題9分)在離地高45m處由靜止釋放小球P，1s后從同一位置以初速度10m/s豎直向上拋出小球Q，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s1．當小球P剛落地時，小球Q離地高度是（）A．45m B．40m C．30m D．15m4、一帶正電的粒子在電場中做直線運動的v﹣t圖象如圖所示，t1、t2時刻分別經(jīng)過M、N兩點，已知運動過程中粒子僅受電場力作用，則下列判斷正確的是（）A．該電場可能是由某正點電荷形成的B．M點的電勢高于N點的電勢C．從M點到N點的過程中，電勢能逐漸增大D．帶電粒子在M點所受電場力大于在N點所受電場力5、(本題9分)下面說法中正確的是()A．在水平地面以上某高度的物體重力勢能一定為正值B．質量大的物體重力勢能一定大C．不同的物體離地面最高的物體其重力勢能最大D．離地面有一定高度的物體其重力勢能可能為零6、下列四幅運動圖象中加速度不為零的是（）A． B．C． D．7、如圖4所示，板長為l，板的B端靜放有質量為m的小物體P，物體與板間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時板水平，若緩慢轉過一個小角度α的過程中，物體保持與板相對靜止，則這個過程中()A．摩擦力對P做功為μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力對P做功為mgsinα·l(1－cosα)C．支持力對P做功為mglsinαD．板對P做功為mglsinα8、(本題9分)如圖所示的虛線為電場中的三條等勢線，三條虛線平行且等間距，電勢分別為10V、15V、20V，實線是僅受電場力的帶電粒子的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，粒子在c點處的電勢能為20eV，粒子在b點的動能為20eV，下列說法正確的是A．粒子在c處加速度大于在b處的加速度B．粒子帶正電C．粒子從a運動到c過程中動能不斷增加D．粒子在a點的動能為25eV9、(本題9分)有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．如圖a，汽車通過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B．如圖b所示是一圓錐擺，增大θ，若保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變C．如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對火車輪緣會有擠壓作用10、(本題9分)已知引力常量G和以下各組數(shù)據(jù)，能夠估算出地球質量的是（）A．地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離B．月球繞地球運行的周期和月球與地球中心間的距離C．人造地球衛(wèi)星貼近地球表面繞行的速度與周期D．若不考慮地球的自轉，已知地球的半徑與地面的重力加速度11、如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同物體P、Q質量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運動．在t0時輕繩斷開，Q在F作用下繼續(xù)前進，則下列說法正確的是A．t0至時間內，P、Q的總動量守恒B．t0至時間內，P、Q的總動量守恒C．時，Q的動量為mvD．時，Q的動量為mv12、(本題9分)如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落，到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短。若不計彈簧質量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過程中，若僅以小球為系統(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過程中機械能守恒；小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，所以機械能也守恒B．小球在B點時動能最大C．小球減少的機械能，等于彈簧彈性勢能的增量D．小球到達C點時,球和地球系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大.二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)細胞膜的厚度約等于800nm（1nm=10-9m），當膜的內外層之間的電壓達0.4V時，即可讓一價鈉離子滲透．設細胞膜內的電場為勻強電場，則鈉離子在滲透時,膜內電場強度約為________V/m,每個鈉離子沿電場方向透過膜時電場力做的功等于____________J.14、在離地2.4m高的光滑水平桌面上停放著質量為0.5kg的小鐵塊，一個大小為2N的水平推力持續(xù)作用在小鐵塊上移動2m后被撤去，同時小鐵塊飛出桌邊拋到地上，取g＝10m/s2，空氣阻力不計，則:小鐵塊離開桌面時的速度的大小為____________。小鐵塊在落地時的速度大小為______________。15、(本題9分)質量m=2噸的汽車，從靜止開始出發(fā)，以a=1.2m/s2的加速度沿水平直線做勻加速運動，已知汽車受到的阻力是車重的0.05倍，則汽車牽引力在5s內的平均功率為_____W，5s末的瞬時功率為___W。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，某同學測出一棵蘋果樹樹干部分的高度約為1.6m，一個蘋果從樹冠頂端的樹梢上由于受到擾動而自由下落，該同學測出蘋果經(jīng)過樹干所用的時間為0.2s，重力加速度取10m/s2，則：（1）蘋果樹樹冠部分的高度約為多少？（2）蘋果落地時的速度為多大？17、（10分）(本題9分)多級火箭是由數(shù)級火箭組合而成的運載工具，每一級都有發(fā)動機與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度．現(xiàn)有一小型多級火箭，質量為M，第一級發(fā)動機的額定功率為P，先使火箭由靜止豎直向上做加速度為a的勻加速直線運動．若空氣阻力為f并保持不變，不考慮燃料燃燒引起的質量變化及高度不同引起的重力變化，達到額定功率后，發(fā)動機功率保持不變，直到火箭上升達到最大速度時高度為H．試求：（1）第一級發(fā)動機能使火箭達到的最大速度．（2）第一級發(fā)動機做勻加速運動的時間．（3）第一級發(fā)動機以額定功率開始工作，直到最大速度時的運行時間．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

A.水能在短時間內可以再次產生，是可再生能源，選項A錯誤；B.風能在短時間內可以再次產生，是可再生能源，選項B錯誤；C.太陽能在短時間內可以再次產生，是可再生能源，選項C錯誤；D.天然氣短時間內不能再次產生的，是不可再生能源，選項D正確。2、D【解析】

A.在受力分析時，不能說水受到向心力的作用，向心力是某個力或幾個力共同提供的，故A錯誤；B.脫水桶高速運轉時，水滴的附著力提供向心力，水滴的附著力是一定的，但角速度越大，運動時需要的向心力就越大，當附著力不能提供足夠大的向心力時，衣物上的水由于慣性，通過小孔，飛離脫水桶，故B錯誤；CD.衣服做圓周運動，有沿著切線飛出的趨勢，所以會被“甩”到筒壁成螺旋狀排列，故C錯誤，D正確。3、A【解析】由靜止釋放小球P，當小球P剛落地時的時間為t，則，解得，小球Q運動的位移為，小球Q離地高度是，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．【點睛】小球P做自由落體運動，小球Q豎直上拋，根據(jù)時間和運動規(guī)律求出當小球P剛落地時，小球Q離地高度．4、C【解析】

AD、由速度時間圖象可知：粒子在電場中做勻減速直線運動，加速度是一個定值，所以電場力不變，是勻強電場，所以不可能是由某正點電荷形成的，故A、D錯誤；BC、從M到N的運動過程中速度減小，根據(jù)動能定理可知電場力做負功，電勢能增加，又由于是正電荷，所以電勢也增加，故M點的電勢低于N點的電勢，故B錯誤，C正確．故選C．5、D【解析】重力勢能是相對的，而參考平面不一定選地面，所以在水平地面以上某高度的物體重力勢能不一定為正值．而在水平面以下物體重力勢能也不一定為負，故AB錯誤．相同的物體中離地面最高的物體其重力勢能最大，而不同的物體質量不一定相等，則重力勢能不一定最大．故C錯誤；離地面有一定高度的物體其重力勢能可能零，因為可選此高度的平面為零參考平面．故D正確；故選D．【點睛】因物體被舉高而具有的能叫重力勢能，重力勢能與物體的質量及高度有關．重力勢能須要確定零參考平面后才有意義．所以物體在參考平面下方時重力勢能小于零，在參考平面上方時重力勢能大于零．6、D【解析】

A．圖中表示物體處于靜止狀態(tài)，加速度為零，選項A不符合題意；B．圖中表示物體處于勻速直線運動狀態(tài)，加速度為零，選項B不符合題意；C．圖中表示物體處于勻速直線運動狀態(tài)，加速度為零，選項C不符合題意；D．圖中表示物體處于勻加速直線運動狀態(tài)，加速度不為零，選項D符合題意；7、CD【解析】對物體運用動能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物體速度方向(垂直于木板)始終垂直，對物體不做功，故斜面對物體做的功就等于支持力對物體做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正確．8、BD【解析】

考查帶電粒子在電場中運動規(guī)律，根據(jù)電場力做正負功判斷動能、電勢能變化。【詳解】A．由等勢線可以畫出電場線，因等差等勢線間距相等，說明電場為勻強電場，粒子在c處加速度等于在b處的加速度，故A不符合題意。B．粒子只受電場力作用，電場力指向軌跡內側，說明粒子帶正電。故B符合題意。C．粒子從a運動到c過程中，電場力做負功，動能不斷減小。故C說法不符合題意。D．粒子在C處電勢能為20ev，C點電勢為20v，由EP【點睛】物體做曲線運動時，合力一定指向軌跡內側，只有電場力做功時，粒子動能、電勢能總和不變。根據(jù)等勢線可以畫出電場線，電場線垂直等勢線，且從高電勢指向低電勢。9、BD【解析】

A．當汽車在拱橋頂端時，根據(jù)牛頓第二定律則有可得根據(jù)牛頓第三定律可得汽車通過拱橋的最高點處汽車對橋頂?shù)膲毫π∮谥亓?，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．球受到重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小為小球做圓周運動的半徑為由牛頓第二定律得聯(lián)立可得角速度知保持圓錐擺的高度不變，則角速度不變，故B正確；C．設支持力與豎直方向的夾角為，則支持力的大小則有由牛頓第二定律得可得角速度由于，所以可得故C錯誤；D．火車拐彎時超過規(guī)定速度行駛時，由于支持力和重力的合力不夠提供向心力，會對外軌產生擠壓，即外軌對輪緣會有擠壓作用，故D正確；故選BD。10、BCD【解析】

地球繞太陽做勻速圓周運動，受到太陽的萬有引力充當向心力，用它運動周期表示向心力，由萬有引力定律結合牛頓第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，則太陽的質量M=4π2r3【點睛】解答萬有引力定律在天體運動中的應用時要明確天體做勻速圓周運動，其受到的萬有引力提供向心力，會用線速度、角速度、周期表示向心力，同時注意公式間的化簡．11、AD【解析】

設P、Q所受的滑動摩擦力大小均為f，系統(tǒng)勻速運動時，有F=2f，得f=F/2；輕繩斷開后，對P，取向右為正方向，由動量定理得-ft=0-mv，聯(lián)立得，即時P停止運動．在P停止運動前，即在t=0至時間內，P、Q系統(tǒng)的合外力為零，總動量守恒．故A正確．至時間內，P停止運動，Q勻加速運動，系統(tǒng)的合外力不為零，則系統(tǒng)的總動量不守恒，故B錯誤．時，取向右為正方向，對Q，由動量定理得(F-f)t=pQ-mv，解得Q的動量pQ=mv，故D錯誤，C錯誤．故選AD．【點睛】本題是脫鉤問題，要抓住脫鉤前系統(tǒng)的動量守恒，脫鉤后在兩者都在運動時系統(tǒng)的動量也守恒．在涉及力在時間上的積累效應時，運用動量定理求動量或速度是常用的方法．12、CD【解析】

小球從A→B的過程中只受重力，機械能守恒；小球從B→C的過程中，由于彈力對小球做功，所以小球的機械能不守恒。故A錯誤。小球從B到C過程，受到重力和彈力兩個力作用，彈力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和減速，故動能先變大后變小，彈力與重力相等時，動能最大，小球動能最大的位置在BC之間某點，故B錯誤；小球從A到C過程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，而在最高點和最低點動能都為零，故減少的重力勢能全部轉化為彈性勢能，故C正確；小球到達C點時動能為零，動能最小，由系統(tǒng)的機械能守恒知，小球和地球系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大，故D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、5×1056.4×10-20【解析】由題意得，膜內電場強度為

由電場力做功與電勢差的關系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J14、4m/s8m/s【解析】

[1].由動能定理得:Fx＝mv2解得v=4m/s

小鐵塊離開桌面時的速度大小為4m/s；

[2].以地面為零勢能面，由機械能守恒得mv2+mgh＝mvt2解得vt=8m/s

小鐵塊落地時的速度大小為8m/s．15、1.02×104；【解析】

在加速階段，根據(jù)牛頓第二定律可知：F-f=ma，

解得：F=ma+f=3400N，

5s通過的位移為：x＝12at2＝12×1.2×52m=15m

平均功率為：5s末的速度為：v=at=6m/s

此時的瞬時功率為：P=Fv=2.04×104J【點睛】此題考查牛