河南省濟(jì)源英才學(xué)校2022年物理高一下期末質(zhì)量檢測試題含解析

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(shí)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)足夠長的光滑斜面固定在水平地面上，某物體在沿斜面向上的恒力F作用下從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F。v表示物體的速率，Ek表示物體的動(dòng)能，EP表示物體的重力勢能，E表示物體的機(jī)械能，t表示物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，x表示物體的位移。不計(jì)空氣阻力，右圖表示的可能是物體從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中的（）A．E隨x變化的E-x圖像B．v隨t變化的v-t圖像C．EP隨x變化的EP-x圖像D．Ek隨x變化的Ek-x圖像2、(本題9分)如圖所示，左端固定的輕質(zhì)彈簧被物塊壓縮，物塊被釋放后，由靜止開始從A點(diǎn)沿粗糙水平向右運(yùn)動(dòng)。離開彈簧后，經(jīng)過B點(diǎn)的動(dòng)能為，該過程中，彈簧對物塊做的功為W，則物塊克服摩擦力做的功Wf為A．B．WC．+WD．W-3、(本題9分)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,一定變化的物理量是(

)A．合外力 B．速度 C．加速度 D．速率4、(本題9分)把一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，在光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，如圖所示。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住?，F(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩慢下移。在小球移動(dòng)過程中手對細(xì)線的拉力F和圓環(huán)對小球的彈力FN的大小變化情況是（）A．F不變，增大 B．F不變，減小C．F減小，不變 D．F增大，不變5、一個(gè)帶電粒子以速度v0從A進(jìn)入某電場，以速度v1飛離電場，如圖所示，虛線為該粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，則下列說法正確的有（）A．該粒子一定帶正電B．粒子在A處的動(dòng)能大于在B處的動(dòng)能C．粒子在A處加速度大于B處的加速度D．粒子在A處電勢能大于在B處的電勢能6、質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上．已知t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零．在圖中所示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大A．t1 B．t2 C．t3 D．t47、(本題9分)如圖所示A、B是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在某點(diǎn)釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．則（）A．電子在A、B兩點(diǎn)受的電場力FA<FBB．A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度EA>EBC．場強(qiáng)方向?yàn)閺腂到AD．電場線的方向一定是從A到B8、一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動(dòng)，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時(shí)間是24sB．渡河的最短時(shí)間是40sC．以最小位移渡河，時(shí)間是24sD．以最小位移渡河，時(shí)間是30s9、(本題9分)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，取地面為零勢能面，則（）A．重力對兩物體做功相同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10、(本題9分)如圖所示為家用洗衣機(jī)的脫水桶，當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，能把衣物甩干。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí)，敘述正確的是A．脫水桶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的合外力作用飛離衣物。B．脫水桶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，衣物上的水由于慣性，通過小孔，飛離脫水桶。C．通過脫水流程，打開洗衣機(jī)，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(jī)，發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近。11、(本題9分)如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí)，人的速度為v，人的拉力為F(不計(jì)滑輪與繩之間的摩擦)，則以下說法正確的是()A．船的速度為 B．船的速度為vsinθC．船的加速度為 D．船的加速度為12、(本題9分)已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為R，公轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則由此可求出（）A．該行星動(dòng)能 B．該行星的質(zhì)量 C．該行星的角速度 D．太陽的質(zhì)量二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)用一個(gè)木質(zhì)小球從靜止釋放，研究其在空氣中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如圖所示是小球的部分頻閃照片，已知頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.81m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t4時(shí)刻小球的速度v4=_________m/s；(2)小球的加速度大小約為a=_________m/s2；(3)根據(jù)(2)中a的計(jì)算結(jié)果，比較當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋治銎洚a(chǎn)生的原因：__________________。14、（10分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6v的交流電荷直流電兩種。重錘從高處靜止開始下落，重錘上拖著的紙袋打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上C．用天平測出重錘的質(zhì)量D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說明其原因。答：________________________________________________________________________________________________________（2）某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如右。其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)。該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位cm）。該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的即時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為____________，而動(dòng)能的增加量為____________，（均保留3為有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）。這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)錯(cuò)誤總是使重力勢能的減少量____________動(dòng)能的增加量（選填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；該同學(xué)又在紙帶上繼續(xù)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)D、E、F······后，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h,并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪-h圖象去研究機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的-h圖象是圖中的________________。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）如圖中，R1=2Ω，R2=R3=6Ω，滑動(dòng)變阻器全值電阻為R4=6Ω，電源內(nèi)電阻r=1.0Ω．當(dāng)滑鍵P移至A端時(shí)，電壓表讀數(shù)為5V.求：（1）當(dāng)P移至B端時(shí)電源的總功率．（2）滑鍵P分別在A、B兩端時(shí)電源的效率．16、（12分）一輛汽車以恒定速率駛上一座拱形橋，已知拱橋面的圓弧半徑為50m，g＝10m/s1．(1)若要求汽車在經(jīng)過最高點(diǎn)后不離開橋面，則它的速度不能超過多少？(1)若汽車的速率為10m/s，則質(zhì)量為50kg的乘客對座位的壓力多大？17、（12分）如圖1所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L＝1m，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上．現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g＝10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過程中對原磁場的影響），試求：（1）當(dāng)t＝1.5s時(shí)，重力對金屬棒ab做功的功率；（2）金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>

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、A【解析】

A．根據(jù)功能原理知，撤去恒力前有E-x圖象是過原點(diǎn)的傾斜直線。撤去恒力后，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，E-x圖象是平行x軸的直線，選項(xiàng)A正確；B．撤去恒力前物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是過原點(diǎn)的傾斜直線。撤去恒力后，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，v-t圖象是向下傾斜的直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．物體的重力勢能所以EP-x圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理撤去恒力前有Ek-x圖象是過原點(diǎn)的傾斜直線。撤去恒力后有Ek-x圖象是向下傾斜的直線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。2、D【解析】

從A到B的過程由動(dòng)能定理可得：，解得；A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.W，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確。3、B【解析】

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向一定變化，則一定變化的物理量是速度；合外力和加速度不一定變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)；速率不一定變化，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故選B.4、D【解析】

小球沿圓環(huán)緩慢下移可看做勻速運(yùn)動(dòng)，對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個(gè)力。滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：，小球沿圓環(huán)緩慢下移時(shí)，半徑不變，AB長度增大，故F增大，F(xiàn)N不變，故D正確；故選D。5、B【解析】

A.帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的電場力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲的內(nèi)側(cè)，由此可知，此帶電的粒子受到的電場力的方向?yàn)檠刂妶鼍€向下，所以此粒子為負(fù)電荷，所以A不符合題意；B.粒子帶負(fù)電，從A到B的過程中，電場力對粒子做負(fù)功，所以粒子的動(dòng)能要減小，即粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于B點(diǎn)的動(dòng)能，所以B符合題意；C.由電場線的分布可知，電場線在B點(diǎn)的時(shí)候較密，所以在B點(diǎn)的電場強(qiáng)，粒子在B點(diǎn)時(shí)受到的電場力大,粒子的加速度也大，所以C不符合題意；D.粒子帶負(fù)電，從A到B的過程中，電場力對粒子做負(fù)功，所以粒子的電勢能要增大，即粒子在B點(diǎn)的電勢能大于A點(diǎn)的電勢能，所以D不符合題意。6、B【解析】試題分析：質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)變力F的作用，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在0～t1時(shí)間內(nèi)，力F逐漸增大，在t1時(shí)刻達(dá)到最大值，這一段時(shí)間質(zhì)點(diǎn)做變加速直線運(yùn)動(dòng)，它的加速度也是在t1時(shí)刻達(dá)到最大.而后，力F逐漸變小，至t2時(shí)刻減為零，這一段時(shí)間質(zhì)點(diǎn)仍做變加速直線運(yùn)動(dòng)，只是加速度在逐漸變小，而速度仍在逐漸增大.從t2~t3這段時(shí)間，力F變?yōu)榉聪颍⑶抑饾u增大，相應(yīng)的加速度也將變?yōu)榉聪?，?shù)值也是逐漸增大，它做的是變減速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向仍是向前.在t3~t4這段時(shí)間，力F逐漸變小，加速度也逐漸變小，質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)做變減速直線運(yùn)動(dòng)，直到t4時(shí)刻速度減為零.通過以上分析不難看出，質(zhì)點(diǎn)在t2時(shí)刻速度達(dá)到最大值，故B正確．考點(diǎn)：牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律．7、AC【解析】速度-時(shí)間圖象的斜率等于加速度，由圖可知：電子做初速度為零的加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)．加速度增大，說明電子所受電場力增大，電子在A點(diǎn)受到的電場力小于B點(diǎn)，即FA＜FB．由F=qE可知，電場強(qiáng)度增大，A點(diǎn)的場強(qiáng)小于B點(diǎn)，即EA＜EB．故A正確，B錯(cuò)誤．電子由靜止開始沿電場線從A運(yùn)動(dòng)到B，電場力的方向從A到B，而電子帶負(fù)電，則場強(qiáng)方向從B到A，電場線方向一定從B到A，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．點(diǎn)睛：本題實(shí)質(zhì)考查分析電子受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的能力，從力和能量兩個(gè)角度進(jìn)行分析，分析的切入口是速度的斜率等于加速度．8、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時(shí)間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時(shí)間最短,，故A正確；B錯(cuò)誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達(dá)正對岸，設(shè)船頭與河岸的夾角為，此時(shí)在水流方向上的合速度為零，即過河時(shí)間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD點(diǎn)睛：將小船的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時(shí)間越短.當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.9、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；10、BD【解析】試題分析：脫水桶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水滴隨衣物一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水滴與衣物間的附著力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力F=mω2r考點(diǎn)：本題考查了離心現(xiàn)象、慣性的概念，意在考查考生的理解能力。11、AC【解析】

AB．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，根據(jù)平行四邊形定則有，v人=v船cosθ，則船的速度為，A正確，B錯(cuò)誤；CD．對小船受力分析，有Fcosθ-f=ma，因此船的加速度大小為，C正確，D錯(cuò)誤。12、CD【解析】

設(shè)太陽的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m．行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽的萬有引力提供，則有：，解得：，已知R和T，可求出太陽的質(zhì)量M，但不能求出行星的質(zhì)量m，故D正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)ω＝，已知周期的情況下可以求出行星的角速度，故C正確．由于行星的質(zhì)量不確定，則不能求解行星的動(dòng)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；故選CD.【點(diǎn)睛】已知環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)半徑和周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式只能求出中心體的質(zhì)量．熟知描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、4.929.47小球下落過程中受到空氣的阻力作用【解析】

(1)[1]在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，任意過程的平均速度等于該過程中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故時(shí)刻小球的速度等于t3～t5時(shí)間段的平均速度，即：；(2)[2]根據(jù)逐差法可知：小球的加速度大小：；(3)[3]由于小球的加速度大小a=9.47m/s2小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?.81m/s2，原因是由于小球下落過程中受到空氣的阻力作用產(chǎn)生的結(jié)果。14、B說法錯(cuò)誤，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上。C本實(shí)驗(yàn)可以不測重錘的質(zhì)量。D說法錯(cuò)誤，應(yīng)先打開電源，在釋放紙帶小于重錘在下落的過程由阻力的作用，減小的重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為重錘的動(dòng)能。A【解析】

（1）[1]B說法錯(cuò)誤，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交流電源上。C本實(shí)驗(yàn)可以不測重錘的質(zhì)量。D說法錯(cuò)誤，應(yīng)先打開電源，在釋放紙帶（2）[2]重錘重力勢能的減少量為[3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)的速度，所以重錘增加的動(dòng)能為[4]這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)錯(cuò)誤總是使重