江西省吉安市五校2022年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(wú)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(jié)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：（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，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．2、(本題9分)關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是A．同步衛(wèi)星的軌道可以和宜昌所在緯度圈共面B．所有同步衛(wèi)星的質(zhì)量一定相同C．所有同步衛(wèi)星距離地面的高度不一定相同D．同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面3、(本題9分)材料相同的A、B兩塊滑塊質(zhì)量mA＞mB，在同一個(gè)粗糙的水平面上以相同的初速度運(yùn)動(dòng)，則它們的滑行距離xA和xB的關(guān)系為（）A．xA＞xB B．xA=xBC．xA＜xB D．無(wú)法確定4、(本題9分)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．是勻變速運(yùn)動(dòng)B．是變加速運(yùn)動(dòng)C．是勻速運(yùn)動(dòng)D．是合外力不變的運(yùn)動(dòng)5、(本題9分)關(guān)于機(jī)械能守恒定律的適用條件，下列說(shuō)法中正確的是A．物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能守恒B．物體沿斜面加速下滑過(guò)程中，機(jī)械能一定不守恒C．系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D．在空中飛行的炮彈爆炸前后機(jī)械能守恒6、如圖所示，一圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在盤面上有一小物塊，隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)．關(guān)于小物塊的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）A．只受重力B．只受重力和支持力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力、摩擦力和向心力7、(本題9分)導(dǎo)體a、b的伏安特性曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．兩導(dǎo)體的電阻Ra>RbB．兩導(dǎo)體的電阻Ra<RbC．若將兩導(dǎo)體串聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>PbD．若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>Pb8、(本題9分)下列物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒的有（）A．沿粗糙斜面下滑的物體 B．沿光滑斜面自由下滑的物體C．從樹(shù)上下落的樹(shù)葉 D．在真空管中自由下落的羽毛9、(本題9分)在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場(chǎng)中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的v－t圖，可能正確的是：（）A． B． C． D．10、(本題9分)如圖甲所示小物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙斜面上．現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖丙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s，下列說(shuō)法正確的是A．物塊的質(zhì)量為1kgB．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7C．0～3s時(shí)間內(nèi)力F做功的平均功率為0.32WD．0～3s時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力做的功為5.12J11、(本題9分)在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌，當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，則下列說(shuō)法正確的是（）A．火車可能受到重力、支持力和向心力作用B．當(dāng)火車速率小于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓C．當(dāng)火車速率大于v時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓D．當(dāng)火車的質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度v不改變12、(本題9分)如圖所示，一滑塊從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面上的某位置以大小為10m/s的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，斜面的傾角為37°，滑塊向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為10m/s2。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說(shuō)法正確的是A．滑塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1sB．滑塊向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為10mC．斜面與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5D．滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度大小再次為10m/s所用的時(shí)間為2s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)用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：(1)運(yùn)用公式對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是________________________，為此，所選擇的紙帶第1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近_______．(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m＝1kg．打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB＝_______m/s，重物動(dòng)能Ek＝_____J，從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)時(shí)的重物的重力勢(shì)能減少量是_______J，由此可得出的結(jié)論是___________．(g取9.8m/s2)(本小題數(shù)據(jù)保留三位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)某同學(xué)在“探究彈簧彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為1000N/m．如圖甲所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)．（1）若彈簧伸長(zhǎng)1.00cm，彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的示數(shù)為_(kāi)________N（如圖乙所示），則彈簧秤b的示數(shù)為_(kāi)_______________N．（2）在保持（1）中彈簧秤a的示數(shù)和方向不變的條件下，若增大彈簧OC的伸長(zhǎng)量，則彈簧秤b的示數(shù)_______，與彈簧OC間的夾角（銳角）_______（均填“變大”“變小”或“不變”）．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，一軌道由半徑為R=2m的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BC在B點(diǎn)平滑連接而成?，F(xiàn)將質(zhì)量為m=0.2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，經(jīng)過(guò)圓弧軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為FN=3.6N，然后從C點(diǎn)水平飛離軌道，落在水平地面上的P點(diǎn)。物塊與BC段的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，P到B的水平距離為1=4.64m，P、C兩點(diǎn)間的高度差為h=3.2m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取(1)小物塊在圓弧軌道上克服摩擦力做的功；(2)水平直軌道BC段的長(zhǎng)度。16、（12分）(本題9分)光滑的四分之一圓弧AB，半徑為R，末端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長(zhǎng)L=5m，始終以的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)．一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊從圓弧頂端A由靜止開(kāi)始滑下，物塊通過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平傳送帶，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ=0.2，傳送帶上表面在距地面的高度為H=5m,忽略空氣阻力，g?。?）若半徑R=0.25m，求物塊滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？離開(kāi)傳送帶后的水平位移是多少？（2）求半徑R滿足什么條件時(shí)，物塊從圓弧頂端A由靜止釋放后均落到地面上的同一點(diǎn)D．17、（12分）不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)l=1.2m，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球．開(kāi)始時(shí)，將小球拉至繩與豎直方向夾角θ=37°的A處，無(wú)初速釋放，如圖所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.(1)求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)繩對(duì)球的拉力；(2)若小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，對(duì)小球施加一沿速度方向的瞬時(shí)作用力F，讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求F做功的最小值．

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、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(wèn)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．2、D【解析】

AD．同步衛(wèi)星的繞行方向和地球自轉(zhuǎn)方向一致且衛(wèi)星的軌道圓心必在地心，則同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面，不可以和宜昌所在緯度圈共面．故A錯(cuò)誤，D正確．BC．同步衛(wèi)星周期一定，據(jù)可得，同步衛(wèi)星的軌道半徑一定，則同步衛(wèi)星距離地面的高度定相同；同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同．故BC錯(cuò)誤．故選D。點(diǎn)睛：同步衛(wèi)星的繞行方向和地球自轉(zhuǎn)方向一致且衛(wèi)星的軌道圓心必在地心，則同步衛(wèi)星的軌道必須和地球赤道共面．3、B【解析】試題分析：根據(jù)動(dòng)能定理有，由于動(dòng)摩擦因數(shù)相等，所以，選項(xiàng)B正確．考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定律．4、B【解析】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，方向改變，可知加速度在變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，由加速度改變，由牛頓第二定律可知，合外力也改變A.是勻變速運(yùn)動(dòng)與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.是變加速運(yùn)動(dòng)與分析相符，故B項(xiàng)與題意相符；C.是勻速運(yùn)動(dòng)與分析不符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.是合外力不變的運(yùn)動(dòng)與分析不符，故D項(xiàng)與題意不相符。5、C【解析】試題分析：物體所受的合外力為零時(shí)，機(jī)械能不一定守恒，例如在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體沿斜面加速下滑過(guò)程中，如果加速度為gsinα則說(shuō)明物體不受阻力作用，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；系統(tǒng)中只有重力和彈簧彈力做功時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；在空中飛行的炮彈爆炸后，由于火藥釋放出能量，故機(jī)械能要增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的條件判斷．6、C【解析】試題分析：對(duì)小木塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力等于向心力，指向圓心，結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況，再對(duì)木塊受力分析即可．小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，C正確．7、AC【解析】I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，b圖線的斜率大，則b的電阻小，故A正確，B錯(cuò)誤；兩電阻串聯(lián)，電流相等，根據(jù)P=I2R得，a的電阻大，則電阻a消耗的功率較大，故C正確；若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路，電壓相等，根據(jù)P=U2R，可知a8、BD【解析】

A．沿粗糙斜面下滑的物體，受重力、支持力、斜面對(duì)物體的摩擦力．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除重力對(duì)物體做功外，斜面對(duì)物體的摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，則物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B．沿光滑斜面自由下滑的物體，受重力、支持力．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力對(duì)物體做功，則物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B正確．C．從樹(shù)上下落的樹(shù)葉，受重力、空氣的作用力．樹(shù)葉在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除重力對(duì)物體做功外，空氣對(duì)樹(shù)葉的作用力對(duì)樹(shù)葉做負(fù)功，則樹(shù)葉在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．D．在真空管中自由下落的羽毛，只受重力．羽毛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力對(duì)羽毛做功，則羽毛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D正確．故選BD．點(diǎn)睛：物體機(jī)械能守恒的條件是除重力(彈簧彈力)外其它力對(duì)物體做的功為零；有時(shí)也借助物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(彈性勢(shì)能)的變化來(lái)判斷機(jī)械能是否守恒．9、CD【解析】

根據(jù)楞次定律的“來(lái)拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線框的有效切割磁感線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時(shí)間圖像的斜率再減小，故AB錯(cuò)誤；由于不知道當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)重力和安培力的關(guān)系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確10、AD【解析】試題分析：對(duì)物塊受力分析，如圖所示．由圖2、圖3可知，當(dāng)力F1=1．8N時(shí)，物塊加速下滑，加速度，當(dāng)力F2=1．4N時(shí)，物塊勻速下滑，根據(jù)牛頓第二定律有：，，解得物塊質(zhì)量m=1kg，摩擦力f=2．4N，故A正確；摩擦力，動(dòng)摩擦因數(shù)，故B錯(cuò)誤；由圖3圖象與橫軸形成的面積可知，1-3s時(shí)間內(nèi)物塊位移x=1．8m，速度從1增加到，物體克服摩擦力做功，故D正確；根據(jù)動(dòng)能定理有：，力F做功，平均功率，故C錯(cuò)誤．考點(diǎn)：牛頓第二定律，動(dòng)能定理，平均功率．11、CD【解析】

A.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，受到重力與支持力，不受向心力。A錯(cuò)誤；BC.當(dāng)火車在彎道處以規(guī)定的速度v轉(zhuǎn)彎時(shí)，彎道內(nèi)外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓，此時(shí)重力與支持力的合力恰好提供向心力，當(dāng)火車速率小于v時(shí)，需要向心力變小，火車有近心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，擠壓內(nèi)軌；當(dāng)火車速率大于v時(shí)，火車有離心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，擠壓外軌，B錯(cuò)誤C正確。D.對(duì)火車受力分析如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知：，所以，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，D正確。12、AC【解析】

A、滑塊上滑做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由速度公式可得減速時(shí)間為t上=v0a上=1010=1s，A正確。B、勻減速的位移為x=v【點(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的應(yīng)用，要求能正確得到上滑和下滑的加速度不同。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）自由下落的物體2mm（2）0.59m/s0.174J0.175J在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減少量【解析】（1）運(yùn)用公式mv2=mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘是從初速度為零開(kāi)始．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，打點(diǎn)周期為0.02s，重物開(kāi)始下落后，由h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm得，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm．

（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：，

重錘的動(dòng)能：EKB=mvB2=×1×0.592J=0.174J

從開(kāi)始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量：△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.175J．

得出的結(jié)論是：在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機(jī)械能守恒．14、8.00N6.00N增大變小【解析】

（1）根據(jù)胡克定律可知，F(xiàn)=kx=1000×0.01=10N；根據(jù)彈簧秤的讀數(shù)方法可知，a的讀數(shù)為8.00N；兩彈簧秤夾角為90°，則可知，b的讀數(shù)為；（2）保持（1）中彈簧秤a的示數(shù)和方向不變的條件下，若增大彈簧OC的伸長(zhǎng)量，則合力增大，若oa的大小和方向不變，如圖所示，則說(shuō)明ob的力一定增大，與OC間的夾角變小；三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、(1)2.4J；(2)3.36m【解析】

由向心力公式求出B點(diǎn)的速度，根據(jù)能量守恒即可求出小球在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功；由動(dòng)能定理求出小球到達(dá)C點(diǎn)的速度，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的公式，即可求出為使小球落點(diǎn)P與B點(diǎn)的水平距離最大時(shí)BC段的長(zhǎng)度；【詳解】解：(1)在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有F解得v根據(jù)能量守恒，在AB段，小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和克服摩擦力做的功消耗的能量，所以有：mgR解得：W(2)從B到C的過(guò)程中由動(dòng)能定理得：-設(shè)物塊從C點(diǎn)到落地點(diǎn)時(shí)間為t，水平位移為x，則有：hxl解得：lBC16、(1)，5m(2)0.8m≤R2.8m【解析】（1）物塊在圓弧上運(yùn)動(dòng)，據(jù)動(dòng)能定理：-0得到m/s物塊在