山東省濟(jì)省實(shí)驗(yàn)學(xué)校2022年物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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(hào)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(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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)一輛汽車從靜止開始啟動(dòng)，先勻加速達(dá)到某一速度后以恒定功率運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)．下列汽車的速度v、位移x、加速度a及汽車牽引力做的功W隨時(shí)間t的變化圖象可能正確的是A． B．C． D．2、(本題9分)質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).時(shí)撒去拉力.物體運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．第末合力對(duì)物體做功的功率為B．第末拉力對(duì)物體做功的功率為C．整個(gè)過程中拉力對(duì)物體做功為D．在內(nèi)拉力對(duì)物體做功為3、下列說法正確的是（）A．動(dòng)量大小相同的兩個(gè)小球，其動(dòng)能也一定相同B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度一定是變化的C．物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量的變化量不可能相同D．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向一定指向圓心4、(本題9分)運(yùn)動(dòng)員在撐桿跳起和越桿下落的過程中，如果不考慮空氣阻力等其他因素的影響，有關(guān)能量變化的下列說法中，正確的是（）A．撐桿起跳時(shí)，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能和彈性勢能B．運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)，重力勢能和撐桿彈性勢能都是最大C．運(yùn)動(dòng)員越過橫桿下落過程中，機(jī)械能在不斷減小D．人體的重力勢能是人體和撐桿這個(gè)系統(tǒng)所共有5、(本題9分)一物體做平拋運(yùn)動(dòng)，描述物體在豎直方向上的分速度v隨時(shí)間變化規(guī)律的圖線是如圖所示中的（取豎直向下為正）（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷（上板正、下板負(fù)），與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地（電勢為零），在兩極板間有一點(diǎn)P，以C表示電容器的電容，E表示兩板間的電場強(qiáng)度，表示P點(diǎn)的電勢，表示靜電計(jì)指針與豎直桿的偏角。若保持電容器上極板不動(dòng)，將下極扳向上移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則下列判斷正確的是（）A．C變大 B．增大 C．增大 D．E變大7、如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為B．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為C．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgD．整個(gè)過程中物塊機(jī)械能損失了mgR8、(本題9分)如圖所示，物體A和B分別固定于地球北緯60°和赤道上的某處，下列說法正確的是A．A、B兩物體的角速度大小相等B．A、B兩物體的線速度大小相等C．A、B兩物體的向心加速度大小相等D．A、B兩物體的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大小相等9、(本題9分)將一個(gè)小球以某一初速度豎直上拋，空氣阻力與速度大小成正比，且始終小于小球的重力．從拋出到落回拋出點(diǎn)的全過程中，下列判斷正確的是（）A．上升經(jīng)歷的時(shí)間一定小于下降經(jīng)歷的時(shí)間B．小球的加速度方向不變，大小一直在減小C．小球的加速度方向不變，大小先減小后增大D．上升到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零，加速度也為零10、如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的最右端，則下列說法中正確的是A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為F(x+L)B．此時(shí)小車的動(dòng)能為f（x+L）C．這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為F(x+L)-fLD．這一過程中，物塊和小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL11、如圖所示，圓弧形光滑軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，OC豎直，水平。A點(diǎn)緊靠一足夠長的平臺(tái)MN，D點(diǎn)位于A點(diǎn)正上方，如果從D點(diǎn)無初速度釋放一個(gè)小球，從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，有可能從C點(diǎn)飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)，落在平臺(tái)MN上。下列說法正確的是（）A．只要D點(diǎn)的高度合適，小球可以落在MN上任意一點(diǎn)B．在由D運(yùn)動(dòng)到M和由C運(yùn)動(dòng)到P的過程中重力功率都越來越大C．小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中機(jī)械能守恒D．如果小球能從C點(diǎn)飛出，則小球過C點(diǎn)時(shí)與軌道的壓力不可能為零12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)h高度，下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能減少2mghB．物體的機(jī)械能保持不變C．物體的動(dòng)能增加2mghD．物體的機(jī)械能增加mgh二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物m從高處由靜止開始下落，拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖甲中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m=2000g，則（g取9.8m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=______m/s；（2）在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量_____J，重力勢能的減少量_____J；（3）運(yùn)用機(jī)械能守恒定律結(jié)論和該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以測量該地的重力加速度，若某同學(xué)作出圖像如圖乙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=______m/s2.14、（10分）一小球在某未知星球上作平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)小球在有坐標(biāo)紙的背景屏前采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝，然后對(duì)照片進(jìn)行合成，如圖所示。A、B、C為連續(xù)三次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s，照片大小如圖所示，已知該照片的實(shí)際背景屏方格的邊長均為4cm，不計(jì)空氣阻力，則由以上及圖信息可推知：（1）小球平拋的初速度大小是_____________m/s；（2）該星球表面的重力加速度為___________m/s2；（3）小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大小是___________m/s；（4）若取A為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初位置坐標(biāo)為：x=___________cm，y=___________cm。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，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平地面上，軌道半徑為R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某一速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2R．重力加速度為g，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間t；（2）小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大??；（3）小球A與小球B球碰撞前瞬間對(duì)軌道的壓力多大？方向如何？16、（12分）(本題9分)如圖所示，長為L的輕桿一端固定質(zhì)量為M的物塊（不計(jì)大?。?，另一端可繞光滑固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m的子彈水平射入物塊中（未穿出），物塊恰能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。試求子彈射入物塊前的速度大小v0。17、（12分）(本題9分)如圖所示，足夠長水平面的A點(diǎn)左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。寬度為r的物塊P帶有半徑為r的四分之一光滑圓弧，圓弧的最低點(diǎn)切線水平，距地面的高度為1.5r，靜止放在A點(diǎn)左側(cè)適當(dāng)位置?，F(xiàn)讓小球Q從物塊P的圓弧最高點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小球Q落地的瞬間，物塊P剛好與靜止放在A點(diǎn)的小物塊R發(fā)生彈性正碰，碰后小物塊R運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)點(diǎn)C與A點(diǎn)的距離為3r。已知P、Q、R的質(zhì)量分別為6m、3m、2m，重力加速度為g，物塊P、R碰撞過程時(shí)間很短，發(fā)生的位移不計(jì)，小球Q、物塊R大小不計(jì)，求：(1)小球Q離開P時(shí)的速度大??；(2)小物塊R與A點(diǎn)右側(cè)水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)小球Q落地點(diǎn)B與A點(diǎn)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、D【解析】AC、汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間均勻變化，然后P保持不變，速度增大，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤；B、勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)知，圖線是拋物線的分支，然后做變加速直線運(yùn)動(dòng)，圖線是曲線，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖線為傾斜的直線，故B錯(cuò)誤；D、開始牽引力不變，牽引力功，牽引力功與時(shí)間成拋物線關(guān)系，然后功率不變，根據(jù)W=Pt知，功與時(shí)間成線性關(guān)系，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】對(duì)于機(jī)車啟動(dòng)問題，要根據(jù)牛頓第二定律和汽車功率P=Fv進(jìn)行討論，弄清過程中速度、加速度、牽引力、功率等變化情況．2、B【解析】根據(jù)圖像可知1s末的速度為，v-t圖像中圖線的斜率表示加速度，0~2s過程中的加速度為，故0~2s內(nèi)的合力，所以1s末合力的功率為，A錯(cuò)誤；3s后撤去外力時(shí)的加速度為，此過程中只受摩擦力作用，，解得，所以在0~2s過程中根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，故1s末拉力的功率為，B正確；圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，整個(gè)過程中，而，故拉力做功不為零，C錯(cuò)誤；在內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以拉力和摩擦力相等，故，故，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的突破口是根據(jù)v-t圖像的斜率，面積的物理意義（斜率表示加速度，面積表示位移），然后結(jié)合功率的公式P=Fv和動(dòng)能定理求解．3、D【解析】

A.動(dòng)量與動(dòng)能的大小關(guān)系為可知?jiǎng)恿看笮∠嗤膬蓚€(gè)小球，其動(dòng)能不一定相同，還要看質(zhì)量關(guān)系，故A項(xiàng)與題意不符；B.在恒力作用下，物體可以做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故B項(xiàng)與題意不相符；C.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的力繩子等于質(zhì)量，所以相同時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量的變化量一定相同，故C項(xiàng)與題意不相符；D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向一定指向圓心，故D項(xiàng)與題意相符．4、A【解析】

A．撐桿起跳時(shí)，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能和彈性勢能，故A正確；B．運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)，桿恢復(fù)原長，重力勢能最大，撐桿彈性勢能最小，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員越過橫桿下落過程中，只受重力，機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；D．人體的重力勢能是人體和地球這個(gè)系統(tǒng)所共有的，故D錯(cuò)誤。故選A。5、D【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，即做初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)間圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定v-t圖線，基礎(chǔ)題．6、A【解析】

A．保持電容器上極板不動(dòng)，將下極扳向上移動(dòng)一小段距離，兩板間距離減小，據(jù)知，電容器電容C增大。故A項(xiàng)正確；B．據(jù)A項(xiàng)分析知，電容器電容C增大；電容器所帶電荷量不變，據(jù)知，電容器兩板間電勢差減小，則靜電計(jì)指針與豎直桿的偏角減小。故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．電容器所帶電荷量不變，兩板間距離減小，據(jù)兩板間的電場強(qiáng)度E不變；P點(diǎn)與下極板間距離減小，據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系知，P點(diǎn)與下極板間電勢差減小，電容器下極板接地（電勢為零），則P點(diǎn)的電勢減小。故CD兩項(xiàng)錯(cuò)誤。7、BCD【解析】

A.由機(jī)械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點(diǎn)時(shí)的速度為，故A不符合題意；B.對(duì)全程由動(dòng)能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點(diǎn)間的距離為，故B符合題意；C.b點(diǎn)時(shí)，物體受重力、支持力而做圓周運(yùn)動(dòng)，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)b點(diǎn)的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動(dòng)過程中，摩擦力所做的功等于機(jī)械能的損失，故機(jī)械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；8、AD【解析】

A．A、B兩點(diǎn)共軸，角速度相同，故A正確；B．位于赤道上的物體B與位于北緯60°的物體A，可知A的半徑與B的半徑相比為Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B兩點(diǎn)線速度大小之比cos60°：1．故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)a=ω2r可知它們的加速度不同．故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，A、B兩物體的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大小相等，選項(xiàng)D正確；故選AD．9、AB【解析】試題分析：上升過程阻力向下，下降過程阻力向上，根據(jù)牛頓第二定律比較加速度大小，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析比較．無論上升還是下降，合力始終向下，上升過程，v減小因此a減?。?/p>

下降過，v增大因此a減小，即小球的加速度一直減小，故B正確C錯(cuò)誤；上升的過程中的加速度的大小為：，下降的過程中的加速度：，可知上升的加速度大于下降過程中的加速度，由將向上的過程看作逆過程為向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知，上升經(jīng)歷的時(shí)間一定小于下降經(jīng)歷的時(shí)間，故A正確；最高點(diǎn)處速度為零，小球仍然受到重力的作用，加速度為g，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】注意上升和下降過程中阻力的方向不同10、CD【解析】

由圖可知，在拉力的作用下物體前進(jìn)的位移為L+x，故拉力的功為F（x+L），摩擦力的功為f（x+L），則由動(dòng)能定理可知物體的動(dòng)能為（F-f）（x+L），故A錯(cuò)誤；小車受摩擦力作用，摩擦力作用的位移為x，故摩擦力對(duì)小車做功為fx，故小車的動(dòng)能改變量為fx；故B錯(cuò)誤；物塊和小車增加的機(jī)械能等于外力的功減去內(nèi)能的增量，內(nèi)能的增量等于fL，故機(jī)械能的增量為F（x+L）-fL，故CD正確；故選CD．11、BC【解析】

AD．小球恰好通過點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫榱?，則有得小球通過點(diǎn)的最小速度為小球離開點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有解得小球離開點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離最小值為所以小球只有落在平臺(tái)上距點(diǎn)距離為的右側(cè)位置上，故AD錯(cuò)誤；B．在由運(yùn)動(dòng)到的過程中，速度增大，由知重力功率增大；由運(yùn)動(dòng)到的過程中，增大，由知重力功率增大，故B正確；C．小球由經(jīng)、、到的過程中，軌道對(duì)小球不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故C正確。故選BC。12、CD【解析】

重力勢能的變化量等于重力對(duì)物體做的功．只有重力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能才守恒．根據(jù)動(dòng)能定理研究動(dòng)能的變化量．根據(jù)動(dòng)能的變化量與重力的變化量之和求解機(jī)械能的變化量?！驹斀狻緼項(xiàng)：由質(zhì)量為m的物向下運(yùn)動(dòng)h高度，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh，故A錯(cuò)誤；B、依題物體的加速度為2g，說明除重力做功之外，還有其他力對(duì)物體做功，物體的機(jī)械能應(yīng)增加，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：合力對(duì)物體做功W=mah=2mgh，根據(jù)動(dòng)能定理得知，物體的動(dòng)能增加2mgh，故C正確；D項(xiàng)：由上物體的重力勢能減小mgh，動(dòng)能增加2mgh，則物體的機(jī)械能增加mgh，故D正確。故選：CD?！军c(diǎn)睛】本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對(duì)功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動(dòng)能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機(jī)械能變化有關(guān)。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.9800.9600.9829.75【解析】

（1）[1]根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得計(jì)數(shù)點(diǎn)5的速度為（2）[2]在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量[3]重力勢能的減小量（3）[4]根據(jù)機(jī)械能守恒得則有可知圖線的斜率解得14、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：。（2）豎直方向上有：△y=2L=g′T2，解得：（3）B點(diǎn)的豎直分速度大小為；所以小球在B點(diǎn)時(shí)的速度是：。（4）B點(diǎn)的水平位移為：x=v0t=1.6×=0.32m=32cm，豎直位移為：；所以小球拋出點(diǎn)的位置橫坐標(biāo)為：（-32+4×4）cm=-16cm，縱坐標(biāo)為：（-16+3×4）cm=-4cm。所以小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-16cm，-4cm）。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、（1）t=2Rg（2）【解析】試題分析：（1）粘合后的兩球飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，有2R=1解得t