重慶市普通高中2022年物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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，錯選和不選得零分）1、兩個分別帶有電荷量－Q和+2Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為A．4F B．2F C． D．F2、(本題9分)2017年4月，我國成功發(fā)射的天舟一號貨運(yùn)飛船與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會對接，對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道（可視為圓軌道）運(yùn)行．與天宮二號單獨(dú)運(yùn)行時相比，組合體運(yùn)行的：（）A．周期變大 B．速率變大 C．動能變大 D．向心加速度變大3、(本題9分)如圖所示，水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動，兩輪的半徑．當(dāng)主動輪Q勻速轉(zhuǎn)動時，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則()A． B． C． D．4、(本題9分)如圖，A、B兩點(diǎn)各放一電荷量均為Q的等量異種電荷，有一豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿在兩電荷連線的垂直平分線上，a、b、c是桿上的三點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶負(fù)電荷q的小環(huán)套在細(xì)桿上，自a點(diǎn)由靜止釋放，則A．小環(huán)所受的彈力水平向左B．小環(huán)從a到c做勻加速直線運(yùn)動C．小環(huán)從b到c速度可能先增大后減小D．小環(huán)從b到c速度可能先減小后增大5、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個小球以相同的速率分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力．從拋出到落地關(guān)于三個小球判斷正確的是A．運(yùn)動時間相同B．落地時的速度相同C．落地時重力的瞬時功率相同D．落地時的動能相同6、(本題9分)對于做勻速圓周運(yùn)動的物體，下列說法中正確的是（）A．線速度大小不變B．角速度變化C．加速度不變D．周期變大7、如圖所示，一個長為L，質(zhì)量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)物塊與木板相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對木板做功為μmgsC．木板動能的增量為μmgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs8、(本題9分)豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度v、機(jī)械能Ep、位移x、加速度a隨時間t變化的函數(shù)圖象如圖所示，其中正確的是（不計空氣阻力，以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)和豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線）（）A． B．C． D．9、(本題9分)如圖所示，a、b是兩個電荷量都為Q的正點(diǎn)電荷。O是它們連線的中點(diǎn)，P、P＇是它們連線中垂線上的兩個點(diǎn)。從P點(diǎn)由靜止釋放一個質(zhì)子，不計質(zhì)子重力。下列判斷正確的是A．質(zhì)子將向O一直做加速運(yùn)動，加速度一定是逐漸增大B．質(zhì)子將向P＇一直做加速運(yùn)動，加速度一定是逐漸減小C．質(zhì)子將向P＇一直做加速運(yùn)動，加速度可能是先增大后減小D．質(zhì)子所經(jīng)過的位置電勢越來越低10、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動時，下列說法中正確的是A．速度一定變化B．加速度一定變化C．合力一定不為零D．合力方向與速度方向一定不在同一直線上11、(本題9分)水平線上的O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷,圖中畫出電荷周圍對稱分布的幾條電場線,如右圖所示。以水平線上的某點(diǎn)O′為圓心，畫一個圓,與電場線分別相交于a、b、c、d、e，則下列說法正確的是（?）A．b、e兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢C．b、c兩點(diǎn)間電勢差等于e、d兩點(diǎn)間電勢差D．電子沿圓周由d到b，電場力做正功12、(本題9分)兩個相同的小球處于同一高度，同時開始運(yùn)動，其中球做自由落體運(yùn)動、球做平拋運(yùn)動，最后到達(dá)同一水半面，不計空氣阻力．下列說法正確的有（）A．兩個小球落地時的動能相同B．從開始運(yùn)動到落地，兩個小球動能的增量相同C．從開始運(yùn)動到落地，重力對兩個小球做功的平均功率相同D．小球即將著地時重力做功的瞬時功率大二、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)某同學(xué)采用如圖1所示的裝置進(jìn)行“合外力做功和動能變化的關(guān)系”的研究．a(chǎn)．按圖1把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)調(diào)節(jié)長木板右端高度，直到小車能夠做勻速直線運(yùn)動；b．把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重，接通電源，放開小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點(diǎn)．從某點(diǎn)A開始依次取計數(shù)點(diǎn)B、C、D、…，每相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)未畫出，配重的總質(zhì)量為100g；c．測量出B、C、D、…各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為…；d．用沙和沙桶受到的總重力作為細(xì)線對小車的拉力，分別乘以…，得到合外力對小車所做的功…；e．求出B、C、D、…各點(diǎn)速度的大小，分別記為…，再求出它們的平方…；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方，橫坐標(biāo)表示合外力對小車所做的功W，作出圖象，并在圖象中描出（，）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；請回答下列問題：（重力加速度，以下計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在步驟d中，該同學(xué)測得x4=40.00cm，則合外力對小車所做的功W4=______J；（2）該同學(xué)得到的圖象如圖2所示．通過圖象可知，打A點(diǎn)時對應(yīng)小車的速度vA=______m/s；（3）小車的質(zhì)量M=______kg．14、（10分）某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律，圖中CQ是斜槽，QR為水平槽，二者平滑相接，實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面上的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次．圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰球B時A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)．若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊．(1)入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA________mB(選填“>”“<”或“=”)．(2)碰撞后B球的水平射程約為________cm.(3)下列選項(xiàng)中，屬于本次實(shí)驗(yàn)不必測量的一個物理量是________(填選項(xiàng)前的字母)．A．水平槽上未放B球時，測量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，測量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C．測量A球和B球的質(zhì)量D．測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度(4)若碰撞前后動量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為___________________________________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖，豎直平面內(nèi)粗糙直桿與半徑為R＝2.1m的光滑1/4圓弧軌道平滑連接，直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)質(zhì)量為m＝2kg．與豎直方向成α＝37°的恒力F作用在小環(huán)上，使它從A點(diǎn)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動到半圓弧軌道左端B點(diǎn)時撤去F，小環(huán)沿圓軌道上滑到最高點(diǎn)C處時與軌道無彈力作用．AB間的距離為1m，小環(huán)與直桿間的動摩擦因數(shù)為0.1．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）小環(huán)在C處時的速度大??；（2）小環(huán)在B處時的速度大??；（3）恒力F的大小．16、（12分）(本題9分)在某次海上軍事演習(xí)中，一艘驅(qū)逐艦以90km/h的速度追趕在它前面120km處同方向勻速航行的航空母艦，驅(qū)逐艦總共追趕了270km才趕上，則航空母艦的航速為多大？17、（12分）(本題9分)如圖所示，是一個電梯模型，A為電梯的廂體，B為平衡重物，A、B的質(zhì)量分別為M=200kg，m=50kg。

A、B通過繞過兩個定滑輪的鋼絲繩連接，不計鋼絲繩和定滑輪的質(zhì)量。某時刻，電動機(jī)牽引廂體A，使之由靜止開始向上運(yùn)動，電動機(jī)輸出功率為1500W保持不變，廂體A上升2m后開始做勻速運(yùn)動。不計空氣阻力和一切摩擦，重力加速度g=10m/s2。在廂體向上運(yùn)動過程中，求：(1)若廂體A向上加速時的加速度大小為0.5m/s2，則重物B下端繩的拉力大?。?2)廂體A從開始運(yùn)動到剛好開始勻速運(yùn)動所用的時間(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】

相距為r時，根據(jù)庫侖定律得：；由于帶異種電荷時，接觸后，各自帶電量變?yōu)镼，則此時，兩式聯(lián)立得F′=；A.4F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.2F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；2、C【解析】

對于繞地球運(yùn)行的航天器，地球?qū)λ耐庥幸μ峁┫蛐牧?，則，由公式可知，半徑不變，周期不變，速率不變，向心加速度不變．由于質(zhì)量增加，所以動能增大，故C正確，ABD錯誤．3、C【解析】在P輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在P輪邊緣上．則有最大靜摩擦力提供向心力．即為μmg＝mω12R，當(dāng)木塊放在Q輪也靜止，則有μmg＝mω22r，解得：.因?yàn)閍1＝ω12R，a2＝ω22r，所以，故選AC.點(diǎn)睛：本題要抓住恰好靜止這個隱含條件，即最大靜摩擦力提供向心力；同時要知道同緣轉(zhuǎn)動線速度相等，同軸轉(zhuǎn)動角速度相等．4、B【解析】

根據(jù)電場疊加原理可知中垂線上各點(diǎn)的合場強(qiáng)均為水平向右，則有小環(huán)所受的電場力方向水平向左，所以小環(huán)所受的彈力水平向右；由于小環(huán)所受的電場力方向與小環(huán)的運(yùn)動方向垂直，電場力不做功，而在豎直方向小環(huán)只受到重力作用，故小環(huán)做自由落體運(yùn)動，小環(huán)從到速度一直增大，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤。5、D【解析】A、落地的時間不同，豎直上拋時間最長，豎直下拋時間最短，故A錯誤；

B、小球運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B錯誤；

C、落地時速度大小相等，但方向不同，根據(jù)可知，重力的瞬時功率不等，故C錯誤；

D、根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到落地時動能相等，故D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒；同時速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意識．6、A【解析】

勻速圓周運(yùn)動過程中，速度大小恒定不變，速度方向時刻變化著，角速度恒定，周期恒定，向心加速度大小恒定，但向心加速度方向時刻變化著，A正確．BCD錯誤故選A7、AB【解析】

A.物塊相對于地面運(yùn)動的位移為x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對木板，根據(jù)動能定理可知，木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故C錯誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為μmgd，故D錯誤.8、ABC【解析】

A．以拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn)和豎直向下為正方向，則將一物體豎直向上拋出，不計空氣阻力，物體做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為，方向向下，則有，V是t的線性函數(shù)，故A正確；B．以拋出點(diǎn)為零勢能，重力勢能恒為正，，與t成二次函數(shù)關(guān)系，故B正確；C．位移的大小為：，所以x隨時間成二次函數(shù)關(guān)系，故C正確；D．豎直上拋運(yùn)動的加速度恒為g，向下為正，所以，故D錯誤。故選ABC。9、CD【解析】

a、b為兩個等量的正點(diǎn)電荷，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向P→P′，質(zhì)子從P點(diǎn)到P′點(diǎn)運(yùn)動的過程中，電場力方向P→P′，但電場線的疏密情況不確定，電場強(qiáng)度大小變化情況不確定，則電荷所受電場力大小變化情況不確定，加速度變化情況不確定．PP′過程中，質(zhì)子一直做加速運(yùn)動，但加速度變化情況不確定．【詳解】a、b是兩個電荷量都為Q的正點(diǎn)電荷。O是它們連線的中點(diǎn)，從P點(diǎn)靜止釋放一個質(zhì)子后將向P'運(yùn)動，由于電場強(qiáng)度方向是P指向P'，則質(zhì)子受到的電場力指向PP'，所以質(zhì)子做加速運(yùn)動，由于電場強(qiáng)度的大小不定，從P到P'電場強(qiáng)度可能減小，也可能先增加后減小，也可能增加，所以加速度可能減小，也可能先增加后減小，也可能增加，沿電場線方向電勢降低，即質(zhì)子所經(jīng)過的位置越來越低，CD正確．【點(diǎn)睛】等量同種正電荷電場中，在其中垂線上電場方向豎直向上，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng)度為零，所以從O向兩側(cè)先增大后減小，沿電場線方向電勢降低．10、ACD【解析】既然是曲線運(yùn)動，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，故A正確；平拋運(yùn)動是曲線運(yùn)動，加速度恒定，故B錯誤；曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不共線，一定存在加速度，曲線運(yùn)動的物體受到的合外力一定不為零．故C正確；物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上，物體就是在做曲線運(yùn)動．故D正確．故選B．11、BC【解析】

電場強(qiáng)度是矢量，只有大小和方向都相同時兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度才相同；電勢根據(jù)順著電場線方向電勢降低進(jìn)行判斷；根據(jù)對稱性分析b、c兩點(diǎn)間電勢差與b、e間電勢差的關(guān)系．根據(jù)電勢高低，判斷電場力對電子做功的正負(fù)．【詳解】由圖看出，b、e兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，而電場強(qiáng)度是矢量，所以b、e兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，A錯誤；根據(jù)順著電場線電勢逐漸降低可知，離點(diǎn)電荷O越遠(yuǎn)，電勢越低，故a點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢，B正確；根據(jù)對稱性可知，b、e兩點(diǎn)電勢相等，d、c兩點(diǎn)電勢相等，故其電勢差相等，C正確；d點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢，由，則知電子在d點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能，根據(jù)功能關(guān)系可知，電子沿圓周由d到b，電場力做負(fù)功，故D錯誤．12、BC【解析】兩球落地時，重力做功相同，由于平拋運(yùn)動有初動能，則平拋物體落地的動能較大，選項(xiàng)A錯誤；從開始運(yùn)動到落地，兩個小球動能的增量等于重力做功，即均為mgh，選項(xiàng)B正確；平拋運(yùn)動在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，則兩球落地時間相同，根據(jù)可知，重力對兩個小球做功的平均功率相同，選項(xiàng)C正確；兩球落地時豎直速度相同，根據(jù)P=mgvy可知，兩球落地時重力的瞬時功率相同，選項(xiàng)D錯誤；故選BC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.390.500.40（0.28~0.42）【解析】

(1)配重重力做功為：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J.(2)由圖可知，縱軸截距對應(yīng)的就是打A點(diǎn)速度的平方，因此有：v02＝0.25m2/s2，解得：v0=0.50m/s．(3)根據(jù)動能定理：，可得，所以圖象的斜率：，代入數(shù)據(jù)得：m=0.40kg．再減去配重0.1kg，小車的質(zhì)量M=0.3kg．【點(diǎn)睛】本題考查了該實(shí)驗(yàn)的具體操作和結(jié)合圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對應(yīng)圖象問題處理方法為，結(jié)合數(shù)學(xué)知識，寫出圖象的函數(shù)關(guān)系方程，明確截距、斜率等含義即可．14、>63.3(63.0-64.0）DmA·OP=mA·OM＋mB·ON【解析】

第一空.為保證入射球碰后不反彈，則入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA>mB．第二空.取B球的平均落地點(diǎn)，則碰撞后B球的水平射程約為63.3cm.第三空.水平槽上未放B球時，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測量出碰撞前A球的速度，故A正確；A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測量出碰撞后A球的速度，故B正確；測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比），用來表示出球的質(zhì)量，故C正確；不需要測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度，故D錯誤．此題選擇不必測量的一個物理量，故選D．第四空.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得mAv0=mAv1+mBv2，由已測量的物理量m