2022-2023学年陕西省西安电子科技大学附中物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图,排球场总长为,宽为,网高,运动员在离网远的线上的中点处跳起后将排球水平击出.若击球高度为,不计空气阻力,排球可视为质点,当地重力加速度为,则（）A．要使排球能落在对方界内,水平击出时排球的最小速度为B．排球落地时重力的瞬时功率随击出速度的增大而增大C．要使排球能落在对方界内,排球落地时的最大速度为D．当排球被垂直球网击出时,只要,总可以找到合适的速度,使排球落到对方界内2、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大3、(本题9分)范格文获2017年世界飞镖锦标赛冠军。图示是他某次练习中将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）A．换用质量稍大些的飞镖 B．适当增大投飞镖的初速度C．到稍远些的地方投飞镖 D．适当增加投飞镖时的高度4、(本题9分)从距地面高度为H处，将质量为m的铅球无初速释放，铅球落入沙坑后，在沙坑中下落的距离为h，重力加速度用g表示，不计空气阻力，则A．从释放到铅球落入沙坑的全过程机械能守恒B．铅球刚要落入沙坑时的动能为mghC．沙坑中的沙子对铅球的平均阻力的大小为D．沙坑中的沙子对铅球做的功为―mg(H+h)5、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10m/s2。则A．物体的质量m=l.0kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20C．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JD．前2s内推力F做功的平均功率P=2.0W6、如图所示，AB为竖直面内圆弧轨道，半径为R，BC为水平直轨道，长度也是R．一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，现使物体从轨道顶端A由静止开始下滑，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR7、(本题9分)一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s8、如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等9、“和谐”号动车组列车高速运行时可以让乘客体验追风的感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A．增大弯道半径B．减小弯道半径C．增加内外轨的高度差D．减小内外轨的高度差10、某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（）A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小B．升降机的最大速度v2＝C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D．钢丝绳的最大拉力为11、(本题9分)如图所示，电动机通过根轻绳拉小车水平向左运动，电动机功率不变，小车通过位置时速度为，此时轻绳与水平方向的夹角为．设小车所受阻力恒为，小车质量为．取不计滑轮质量及其摩擦，则小车通过位置时（）A．电动机收绳速度大小为B．绳的拉力大小为C．小车受到的支持力大小为D．小车的加速度大小为12、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（）A．火车可能受到重力、支持力和向心力作用B．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s，则车轮轮缘会挤压_______。（填内轨或外轨）(g=10m／s2)14、(本题9分)一辆汽车在平直的公路上从静止开始加速行驶，经过一段时间，动能变为60J，这一过程中，汽车的动能增加了______J，合力对汽车做了______J的功．15、如图所示，质量为72kg的航天员聂海胜，随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，若地球对航天员的万有引力为690N，当他静止站在飞船中时，飞船对他的支持力大小为___。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？17、（10分）(本题9分)将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状，并固定在竖直平面内．其中AD段竖直，DE段为圆弧，圆心为O，E为圆弧最高点，C与E、D与O分别等高，BC＝AC．将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g．（1）小珠由C点释放，求到达E点的速度大小v1；（2）小珠由B点释放，从E点滑出后恰好撞到D点，求圆弧的半径R；（3）欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过，求释放小珠的位置范围．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】排球做平抛运动，；要使排球能落在对方界内，落地的时间，水平击出时排球的最小速度为，选项A错误；排球落地时重力的瞬时功率，则排球落地时重力的瞬时功率与击球的速度无关，选项B错误；要使排球能落在对方界内,则球落地的时间；球的最大水平位移，击球的最大速度，排球落地时的最大速度为，选项C正确；若排球被击出后既恰好触网又恰好越界，则同时满足和，联立以上两式解得、，当时，若排球被击出时的速度小于，排球会触网，若排球被击出时的速度大于,排球会越界，所以不是只要,就一定能使排球落到对方界内，选项D错误；故选C.点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合临界条件结合运动学公式灵活求解；注意排球“触网”和“越线”的临界条件．2、A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；B、根据电容器的决定式：C=εS4πkd，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据C=QU可知，电量C、根据电容器的决定式：C=εS4πkd，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数ε增大，则电容C增大，根据C=QU可知，电量D、根据C=QU可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。3、C【解析】

飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正上方说明飞镖竖直方向的位移太小，根据平抛运动的规律可得，水平方向上则有竖直方向上则有联立可得A．能否击中靶心与飞镖的质量大小没有关系，换用质量稍大些的飞镖，飞镖仍会打在靶心的正上方，故A错误；B．适当增大投飞镖的初速度，根据可知飞镖下落的高度变小，故仍会打在靶心的正上方，故B错误；C．到稍远些的地方投飞镖，根据可知飞镖下落的高度变大，故可能会打在靶心位置，故C正确；D．适当增加投飞镖时的高度，根据可知飞镖下落的高度不变，故仍会打在靶心的正上方，故D错误；故选C。4、D【解析】

A、释放到铅球落入沙坑的全过程中，重力做正功，沙坑中的沙子对铅球做负功，所以从释放到铅球落入沙坑的全过程铅球的机械能不守恒，故选项A错误；B、从释放到铅球刚要落入沙坑时，根据动能定理可得，解得铅球刚要落入沙坑时的动能为，故选项B错误；C、对全过程运用动能定理得，则小球在沙坑中受到的平均阻力为，故选项C错误。D、小球下落全过程中，根据动能定理可得，沙坑中的沙子对铅球做的功为，故选项D正确；5、C【解析】

A.由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，在1-2s的时间内，物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以a=2-01m/s2=2m/s2，由牛顿第二定律可得F-f=ma，所以m=B.由f=μFN=μmg，所以μ=fC.第二秒内物体的位移是x=12at2=12×2×12m=1m，摩擦力做的功W=fx=-2N×1m=-2J，所以第2s内物体克服摩擦力做的功D.前2s，在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动，F也只在第二秒做功，F的功为W=Fx=3×1J=3J，所以前2s内推力F做功的平均功率为P＝6、D【解析】以物体为研究对象，全程由动能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功为W克=（1-μ）mgR，所以D正确，ABC错误．7、BD【解析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=8、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。9、AC【解析】

AB．设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得θ一定，v增大时，可增大半径R，故A正确，B错误；CD．根据由于θ较小，则h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度。则L、R一定，v增大，h增大，故C正确，D错误。10、ABD【解析】

A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。11、AD【解析】电动机收绳速度大小为，选项A正确；绳的拉力大小为，选项B错误；小车受到的支持力大小为，选项C错误；小车的加速度大小为，选项D正确；故选AD.点睛：此题关键是要区别速度分解和力的分解的不同方法；注意小车的速度是合速度，绳子的速度是分速度；12、CD【解析】

A.火车转弯时，受到重力与支持力，不受向心力。A错误；BC.当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力与支持力的合力恰好提供向心力，当火车速率小于v时，需要向心力变小，火车有近心运动趋势，挤压内轨；当火车速率大于v时，火车有离心运动趋势，挤压外轨，B错误C正确。D.对火车受力分析如图根据几何关系可知：，所以，与质量无关，D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.2m外轨【解析】如图所示：根据牛顿第二定律得，mgtanθ=mv2R

解得：tanθ=v故sinθ=hL=若速度大于20m/s，则需要的向心力变大，则轮轮缘会挤压外轨。点睛：解决本题的关键理清向心力的来源，火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力。14、60；60；【解析】汽车在平直的公路上从静止开始加速行驶，经过一段时间，动能变为60J，这一过程中，汽车的动能增加了60J，根据动能定理可知，合力对汽车做了60J的功．15、0【解析】

聂海胜随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，地球对聂海胜的万有引力充当了他做匀速圆周运动的向心力，他处于完全失重状态，故飞船对他的支持力大小为0。三．计算题(22分)16、（1）；