2021-2022学年福建省福州市长乐高级中学物理高一下期末监测试题含解析

2021-2022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，一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的运动过程中（）A．小球在B点时动能最大B．小球在C点加速度为0C．小球的机械能守恒D．小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量2、在电源处于正常工作状态时，下列说法正确的是（）A．在电源内部，正电荷从正极向负极运动B．在电源外部，正电荷从正极向负极运动C．在电源外部，电流所做的功一定等于电热D．路端电压一定等于电源的电动势3、(本题9分)质量为ｍ的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是A．物体的重力势能减少mgh/3B．物体的机械能减少2mgh/3C．物体的动能增加mgh/3D．重力做功2mgh/34、(本题9分)一质量为m的物体，在外力作用下以大小为g的加速度竖直向上做匀加速直线运动，已知g为当地重力加速度。则物体在上升高度为h的过程中A．物体重力势能减少mghB．物体的动能增加2mghC．物体的机械能增加mghD．合外力对物体做功mgh5、(本题9分)一个半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，环上套着两个带电小球A和中央有孔，可视为点电荷，当它们处于如图所示位置时，恰好都能保持静止状态．此时小球B与环中心O处于同一水平面，A，B连线与水平方向夹角为已知小球B为带电量为q的负电荷，质量为m，重力加速度为g，静电力常量为k，由此可知小球A．质量为2m B．带负电C．带电荷量为 D．对圆环的弹力大小为6、一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船A．沿三条不同路径渡河的时间相同B．沿AC轨迹渡河所用的时间最短C．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小D．沿AB轨迹运动时，船在垂直于河岸方向做匀减速直线运动7、(本题9分)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星．则下列说法正确的是（）A．角速度的大小关系是ωa＜ωbB．向心加速度的大小关系是aa＞abC．线速度的大小关系是va＞vbD．周期的大小关系是Ta＞Tb8、(本题9分)质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用，力的方向保持不变．加速度的大小与时间的关系如图所示，则（）A．时刻的瞬时功率为B．时刻的瞬时功率为C．在到这段时间内，水平力的平均功率为D．在到这段时间内，水平力的平均功率为9、(本题9分)如图甲所示是游乐场中过山车的实物图，可将过山车的部分运动简化为图乙的模型。若质量为m的小球从曲面轨道上h＝4R的P点由静止开始下滑，到达圆轨道最高点A点时与轨道间作用力刚好为2mg。已知P到B曲面轨道光滑，B为轨道最低点，圆轨道粗糙且半径为R，重力加速度取g。下列说法正确的是（）A．小球从P点下滑到A点过程中，合外力做功为mgRB．小球从P点下滑到A点过程中，机械能损失12C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为2mgRD．若小球从h＝3R的位置由静止释放，到达A点时恰好与轨道之间无相互作用10、(本题9分)如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径11、(本题9分)如图所示,一粗糙的四分之一圆弧轨道,半径为R,轨道圆心O与A点等高．一质量为m的小球在不另外施力的情况下,能以速度v沿轨道自A点匀速率运动到B点,取小球在A点时为计时起点,且此时的重力势能为零,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是A．到达底端时,重力做功的功率为mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力势能随时间的变化关系为Ep=mgRsinD．小球的机械能随时间的变化关系为E=mv2-mgRsin12、(本题9分)机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：A．B．C．D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、一横波某瞬时波形如图所示，质点M此时的运动方向向下，且经过0.2s第一次回到平衡位置，则此横波传播方向是向__________，从图示时刻起，经过1.2s，质点M通过的路程为___________cm。14、(本题9分)平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小______、方向_________。15、如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm.(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________．(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以3.2m/s、2.0m/s的速率相向运动，碰撞后A球静止．已知碰撞时间为0.05s，A、B的质量均为0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大小；(2)碰撞过程A对B平均作用力的大小．17、（10分）(本题9分)质量m=0.1kg的金属滑块（可看成质点）从距水平面h=1.8m的光滑斜面上由静止开始释放，运动到A点时无能量损耗，水平面AB粗糙，长度为2m，与半径为R=0.4m的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，D为轨道的最高点，滑块恰能通过最高点D，（g=10m/s2）。求：（1）滑块运动到A点的速度大小；（2）滑块从A点运动到B点克服摩擦阻力所做的功；（3）滑块与AB间的动摩擦因数。

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、D【解析】在小球由A→B→C的运动过程中，小球先做自由落体运动，动能增大，在B点与弹簧接触后，开始重力大于弹力，向下做加速运动，然后弹力大于重力，做减速运动，在重力和弹力相等时，小球动能最大，到最低点动能为零，合力向上，加速度不为零，AB错误；在整个过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但弹簧对小球做功，小球的机械能不守恒，C错误；从A到C点的过程中，根据能量守恒定律知，小球重力势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量，D正确．2、B【解析】

A.在电源内部，正电荷在非静电力作用下从负极向正极运动，选项A错误；B.在电源外部，正电荷从正极向负极运动，选项B正确；C.在电源外部，电流所做的功不一定等于电热，例如电源外部接非纯电阻元件时，选项C错误；D.只有外电路断开时，路端电压才等于电源的电动势，选项D错误。3、C【解析】重力势能变化只与重力做功有关，与其他力无关，此过程中，重力做功mgh，所以重力势能减小mgh，D对；A错；由牛顿第二定律mg-F=ma，F=，物体机械能的变化根据“除重力做功以外其他力做功等于机械能的变化”，力F做功，物体机械能减小，B对；动能变化根据合外力做功判断，合外力做功，动能增加，C对；4、D【解析】

A.重力做功为WG=-mgh，重力势能增大mgh，故A不符合题意；B.合力做功W合=mgh，根据动能定理：mgh=△Ek，所以物体的动能增加mgh，故B不符合题意；C.根据牛顿第二定律，有F-mg=mg解得：F=2mg外力F做功为WF=2mgh，根据功能关系，除重力和弹力之外的做功等于机械能增量ΔE=W故C不符合题意；D.合力做功W合=mgh．故D符合题意。5、A【解析】AB、对B球受力分析可知，A对B应该产生吸引力，才可以保证B处于平衡状态，所以A带正电，A对B的库仑力F==2mg，根据几何关系知小球A的重力也为2mg，故A对；B错；C、又因为A、B间距r=R，由F=可知，A球所带电荷量的大小为，故C错；D、对A球受力分析可知，A球受到重力、库仑力、环对球的支持力作用，由平衡条件可知A球对环的作用力FN=2Fcos

θ=2mg，故D错；故选A点睛：本题考查考生对库仑定律、受力分析、物体的平衡等综合知识的掌握情况6、B【解析】

船沿着船头指向方向做匀加速直线运动的同时还要随着水流一起运动；曲线运动的加速度指向轨迹的内侧，故AC轨迹船相对于静水沿v0方向做匀加速运动，AB轨迹船相对于静水沿v0方向做匀速运动，AD轨迹船相对于静水沿v0方向做匀减速运动；船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故A错误；沿AC轨迹，垂直河岸方向做匀加速直线运动，则渡河所用的时间最短，故B正确；沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸时垂直河岸的速度最大，此时船的速度最大，故C错误；沿AB轨迹运动时，船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，故D错误。7、AD【解析】

A．ac角速度相同，所以ωa=ωc，而rb＜rc，根据ω=可知：ωc＜ωb，所以ωa=ωc＜ωb，故A正确；B．a与c的角速度相等，由a=ω2r，得：aa＜ac，b与c都是万有引力提供向心力，则：a=，所以ac＜ab．故aa＜ab．故B错误；C．ac比较，角速度相等，由v=ωr，可知va＜vc，b与c都是万有引力提供向心力，则：，即，所以vc＜vb．故va＜vb．故C错误；D．卫星c为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2π/ω及ωc＜ωb，可知Tc＞Tb，所以Ta=Tc＞Tb，故D正确。故选AD。【点睛】本题涉及到两种物理模型，即ac转动的周期相等，bc同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较．8、AD【解析】

AB、2t0时刻的速度，3t0时刻的速度，,3t0时刻的瞬时功率为，故B正确，A错误；CD、0∼2t0时间内的位移，在2t0∼3t0时间内的位移，在t=0到3t0这段时间内,水平力做功，则水平力做功的平均功率，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据运动学公式求出3t0时刻的瞬时速度，从而求出瞬时功率．根据位移公式求出t=0到3t0这段时间内位移，通过功的公式求出水平力做功的大小，从而求出平均功率．9、BC【解析】

A．到达A点其向心力为F=3mg=m可得：v所以小球从P到A的过程中，根据动能定理可知合外力做功为W故选项A不符合题意.B．P到A的过程中，重力势能的减少量为△EG＝2mgR，所以机械能减少量为ΔE=Δ则P到A的过程中，小球克服阻力做功W故选项B符合题意.C．小球从P点下滑到A点过程中，重力做功为WG＝mg△h＝2mgR故选项C符合题意.D．小球从h＝3R的位置由静止释放至到达A点的过程中，由动能定理得mgR因为W克′＜W克=1所以v所以在A点小球对轨道的压力不为零.故选项D不符合题意.10、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。11、BD【解析】到达底端时，重力做功的瞬时功率为P=mgvcos900=0，选项A错误；小球速度大小不变，根据动能定理知，合力做功为零，由于支持力不做功，则重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正确．经过时间t，下降的高度h=Rsin，则重力势能随时间的变化关系为Ep=-mgh=-mgRsin，故C错误．小球的机械能E=Ek+Ep=mv2−mgRsin，故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，以及在求解重力势能时，注意零势能平面的选取．12、AC【解析】

AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.二．填空题(每小题6分，共18分)13、左8【解析】

[1]．由图读出波长λ=6cm．由题，x=5cm的质点M此时的运动方向向下，则根据波形的平移法得知，波向左传播．[2]．根据波形的平移法得知，当波形向左平移△x=1cm时，M点第一次回到平衡位置，经过的时间为而由题t=0.2s，则得周期为T=1.2s．可知t=1.2s=1T，则质点M通过的路程为S=4A，A=2cm，则得S=8cm．14、3v向下【解析】

若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率匀速下降，则有；若两极板间的电压为，经一段时间后，油滴以速率匀速上升知电场力大于重力，则有；若两极板间电压为，则电场力方向向下,当油滴做匀速运动时，则有，联立解得，方向向下。15、65.0cmxg2h2【解析】

（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：65.0cm．

（2）物体从B点平抛，所以有：x=v0t

h2=