2021-2022学年曲靖第一中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶.下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是A． B．C． D．2、(本题9分)从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与竖直方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为（）A．B．C．D．3、(本题9分)在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．运动员做圆周运动的角速度为vRB．如果运动员减速，运动员将做离心运动C．运动员做匀速圆周运动的向心力大小是mD．将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用4、(本题9分)关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力C．太阳对地球的作用力有引力和向心力D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动5、(本题9分)两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。则它们的()A．运动周期不相同B．运动的线速度相同C．运动的角速度相同D．向心加速度相同6、(本题9分)如图所示，表面粗糙的斜面体固定在水平地面上．一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度为v1的匀速运动，F1的功率为P1．若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为的力F2（如图）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度为v2的匀速运动，F2的功率也为P1，则下列说法中正确的是A．F2大于于F1B．在相同的时间内，物体增加的机械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v27、如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板8、(本题9分)某只走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，则下列说法正确的是（）A．分针角速度是时针的12倍B．分针角速度是时针的60倍C．分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍D．分针针尖线速度是时针针尖线速度的72倍9、2017年4月23日至4月27日，我国天舟一号货运飞船对天宫二号进行了推进剂补加，这是因为天宫二号组合体受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，天宫二号运动中需要通过“轨道维持”使其飞回设定轨道.对于天宫二号在“轨道维持”前后对比，下列说法正确的是（）A．天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大B．天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小C．天宫二号在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能大D．天宫二号在“轨道维持”前的机械能与“轨道维持”后的机械能相等10、(本题9分)如图，质量为m的物块从半径为R的半球形的碗口沿内壁从静止开始滑下，滑到最低点时速度大小为v，若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则在物块从静止滑到最低点的过程中下列说法正确的是()A．合外力对物块做负功且WB．物块重力势能减少了mgRC．物块机械能减少了mgR-D．物块克服摩擦力做的功为μmgR11、如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=12、党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。（1）实验装置中有一处明显的错误是：___________________（2）上图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点，O点与第2点的距离约为2mm，分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离hA、hB、hC….①两点间的时间间隔为T，重力加速度为g，|ΔEp|表示O点至C点过程重物重力势能减少量，ΔEk表示O点至C点过程重物动能的增加量，实验中计算C点的速度，甲同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)；乙同学用来计算，可以推断|ΔEp|_____ΔEk(填“>”或“=”或“<”)。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。②本次实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物质量为1kg，则从O点到C点的过程重力势能的减小量|ΔEp|=___________J，重物动能增加量ΔEk=_____________J(结果均保留三位有效数字)。14、（10分）在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C。若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________。（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s。（保留两位有效数字）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）请用“牛顿第二定律”推导“动能定理”。（要说明推导过程中所出现的各物理量的含义）16、（12分）(本题9分)如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25kg、电荷量q=-1.5×10-6C的可视为质点的小物块，在距离C点L0＝5.5m的A点处，以初速度v0＝12m/s开始向右运动.已知小物块与轨道间的动摩擦因数（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块在电场中运动离C点的最远距离；（3）小物块在电场中运动的时间.（结果可以用根式表示）17、（12分）(本题9分)如图（a）所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为UAB=1125V，板中央有小孔O和O′．现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间．在B板右侧，平行金属板M、N长L1=4×10-2m，板间距离d=4×10-3m，在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O″并发出荧光．现给金属板M、N之间加一个如图（b）所示的变化电压u1，除了t=0.4ns(n=1，2，3…)时刻，N板电势均高于M板．已知电子质量为me＝9.0×10−31kg，电量为e=1.6×10-19C．(1)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度多大？(2)打在荧光屏上的电子范围是多少？(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由M向N行驶，汽车所受合力F的方向指向运动轨迹内测；A图中力的方向与速度方向相同，不符合实际，故A错误；B图中力的方向与速度方向相反，不符合实际，故B错误；C图中力的方向指向外侧，不符合实际，故C错误；D图中力的方向指向运动轨迹的内测，符合实际，故D正确；故选D．【点睛】做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，当物体速度大小不变时，合力方向与速度方向垂直，当物体速度减小时，合力与速度的夹角要大于90°，当物体速度增大时，合力与速度的夹角要小于90°．2、A【解析】

设物体的初速度为v0，开始的高度为h，则物体抛出时的动能为：物体刚抛出时的重力势能为：Ep＝mgh设物体落地时，在竖直方向的分速度为vy，由几何关系有：由平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，有：则可得重力势能为：则可得物体抛出时，动能与重力势能的比值为：A正确，BCD错误。3、C【解析】

A.运动员做圆周运动的角速度为，选项A错误；B.如果运动员加速，运动员将做离心运动，选项B错误；C.运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m，选项C正确；D.将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，选项D错误.4、B【解析】试题分析：地球对太阳的引力和太阳对地球的引力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；太阳对地球的万有引力充当地球绕太阳运动的向心力，B正确；向心力是几个力的合力或者一个力来充当的效果力，受力分析时，不能与充当其的其他力并存，C错误；地球绕太阳运动，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用5、C【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F=mω2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ；由三式得：，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；又由知，周期相同，故A错误；由v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；6、D【解析】试题分析：A、设斜面与物体之间的动摩擦因数是μ，物体在沿斜面向上且平行斜面的力F3作用下，在斜面上做速度为v3的匀速运动，则：F3=mgsinθ+μmgcosθ①在与斜面夹角为α的力F3作用下运动时：F3sinα+N=mgcosθ②F3cosα=mgsinθ+μN③由②③可知，当时，对物体的拉力有最小值．所以F3不一定大于F3．故A错误．B、两个力的功率相等，由①②③式可知，在第二种情况下，摩擦力比较小，则产生的内能比较少，所以在相同的时间内，物体增加的机械能不相同．故B错误；C、D、需要对有摩擦力和没有摩擦力减小讨论：Ⅰ、在有摩擦力时，第二种情况下，摩擦力比较小，则产生的内能比较少，则增加的机械能比较大．由于两种情况下物体的速度都不变，则动能不变，第二种情况下物体重力势能的增加量比较大，所以v3一定小于v3．Ⅱ、如果斜面是光滑的，则μ=3，由公式①③可知，F3＞F3，由于两次的功率是相等的，根据P=Fv可知，可知v3一定大于v3．故C错误，D正确．故选D7、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；8、AC【解析】

AB、时针的周期为，分针的周期为；，根据得角速度之比为：，可知分针角速度是时针的12倍，故A正确，B错误；

CD、由可得，线速度之比为，即分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍，故C正确，D错误．【点睛】本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析．9、AB【解析】天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由卫星的速度公式分析知，天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大，故A正确．天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由开普勒第三定律知天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小．故B正确．天宫二号在“轨道维持”前离地的高度较小，则在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能小，故C错误．天宫二号要实现“轨道维持”，必须点火加速，所以天宫二号在“轨道维持”前的机械能小于“轨道维持”后的机械能．故D错误．

故选AB.10、BC【解析】

根据动能定理求合外力对物块。物块重力势能减少量等于重力做的功。物块机械能减少量等于初末机械能的差值。物块克服摩擦力做的功等于机械能的减少。根据功能关系求解。【详解】物块的动能增加，根据动能定理得知：合外力对物块做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A错误。物块重力做功为mgR，则物块重力势能减少了mgR，故B正确。取最低点为零电势能点，则初态物块的机械能为【点睛】解决本题的关键是掌握常见的功与能的关系，知道合外力做功等于动能的变化，重力做功多少重力就减少多少，除重力以外的力做功等于机械能的变化。11、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。12、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、学生电源应接交流（或学生电源接在了直流）=>乙1.22J1.20J或1.21J【解析】

（1）[1]．打点计时器应接交流电源，不能接直流电源．（2）①[2]．甲同学用来计算，运用了hC及加速度g，直接认为重物做自由落体运动故机械能守恒，可以推断|△Ep|等于△Ek；[3][4]．丙同学用来计算，运用匀变速直线运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，求出的vC是真实的，但在下落过程中，不可避