2021-2022学年山东省德州市夏津一中高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理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：（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)如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动，已知圆周半径为r,该小球运动的线速度大小为v，则它运动的向心加速度大小为A． B． C． D．2、(本题9分)一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去F，其V-t图象如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F大小和力F做功的平均功率(P)大小的关系式，正确的是（）A．W=32μmgv0t3、如图所示，一个球用一不计质量的网兜挂在光滑的墙壁上，已知球的重力为G，网兜悬绳与墙壁的夹角为α。则球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为A．F1=，F2=Gtanα B．F1=Gcosα，F2=GsinαC．F1=，F2= D．F1=Gtanα，F2=4、(本题9分)如图为厦门观音山梦海岸度假区的摩天轮，是游客喜爱的娱乐项目之一．假设摩天轮座与舱中的游客均可视为质点，座舱在竖直面内做匀速圆周运动A．游客在各个位置的线速度都相同B．所有游客的加速度都相同C．摩天轮转动时，游客始终处于平衡状态D．游客经过最低点时处于超重状态5、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上运行的周期小于在轨道1上的周期B．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能C．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度增大，加速度减小6、(本题9分)2016年中国女排在里约奥运会上克服困难拿到冠军，女排精神又一次鼓舞了全国人民。假设排球在运动过程所受的阻力不计，下列说法正确的是（）A．排球从静止到发出的过程中机械能守恒B．若接球后排球作上抛运动，则此过程中排球动能不变C．若扣球后排球作平抛运动，则此过程中排球机械能守恒D．若拦网后排球平抛出界，则此过程中排球机械能增加7、如图所示，发射升空的卫星在转移椭圆轨道Ⅰ上A点处经变轨后进入运行圆轨道Ⅱ．A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点．则卫星在轨道Ⅰ上（）A．经过A点的速度小于经过B点的速度B．经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能C．运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期D．经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度8、(本题9分)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能9、(本题9分)如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分别固定在x坐标轴的坐标原点和x=6cm的位置上。在x轴上（）A．x=12cm处的场强为零B．x=14cm处的场强为零C．x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低D．将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能减少10、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐渐增大B．小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小11、(本题9分)如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10V、15V、20V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，下列说法正确的是A．粒子在c处加速度大于在b处的加速度B．粒子带正电C．粒子从a运动到c过程中动能不断增加D．粒子在a点的动能为25eV12、(本题9分)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,受重力、电场力和空气阻力三个力作用．若该过程中小球的重力势能增加3J,机械能增加1.5J,电场力对小球做功2J,则下列判断正确的是（ ）A．小球的重力做功为3J B．小球克服空气阻力做功0.5JC．小球的电势能增加2J D．小球的动能减少1.5J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学在用频闪照相“研究平抛运动”实验中，记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，得到如图所示坐标。取g=10,则闪光频率是____Hz，小球做平抛运动的初速度v0=__m/s，小球从开始做平抛运动到B点所用的时间tB=___s14、（10分）(本题9分)打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其它点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=．那么：(1)纸带的_______端（选填“左”或“右”）与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和__________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=_____J，动能的增加量=_____J；(结果取3位有效数字）(4)实验结果发现动能增量总_______(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，其主要原因是_____________________________________________________．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）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。16、（12分）如图所示，质量为m＝lkg的小物体（可视为质点），以v0＝7m/s的初速度从底端冲上倾角为α＝53°，长度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高点以水平速度vc＝3m/s冲上传送带。传送带正以速度v＝5m/s顺时针转动，其水平长度CD为12m，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1．小物体从D点平抛，恰好沿P点切线进入口径很小的光滑圆管轨道中，圆心为O，轨道半径R＝1m，且OP与竖直方向的夹角为θ＝60°，Q点为轨道最高点（不计空气阻力，取g＝10m/s2）。求：（1）小物体与斜面的动摩擦因数μ0；（2）小物体通过传送带CD所用的时间；（3）小物体在Q点对圆弧轨道的作用力。17、（12分）(本题9分)如图，一质量m=2kg的物体静止在光滑水平面上，在方向为水平向右、大小为8N的恒力F的作用下开始运动，求物体经过3s：（1）力F对物体所做的功；（2）力F对物体所做功的平均功率；（3）在3s末力F对物体做功的瞬时功率．

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、C【解析】

小球做匀速圆周运动，根据线速度，角速度，而，可得，故选C．【点睛】本题关键是明确小球的运动性质，然后结合速度与角速度的公式求解．2、A【解析】对0-t0过程和0-3t0过程，由动量定理:Ft0-μmgt0=mv0;Ft0-μmg（3t0）=0解得F=3μmg,故B错误，D正确；由图象可知0-t0过程的位移x=vW=Fx=32μmgv0t0点睛：本题关键对加速过程和全部过程运用动量定理求出推力与摩擦力的关系，然后根据功的定义求解推力的功；本题也可根据牛顿第二定律和运动学公式联立求出推力，但用动量定律较为简洁．3、A【解析】

对足球进行受力分析，如图所示。

小球处于静止状态，故由平衡条件可得：F2=F1sinα；G=F1cosα；联立解得：；F2=Gtanα；由牛顿第三定律可知球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为：；F2=Gtanα；A.F1=，F2=Gtanα，与结论相符，选项A正确；B.F1=Gcosα，F2=Gsinα与结论不相符，选项B错误；C.F1=，F2=，与结论不相符，选项C错误；D.F1=Gtanα，F2=，与结论不相符，选项D错误；4、D【解析】

A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故A错误；B．匀速圆周运动向心加速度一直沿半径指向圆心，方向时刻变化，故B错误；C．摩天轮转动时有沿半径方向的加速度，所以游客不是处于平衡状态，故C错误；D．游客经过最低点时，加速度向上，所以处于超重状态，故D正确；5、B【解析】

A、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星的周期，可知，轨道3的半径大于轨道1的轨道半径，故轨道3上的周期大于轨道1上的周期，A错误；B、卫星要从轨道1变轨到轨道3，需要在Q点加速后沿轨道2运动，在轨道2上经过P点时再加速，最后在轨道3上运动，所以卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，B正确；C、同在Q点，万有引力产生的加速度相同，与卫星所在的轨道无关，C错误；D、卫星在轨道2上由Q点运动至P点过程中，引力对卫星做正功，卫星的速度越来越大，卫星离地球越来越近，万有引力产生的加速度越来越大，D错误。6、C【解析】

A、排球从静止到发出的过程中，运动员对排球做功，把运动员的体能转化为排球的动能，机械能不守恒，故A错误。B、若接球后排球作上抛运动，则此过程中重力做负功，排球动能减少，重力势能增加，故B错误。C、若扣球后排球作平抛运动，则此过程中只有重力做功，排球机械能守恒，故C正确。D、若拦网后排球平抛出界，则此过程中只有重力做功，排球机械能守恒，故D错误。7、AD【解析】

由B运动到A引力做负功，动能减小的，所以经过A点的速度小于经过B点的速度，故A正确；同在A点，只有加速它的轨道才会变大，所以经过A点的动能小于在轨道Ⅱ上经过A点的动能，故B错误；轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律，在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故C错误；根据a=，在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键理解卫星绕地球运动的规律．要注意向心力是物体做圆周运动所需要的力，比较加速度，应比较物体实际所受到的力，即万有引力．8、AC【解析】试题分析：由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向沿着电场线切线的方向，所以粒子带正电，故A正确；电场线的密集程度表示电场的强弱，由图可以看出，N点的电场强度大于M点的，故粒子在M点受的电场力小，加速度小，所以C正确、B错误；由图可以看出，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增大，所以D错误；考点：电场线、电势、动能定理9、AC【解析】

AB．两电荷间距离，设电荷Q2右侧r处场强为0，则：解得：即x=12cm处的场强为零，所以x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，处场强方向沿x轴正方向。故A项正确，B项错误。C．x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，沿电场线方向电势降低，则x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低。故C项正确。D．处场强方向沿x轴正方向，则x=15cm处的电势大于x=20cm处的电势；将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能增加。故D项错误。10、AC【解析】

A.根据牛顿第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐渐增大，故A正确；B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时，此时合力最小，则速度也达到最小，所以最小速度等于零，故B错误；CD.在最高点时，杆可以给小球施加拉力或支持力，当为时，重力提供向心力，杆对小球无力的作用；当大于时，杆对小球施加的拉力与重力同向，合力提供向心力；当v由逐渐增大时，向心力则杆对小球的弹力也逐渐增大，故C正确，D错误11、BD【解析】

考查带电粒子在电场中运动规律，根据电场力做正负功判断动能、电势能变化。【详解】A．由等势线可以画出电场线，因等差等势线间距相等，说明电场为匀强电场，粒子在c处加速度等于在b处的加速度，故A不符合题意。B．粒子只受电场力作用，电场力指向轨迹内侧，说明粒子带正电。故B符合题意。C．粒子从a运动到c过程中，电场力做负功，动能不断减小。故C说法不符合题意。D．粒子在C处电势能为20ev，C点电势为20v，由EP【点睛】物体做曲线运动时，合力一定指向轨迹内侧，只有电场力做功时，粒子动能、电势能总和不变。根据等势线可以画出电场线，电场线垂直等势线，且从高电势指向低电势。12、BD【解析】A、小球的重力势能增加3J，则球克服重力做功3J．故A错误．B、小球共受到重力、电场力、空气阻力三个力作用．小球的机械能增加1.5J，则除重力以外的力做功为1.5J，电场力对小球做功2J，则知，空气阻力做功为-0.5J，即小球克服空气阻力做功0.5J．故B正确．C、电场力对小球做功2J，则小球的电势能减小2J．故C错误．D、小球的重力势能增加3J，机械能增加1.5J，说明动能减小1.5J．故D正确．故选BD．【点睛】本题关键要掌握功与能的关系，要注意几对功与能的对应关系，不能混淆．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1020.2【解析】

第一空：物体在竖直方向上，则，则闪光频率是f=10Hz，第二空：物体在水平方向的速度，即物体的初速度；第三空：B点竖直方向上的分速度为，那么小球从开始做平抛运动到B点所用的时间；14、（1）左端（2）B(3)1.89J1.84J(4)小于重物克服阻力做功【解析】

(1)[1]．O为纸带上打的第一个点，则纸带的_左_端与重物相连．(2)[2]．根据图上所得的数据，可计算打B点时重物的速度，则应取图中O点和_B_点来验证机械能守恒定律．(3)[3][4]．从O点到B点，重物重力势能减少量打B点时重物的速度从O点到B点，动能的增加量(4)[5][6]．实验结果发现动能增量总小于重力势能的减少量，其主要原因是重物克服阻力做功.点睛：重物下落过程中受到空气阻力和纸带与计时器间的阻力，为减小阻力的影响：1、打点计时器应处于竖直平面内且两限位孔应在一竖直线上，这样纸带与计时器间的阻力较小；2、重物应选质量较大、体积较小的物体．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；(1)在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有代入数据解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、v1，两物块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv=mv1+Mv1由机械能守恒定律得：解得：物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得：(3)碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l′，由动能定理得解得：l′=1m＜4.5m所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上，当物块B在传送带上向右运动的速度为零后，将会沿传送带向左加速运动，可以判断，物块B运动到左边台面时的速度大小为v1′=1m/s，继而与物块A发生第二次碰撞。设第1次碰撞到第1次碰撞之间，物块B在传送带运动的时间为t1。由动量定理得：解得：设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v4、