2021-2022学年山东省莒县实验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)甲、乙、丙、丁四个电阻的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是（）A．甲的阻值最大 B．乙的阻值最大 C．丙的阻值最大 D．丁的阻值最大2、(本题9分)如图所示，竖直放置的两个平行金属板A、B带等量的异种电荷，A板带负电荷，B板接地。一带负电的粒子固定在A、B两板中间的一点P处。若将A板向左平移到虚线位置，则P点的电场强度E和该粒子的电勢能EP的变化情况是A．E不变，EPB．E不变，EPC．E改变，EPD．E改变，EP3、将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其A．速度越小，周期越短 B．速度越大，周期越短C．速度越小，周期越长 D．速度越大，周期越长4、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是：A．电势 B．电势能 C．电势差 D．电场强度5、跳伞运动员张开伞之后竖直向下做匀速直线运动,一阵风过后,运动员在水平方向的分速度为6m/s,此时运动员的实际速度为10m/s,则运动员竖直方向的分速度为A．4m/sB．6m/sC．8m/sD．10m/s6、(本题9分)如图所示，若质点以初速度v0正对倾角为θ＝37°的斜面水平抛出，要求质点到达斜面时位移最小，则质点的飞行时间为()．A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力8、(本题9分)平静水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，人向船尾走去，走到船中部时他突然停止走动．不计水对船的阻力，下列说法正确的是（）A．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍B．人在船上走动过程中，人的位移是船的位移的9倍C．人走动时，它相对水面的速度大于小船相对水面的速度D．人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间9、(本题9分)在如图所示的四种典型电场的情况中，电场中a、b两点的电场强度相同的是（）A．图甲中平行板电容器带电时，极板间除边缘附近外的任意两点a、bB．图乙中两个等量异号点电荷的连线上，与连线中点O等距的两点a、bC．图丙中离点电荷等距的任意两点a、bD．图丁中两个等量同号点电荷的连线的中垂线上，与连线中点O等距的任意两点a、b10、(本题9分)如下图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是()A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力C．小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等D．撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下11、如图所示，质量为m的小球从距离地面高度为H的A点由静止释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为h的B点时速度减为零不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球下落过程中，说法正确的是A．整个下落过程中，小球的机械能减少了mgHB．整个下落过程中，小球克服阻力做的功为mg(H+h)C．在陷入泥潭过程中，小球所受阻力的冲量大于m2gHD．在陷入泥潭过程中，小球动量的改变量的大小等于m2gH12、(本题9分)为了进一步探究课夲中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端竖直固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离．不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中A．笔帽一直做加速运动B．弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C．弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D．弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用图①的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的内阻很小，为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、导线、开关外，可供使用的实验器材还有：A．电压表V1（量程3V、15V）B．电压表V2（量程3V、15V）C．滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A）D．滑动变阻器R2（0~1500Ω，允许最大电流0.2A）E.定值电阻R01（阻值1Ω，额定功率5W）F.定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）回答下列问题：（1）电压表V1选____量程，电压表V2选____量程；（选填“3V”或“15V”）（2）滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”），定值电阻选_____(选填“R01”或“R02”）；（3）根据实验数据，绘制U1-U2图象，得到的应该是图②中的____（选填“甲”或“乙”）；（4）若图线与纵轴的交点坐标为a，图线的斜率（或斜率的绝对值）为k，则蓄电池的电动势为______,内阻为______（定值电阻用“R0”表示）14、（10分）(本题9分)某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz.(1)实验中木板略微倾斜，这样做________；A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同-位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，......；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次实验的纸带(如图2所示，图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为________m/s(保留三位有效数字)．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）(本题9分)宇航员乘坐宇宙飞船到达一未知行星，进行科学实验：宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球，测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气，行星半径为R，万有引力常量为G。求：（1）行星的第一宇宙速度；（2）行星的平均密度。16、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道CDE在竖直平面内与光滑水平轨道AC相切于C点，水平轨道AC上有一轻质弹簧处于自由状态，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧的右端B与轨道最低点C的距离为4R．现用一个质量为m的小球将弹簧压缩（不栓接），当压缩至F点(图中未画出)时，将小球由静止释放，小球经过BCDE轨道抛出后恰好落在B点，已知重力加速度为g，求：(1)求小球经过E点时的速度；(2)将弹簧压至F点时的弹性势能；(3)若水平轨道BC段有摩擦，小球仍从F点静止释放，要使小球能滑上半圆形CDE轨道且不脱轨，求小球BC段动摩擦因数μ的取值范围．17、（12分）(本题9分)某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化为电能并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。某次测试中，汽车以额定功率匀速行驶700m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计。求：（1）汽车所受地面阻力f；（2）汽车的额定功率P；（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E．

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、A【解析】

由欧姆定律可知，则U-I图像的斜率等于电阻的大小，由图像可知，甲的阻值最大，丁电阻最小；A.甲的阻值最大，与结论相符，选项A正确；B.乙的阻值最大，与结论不相符，选项B错误；C.丙的阻值最大，与结论不相符，选项C错误；D.丁的阻值最大，与结论不相符，选项D错误；2、A【解析】

据题可知，电容器所带电量Q不变，根据C=QU、C=εS4πkd、E=Ud,得E=4πkQεS，则知电场强度E不变，【点睛】本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握C=QU、C=εS4πkd、3、C【解析】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，则有,解得，，显然轨道半径越大，卫星运动的周期越大；轨道半径越大，线速度越小，故选项C正确，A、B、D错误。4、D【解析】

电势、电势差和电势能都是只有大小没有方向的标量；而电场强度是即有大小又有方向的矢量；故A、B、C错误；D正确.5、C【解析】

运动员的合速度为10m/s，水平分速度为6m/s,由平行四边形法则可知竖直分速度为vy【点睛】解决本题的关键知道分运动具有独立性，互不干扰，知道速度的合成遵循平行四边形定则．6、C【解析】

试题分析：由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间t到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解．过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向，竖直方向，根据几何关系有，即，解得，C正确．7、AB【解析】

小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图

根据牛顿第二定律得到，；

当F1＜0，为支持力，向上；

当F1＞0，为拉力，向下；

当F1=0，无弹力；

由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．

球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．8、AC【解析】

AC．不计水的阻力，人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv船=0v=8v船人与船的动能之比：故AC正确；B．人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv船=0，v=8v船vt=8v船ts人=8s船故B错误；D．人与船组成的系统动量守恒，人突然停止走动后，人的动量为零，则小船的动量也为零，速度为零，即人停止走动后，船立即停止运动，故D错误；故选AC．点睛：本题考查了动量守恒定律的应用，知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律、动能计算公式即可正确解题；对人船模型要知道：“人走船走”，“人停船停”的道理．9、AB【解析】

A．a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，故A正确；B．两个等量异号点电荷的连线上，据电场线的对称性可知，a、b两点电场强度相同，故B正确；C．离点电荷Q等距的任意两点a、b电场强度大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故C错误；D．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O等距的任意两点a、b场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故D错误。10、CD【解析】

A、重力产生的两效果是压挡板的效果和压斜面的效果，压挡板的效果的方向不同，A错误．B、斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，如图所示：压紧斜面的力和压紧挡板的力是小球为施力物体，不是小球受力，B错误．C、根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力，方向竖直向上，故C正确．D、重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，方向沿斜面向下，D正确．故选CD．【点睛】本题关键是明确小球的受力情况，然后根据共点力平衡条件并结合合成法分析，11、BCD【解析】

A.小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg(H+h），则小球的机械能减小了mg(H+h);故A错误.B.对全过程运用动能定理得，mg(H+h)-Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正确.C.落到地面的速度v=2gH，对进入泥潭的过程取向下为正方向，运用动量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的冲量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，对进入泥潭后的速度为0，所以小球动量的改变量大小等于m2gH12、CD【解析】弹簧恢复原长的过程中，笔帽向上加速运动，弹簧压缩量减小，弹力减小，当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，此后弹力小于重力，合力向下，加速度与速度反向，笔帽做减速运动，故A错误；笔帽向上运动，受到的弹力方向向上，力与位移同向，故弹力对笔帽作正功，重力方向向下，与位移反向，对笔帽做负功，由于笔帽动能增加，所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功，时间相同，根据功率的定义，故D正确；弹簧对桌面虽然有弹力，但没有位移，所以不做功，故B错误；由于轻弹簧质量不计，所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力，作用时间相同，冲量大小相等，故C正确，故选CD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、3V3VR1R01甲akR0【解析】

（1）一节蓄电池电动势约为2V，故电压表V1测量路端电压，最大不超过电源电动势，选3V量程，（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；定值电阻R01额定电压：，定值电阻R02的额定电压，电源电动势约为2V，则定值电阻应选择R01；

（3）由图示电路图可知，随电压U2增大，电路电流增大，路端电压减小，即U1减小，由图示图线可知，U1-U2图线应为图线甲．

（4）电压表V2示数：U2=IR0，电压表V1测路端电压，U1-U2图线即U1-IR0图线，由图示图线可知，电源电动势：E=a，图线斜率，，电源路端电压U1与电路电流I图线斜率的绝对值等于电源内阻：；14、（1）CD（2）2.00【解析】(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，CD正确；故选CD.(2)各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=1/f=1/50=0.02s，利用公式：v=x/t可得：v=0.04/0.02=2.00m/s.点睛：根据实验原理橡皮筋做的功