2021-2022学年山东省聊城第二中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，塔吊用钢绳沿竖直方向将质量为m的建材以加速度a匀加速向上提起h高，已知重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是A．建材重力做功为-mahB．建材的重力势能减少了mghC．建材的动能增加了mghD．建材的机械能增加了m(a+g)h2、(本题9分)要使两个物体（均可视为质点）间的万有引力减小到原来的，下列办法不可行的是A．两物体间的距离和两物体的质量都减小为原来的B．使其中的一个物体质量减小为原来的，另一物体质量不变，距离不变C．使两物体间的距离增加为原来的2倍，质量不变D．使两物体的质量各减小一半，距离不变3、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为f．下列说法正确的是（）A．小球上升的过程中重力势能增加了mghB．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了2fhC．小球上升的过程中动能增加了D．小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh4、(本题9分)如图（a），用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2。根据图（b）可知（）A．物体的质量m＝2kgB．斜面的倾角θ＝37°C．加速度为6m/s2时物体的速度v＝18m/sD．物体能静止在斜面上所施加的最小水平外力Fmin＝12N5、如图6，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是A．粒子在M点的速率最大 B．粒子所受电场力沿电场方向 C．粒子在电场中的加速度不变 D．粒子在电场中的电势能始终在增加6、(本题9分)某实验小组模拟远距离输电的原理图如图所示，A、B为理想变压器，R为输电线路的电阻，灯泡L1、L2规格相同，保持变压器A的输入电压不变，开关S断开时，灯泡L1正常发光，则()A．仅将滑片P上移，A的输入功率不变 B．仅将滑片P上移，L1变暗C．仅闭合S，L1、L2均正常发光 D．仅闭合S，A的输入功率不变7、(本题9分)质量为0.2kg的苹果，从离地面1.8m高处的苹果树树枝上落至地面。忽略空气阻力，g取l0m/s2。则苹果A．下落过程中动能增加了3.6JB．下落过程中机械能增加了3.6JC．着地前瞬间重力的功率为12WD．下落过程中重力的平均功率为12W8、在下列物理现象或者物理过程中，机械能发生改变的是（）A．匀速下落的降落伞B．沿斜面匀速上行的汽车C．树叶从树上掉下在空中飘落D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动9、(本题9分)一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向．设苹果下落过程中的速度为以加速度为a、下落时间为t，则如图所示的图象中可能正确的是A． B． C． D．10、滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能的减少量等于克服摩擦力做的功11、(本题9分)图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（）A．该波的波速大小为1m/sB．该波沿x轴负方向传播C．t=1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度的方向均为发生改变12、(本题9分)如图所示，匀强磁场垂直铜环所在的平面向里，磁感应强度大小为B．导体棒A的一端固定在铜环的圆心O处，可绕O匀速转动，与半径分别为r1、r2的铜环有良好接触。通过电刷把大小铜环与两竖直平行正对金属板P、Q连接成电路。R1、R2是定值电阻，R1=R0，R2=2R0，质量为m、电荷量为Q的带正电小球通过绝缘细线挂在P、Q两板间，细线能承受的最大拉力为2mg，已知导体棒与铜环电阻不计，P、Q两板间距为d，重力加速度大小为g。现闭合开关，则（）A．当小球向右偏时，导体棒A沿逆时针方向转动B．当细线与竖直方向夹角为45°时，平行板电容器两端电压为C．当细线与竖直方向夹角为45°时，电路消耗的电功率为D．当细线恰好断裂时（此时小球的加速度为零），导体棒A转动的角速度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为______J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了______J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能________（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因________________________14、（10分）(本题9分)某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图1，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、_____（填测量工具）和_____（填“交流”或“直流”）电源；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是_____A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_____A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_____部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）．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）小明踩着滑板沿水平方向以v0=3m/s的速度离开平台，假设经过t=0.4s以不变的姿势着地，如图所示，小明和滑板的总质量m=50kg，取g=10m/s2，不计空气阻力．求：（1）平台的高度h；（2）着地前瞬间速度v及重力的瞬时功率P。16、（12分）(本题9分)在排球比赛中，运动员在离地3m处击中排球．使排球以15m／s的速度水平飞出．若不计空气阻力，g取l0m/s1．(1).求排球落地点与击球点之间的水平距离；(1).离落地点为1m处的另—个运动员至少用多大的速度跑才能在球落地前接到球?17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内半径R=0.4m的光滑半圆形轨道BCD，与倾角为37°的斜面在B点处圆滑连接。A、D两点等高，在A处固定一弹射器。质量m=0.2kg的小物块（可看作质点）从弹射器弹出后，沿动摩擦因数μ=0.3的斜面下滑，然后通过半圆形轨道从D点水平飞出，小物块从D点飞出后落在斜面上的点离B点的距离为l=1m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：⑴小物块在D点水平飞出时速度大小；⑵小物块通过D点时轨道对其作用力大小；⑶小物块被弹射器弹出过程中，弹射器释放的弹性势能。（小物块被弹开过程的位移可忽略不计）

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】

A.建筑材料向上做匀加速运动，上升的高度为h，重力做功：W=-mgh，故A错误；B.物体的重力势能变化量为：△Ep=-W=mgh，则建材的重力势能增加了mgh，故B错误；C.根据动能定理得：mah=△Ek，则动能增加了mah，故C错误；D.物体的机械能增加量为：△E=△Ek+△EP=m（a+g）h，故D正确。2、A【解析】A、使两物体间的距离和质量都减为原来的，根据万有引力定律，可知，万有引力与原来相等，故A不可行；B、使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故B可行；C、使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故C可行；D、使两物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故D可行；办法不可行的故选A．【点睛】由万有引力定律公式，比较当质量各减小一半或其中一个物体的质量减小到原来的或使两物体间的距离增为原来的2倍，引力都减小；由万有引力定律公式，当两物体间的距离和质量都减为原来的，比较引力和原来的关系；3、C【解析】

小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，其中克服重力做功等于mgH，故总功大于mgH；根据动能定理，总功等于动能的变化量；故动能的减小量大于mgH，故A错误；除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，除重力外，克服阻力做功2FH，故机械能减小2FH，故B错误；小球上升H，故重力势能增加mgH，故C正确；小球上升和下降的整个过程中，重力做功等于零，阻力做功等于，故根据动能定理，动能减小2FH，故D正确；故选CD．【点睛】重力做功不改变物体的机械能，除重力或弹力之外的力做功可以改变物体的机械能；从能量转化的角度分析问题、应用动能定理即可正确解题．4、B【解析】AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图：x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma①y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0②从图象中取两个点（20N，代入①式解得：m=2kg，θ=37°所以物体的重力G=20N，斜面的倾角为θ=37°，故A错误，B正确；CD、当a=0时，可解得F=15N，即最小拉力为15N，题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s点睛：对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息。5、C【解析】

根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧，再结合电场力的特点可知粒子带负电,即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加；当达到M点后电场力做正功，加速，电势能在减小，则在M点的速度最小A错，D错；在整个过程中只受电场力根据牛顿第二定律加速度不变，C正确.6、B【解析】

AB．仅将滑片P上移，则升压变压器的副线圈匝数变小，所以输出电压变小，相应的B变压器的输入电压降低，输出电压也降低，所以L1两端电压变小。输出功率变小，则A变压器的输入功率也变小，故A错误，B正确；CD．仅闭合S，则B变压器的负载电阻变小，输出总电流变大，输出功率变大，则升压变压器A的输入功率也变大。相应的输电线上的电流变大，输电线上损失的电压变大，B变压器的输入电压变小，输出电压也变小，即灯泡两端的电压变小，灯泡不能正常发光，故CD错误。故选B。7、AC【解析】

AB.下落过程只有重力做功，，所以重力势能减小了3.6J，下落过程中机械能守恒，所以动能增加了3.6J，故A正确B错误。CD.据运动学公式，解得：，所以着地前瞬间重力的功率为；下落过程中重物的平均速度为，所以下落过程中重力的平均功率为，C正确D错误。8、ABC【解析】

A.匀速下落的降落伞，必受到除重力以外的一个向上的阻力作用，阻力做负功所以机械能会减少，故A符合题意；B.沿斜面匀速上行的汽车，动能不变，但重力势能变大，所以机械能增加，故B符合题意；C.树叶从树上掉下在空中飘落，空气阻力做负功，所以机械能减少，故C符合题意；D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故D不符合题意。9、AC【解析】自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误，故选AC.【点睛】物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下；②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．10、CD【解析】

滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化．摩擦力做功运动员的机械能减小．【详解】A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，A错误；B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，B错误；C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，C正确；D、运动员从A到B下滑过程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能，所以机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，D正确．11、ABC【解析】

A.由图可知，周期T＝4.0s，波长λ＝4m，则波速，故A正确；B.x＝2m处的质点P在t＝2s时刻向下振动，根据“同侧法”知，波沿x轴负方向传播，故B正确；C.由图2可知，当t＝1s时，质点P在最大位移处，此时的加速度最大，速度等于0，故C正确；D.由图可知，在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下；在0−1s内质点向正最大位移处运动，速度方向为正；而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动，所以速度的方向为负。故D错误。12、AD【解析】

A．当小球向右偏时，P板带正电，通过R2的电流向上，则由右手定则可知，导体棒A沿逆时针方向转动，选项A正确；BC．当细线与竖直方向夹角为45°时，则解得平行板电容器两端电压为此时电路中的电流电路消耗的电功率为选项BC错误；D．当细线恰好断裂时，此时电动势解得导体棒A转动的角速度为选项D正确。故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、7.617.63“略大于”纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能【解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论vc=x第二空.重力势能减小量ΔE第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。14、DBGHIK所在段均可给分（比如回答GH或GI或HI或GHIK）【解析】

①除了图中已有的实验器材外，还