2021-2022学年山东省邹平双语学校三区物理高一下期末考试试题含解析

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、质量为1kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x=2t+t2（m）。t=2s时，该物体所受合力的功率为A．6W B．8W C．10W D．12W2、(本题9分)如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma＝mb<mc，则下列说法正确的是A．c加速可以追上b，b加速也能追上cB．b、c的周期相等，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c所需向心力大小相等，且大于a所需向心力的大小3、(本题9分)在下列情况中，物体机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速滑下B．降落伞在空中匀速下降C．不计空气阻力，斜向上抛出的物体在空中运动的过程中D．起重机吊着重物加速上升4、如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为ωa、ωb，则下列关系正确的是A．， B．，C．， D．，5、(本题9分)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用绝缘细线悬挂于两点，然后使A、B两球带同种电荷，电流分别为，已知两球静止时在同一水平面上，两细线与竖直方向的夹角分别为，下列说法正确的是（）A．若，则两球的电量B．若，则两球的质量C．若同时剪断两细线，则相同时间内，两球在空中下落的高度必相同D．若同时剪断两细线，两球在空中运动时，系统机械能守恒6、如图所示是一款可充电的手持式电风扇．当电池充电时的输入电压、电流、充电时间．当电风扇以高速档运行时，电动机两端电压、电流、输出功率，可正常工作．下列说法正确的是（）A．电动机的内阻为B．电动机的内阻为C．电池充满电时储存的电能为D．电池充满电时储存的电能为7、(本题9分)一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中A．物体克服重力做功0.9mgHB．物体克服摩擦力做功0.3mgHC．物体的动能损失了1.5mgHD．物体的重力势能增加了mgH8、如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等9、(本题9分)如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则()A．P1>P2 B．P1＝P2C．η1>η2 D．η1<η210、如图所示，一个带负电的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器的内部，接通K后，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（）A．K闭合，减小AB板间距离，则夹角θ增大B．K闭合，减小AB板间距离，则夹角θ减小C．K断开，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小D．K断开，增大AB板间距离，则夹角θ不变11、如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功12、下列叙述中正确的是（）A．物体在变力的作用下不可能做曲线运动B．物体在变力的作用下不可能做直线运动C．物体在变力和恒力作用下都可能做直线运动D．物体在变力和恒力作用下都可能做曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示为研究平抛运动的实验装置：(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律C．不能说明上述AB规律中的任何一条D．能同时说明上述AB两条规律(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2B．在地面上依次铺白纸和复写纸。C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。请按要求完成：①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）14、（10分）(本题9分)如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON，并多次重复．③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________(用②中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示)．④经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示．相当于碰撞前的总动量数据为________g.cm，碰撞后的总动量数据为_______g.cm。在误差范围内碰撞前后动量是守恒的。⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件都不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大，请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.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，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：（1）半圆轨道的半径R；（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能．16、（12分）(本题9分)已知地球质量M地约为月球质量M月的82倍，地球半径R地约为月球半径R月的4倍，月球绕地球公转的轨道半径r约为地球半径R地的60倍。设地球表面的自由落体加速度为g，月球绕地球公转的向心加速度为a，月球表面的自由落体加速度为g月。求：（1）地球表面的自由落体加速度g与月球绕地球公转的向心加速度a的大小之比；（2）地球表面的自由落体加速度g与月球表面的自由落体加速度g月的大小之比.17、（12分）(本题9分)有一个竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两部分组成．如图所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．现在最低点A给质量为m的小球一个水平向右的初速度v0，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA轨道回到点A，到达A点时对轨道的压力为4mg．求：（1）到达B点的速度（2）小球在A点的速度v0（3）在轨道BFA上克服摩擦力所做的功．

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】

根据知质点的加速度，初速度为，根据可知时速度为，根据牛顿第二定律可知物体所受合力，t=2s时，该物体所受合力的功率为，故选项D正确，A、B、C错误。2、B【解析】

无论是c加速还是b加速，都将做离心运动离开原来的轨道，不可能追上同轨道上前面的卫星，选项A错误；卫星运动时有万有引力提供圆周运动向心力即可得：，如图有ra＜rb=rc，所以有Tb=TC＞Ta，故B正确；，因为ra＜rb=rc，所以有aa＞ab=ac，故C错误；由C分析有aa＞ab=ac，又因为ma=mb＜mc所以有：Fb＜Fa和Fb＜Fc，即D错误。3、C【解析】物体沿斜面匀速滑下的过程中，动能不变，重力势能减小，则其机械能减少，故A错误；降落伞在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，故B错误；不计空气阻力，将物体斜向上抛出后，只受重力，故机械能守恒，故C正确；起重机吊着重物加速上升，拉力对重物做功，机械能不守恒，故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法：1、根据条件，看是否只有重力做功．2、看势能和动能之和是否保持不变．4、D【解析】

电扇上的a、b两点在同一扇叶上属于共轴转动，具有相同的角速度，所以，由于线速度，而且由图可知，所以．故选D正确．5、C【解析】

两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球带电量是否相等无关，故A错误．对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图；

根据平衡条件，有：故：；同理有：，若θ＞α，故mA＜mB，故B错误．若同时剪断两细线，小球受到的库仑力始终在水平方向上，不影响运动时间，运动时间由竖直方向上的运动决定，竖直方向上只受重力，从同一高度做自由落体运动，故在两小球落地前观察，同一时间两小球一定都在同一高度．故C正确．假设剪断细线后A、B两球都沿原细线方向，两球之间的距离增大，则库仑力减小，但库仑力做正功，导致系统机械能不守恒，故D错误．故选C．【点睛】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，是一道考查能力的好题，同时注意系统机械能守恒的条件．6、A【解析】

AB．对电动机：即解得r=1.0Ω选项A正确，B错误；CD．电池充满电时储存的电能为选项CD错误。7、CD【解析】

AD.这个物体沿斜面上升的最大高度为H，所以重力势能增加，物体克服重力做功mgH，故A错误，D正确；B.物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：故B错误；C.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：解得：合力：合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少故C正确。8、BC【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．9、BC【解析】

电源的U-I与电阻的U-I的交点代表该电阻接入电源时的路端电压和电流，对照图像可得该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2：．P1=4v×2A=8w，P1=2v×4A=8w所以P1=P2选项B对A错．电源的效率10、AD【解析】K闭合，减小AB板间距离因为所以场强增大，则小球所受电场力增大，夹角增大A对，B错，K断开，场强跟电荷密度成正比，所以使B板竖直向上移动会使电荷密度增大，则场强变大所以夹角θ变大，C错，K断开，增大AB板间距离没有影响电荷密度继而知道场强没变则夹角θ不变D对11、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。故选D。12、CD【解析】

如物体所受的合力与速度在同一直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上物体做曲线运动，但力可以使恒力，也可以是变力。A.A选项与分析不符，A错误B.B选项与分析不符，B错误C.C选项与分析相符，C正确D.D选项与分析相符，D正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B两球相碰后反弹保证小球做平抛运动m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A项错误；B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B项正确；C．不能说明上述AB规律中的任何一条，与分析不符，故C项错误；D．能同时说明上述AB两条规律，与分析不符，故D项错误。(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m1＞m1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。

[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动；②[4].碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0•t=m1v1•t+m1v1•t，则m1•OP=m1•OM+m1•ON[5].若碰撞为弹性碰撞，则，两边同时乘以时间的平方得则得：m1•OP1＝m1•OM1+m1•ON1．14、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解析】

①[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．③[2]要验证动量