2021-2022学年四川省成都市双流县棠湖中学物理高一第二学期期末监测试题含解析

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，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量2、(本题9分)设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时，发动机的功率为（）A．27P B．9P C．18P D．3P3、蹦极是一项既惊险又刺激的运动深受年轻人的喜爱．如图所示蹦极者从P点静止跳下，到达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，离水面还有数米距离．若不计空气阻力，则蹦极者从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．蹦极者的机械能守恒B．蹦极者的重力势能和动能之和一直减小C．蹦极者的动能是先变小后变大D．蹦极者在B点的速度为零，处于平衡状态4、(本题9分)一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（）A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速D．若y方向始终匀速，则x方向一直加速5、(本题9分)如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）．当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式T=a+bcosθ，式中a、b为常数．若不计空气阻力，则当地的重力加速度为（）A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直。则在铅笔匀速运动的过程中，橡皮运动的速度（）A．大小和方向均不断改变B．大小和方向均始终不变C．大小始终不变，方向不断改变D．大小不断改变，方向始终不变7、(本题9分)如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下，结果两球同时落地．下列说法正确的是（）A．运动全过程,重力对两球做的功相同B．运动全过程,两球重力的平均功率相同C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率D．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度8、(本题9分)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90○

(大小不变)后，物体可能做（）A．加速度大小为的匀变速直线运动 B．加速度大小为的匀变速直线运动C．加速度大小为的匀变速曲线运动 D．匀速直线运动9、(本题9分)如图所示是一种健身器材的简化图，一根不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮连接两个重量均为G的重物，两侧重物等高，忽略绳与滑轮间的摩擦。现施加竖直向下的力F拉绳的中点P，使两重物以速率v匀速上升，当两段绳夹角为120°时，下列判断正确的是（）A．P点的速率等于 B．P点的速率等于vC．P点施加竖直向下的力F等于2G D．P点施加竖直向下的力F等于G10、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是A．弹簧的弹性势能一直增大B．小球的动能先增大后减小C．小球的重力势能先增大后减小D．小球和弹簧系统的机械能先增大后减小11、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为12、(本题9分)如图为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B、C分别为两个轨道的远地点。关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（）A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火减速B．“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程动能减小，势能增大C．“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点万有引力做正功，动能增大，机械能守恒D．以上说法均不正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用图示装置测量弹簧的弹力做功，将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点，此时弹簧处于原长，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，用天平测出滑块（含遮光片）的质量为m，用刻度尺分别测得A、O之间的距离为x1，B、C两点间距离x2，再用滑块压缩弹簧到位置A（滑块与弹簧没有栓接），静止释放，利用计时器测出遮光片从B到c所用的时间为t．（1）根据所测量的物理量，可计算出滑块离开弹簧时速度大小，其表达式为v=______，从A运动到O过程中弹簧对滑块做的功W=_______．（用所给的物理量符号表示）（2）某同学未调节气垫导轨水平就开始做实验，导致气垫导轨左端比右端略高，则弹簧对滑块做功的测量值与真实值比较将__________（填字母序号）．A．偏大B．偏小C．相等14、（10分）某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。(1)关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是_______A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以(2)实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为重锤刚释放时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，电源率为f。用刻度尺测得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为m，重力加速度为g。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______；此时重物的动能比开始下落时增加了________。(用题目所给的符号表示)(3)乙同学又选取了多个计数点，并测出了各个计数点到第一个点O的距离h，算出各个计数点对应的速度v，以h为横坐标，以v2为纵坐标，画出的图线如图，若机械能守恒，则图线的斜率为_______。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)在光滑的水平面上，质量为m1的小球甲以速率向右运动．在小球甲的前方A点处有一质量为m1的小球乙处于静止状态，如图所示．甲与乙发生正碰后均向右运动．乙被墙壁C弹回后与甲在B点相遇，．已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失，求甲、乙两球的质量之比m1：m1．16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m＝10kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.1，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)前2s内重力做的功；(2)前2s内重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬时功率．17、（12分）(本题9分)如图，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物体和转盘间的摩擦因数为μ，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，求：（1）当水平转盘以角速度匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求的值是多少？（2）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度时，求细绳的拉力T2的大小．（3）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度时，求细绳的拉力T3的大小．

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】试题分析：小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短2、A【解析】

飞机飞行时所受的阻力与速度的平方成正比，即Ff=kv1．当飞机匀速飞行时，牵引力大小等于阻力，即F=Ff=kv1则发动机的功率为P=Fv=kv3即发动机的功率与速度的三次方成正比．所以，当飞机的速度变为原来三倍时，发动机的功率变为原来的17倍，故A正确，BCD错误．3、B【解析】

AB.蹦极者从A到B的过程中，弹性绳对蹦极者做了负功，蹦极者的机械能减少，蹦极者的重力势能和动能之和一直减小，故A错误，B正确；C.蹦极者从A到B的过程中，刚开始重力大于弹性绳的弹力，蹦极者向下做加速运动，当重力等于弹性绳的弹力时，速度最大，之后弹性绳弹力继续增大，重力小于弹性绳的拉力，蹦极者向下做加速运动，直到速度为0，所以蹦极者的速度是先变大后变小，蹦极者的动能是先变大后变小，故C错误；D.由C分析可知，尽管蹦极者在B点的速度为零，但此时弹性绳的弹力大于重力，处于非平衡状态，故D错误。4、B【解析】试题分析：由图中运动的轨迹可知，若x方向始终匀速，则y方向刚开始变化快，中间变化慢，最后又变化快，故其运动是先减速后加速，A错误，B正确；若y方向始终匀速，则x方向应该先加速后减速，故CD均错误．考点：运动的快慢．5、D【解析】试题分析:在最高点时：设此时物体的速度为V1，由题意可知：θ=1800，绳的拉力T1=a-b；根据向心力公式有：在最低点时：设此时物体的速度为V2，由题意可知：θ=00，绳的拉力T1=a+b；根据向心力公式有：只有重力做功，由机械能守恒定律：解得：;所以D正确．考点：向心力公式，机械能守恒定律．6、B【解析】橡皮参与了两个运动，一个是水平向右的匀速运动，一个竖直向上的匀速运动，并且两个速度值相等，根据运动的合成，所以橡皮的合速度大小方向都不变，故B对；ACD错；故选B7、AB【解析】

根据W=mgh知，重力对两球做功相同．故A正确．两球重力做功相等，时间相等，根据P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正确．两球都做匀变速直线运动，运动时间相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬时功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬时功率不等于B球重力的瞬时功率，故C错误．对A球，根据动能定理得，mgh=mvA2−mv02，对B球，根据动能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D错误．8、BC【解析】

物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未知，可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误．【点睛】本题关键先根据平衡条件得出力F3变向后的合力大小和方向，然后根据牛顿第二定律求解加速度，根据曲线运动的条件判断物体的运动性质：当物体受到的合外力恒定时，若物体受到的合力与初速度不共线时，物体做曲线运动；若合力与初速度共线，物体做直线运动．9、AD【解析】

AB．P点速度沿绳方向的分量与重物上升的速度大小相等，则：解得：P点的速率故A项正确，B项错误。CD．两重物匀速上升，绳中拉力大小为G，两段绳夹角为120°时，P点所受三力方向互成120°，所以P点施加竖直向下的力F等于G．故C项错误，D项正确。10、AB【解析】

A、小球在向下运动过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大，故A正确；B、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，开始的一段时间内，重力大于弹力，合外力做正功，小球动能增大，后来弹簧的弹力大于小球重力，合力对小球做负功，小球的动能减小，因此小球动能先增大后减小，故B正确；C、在向下运动过程中，小球的质量不变而高度逐渐减小，小球的重力势能一直减小，故C错误；D、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力的作用，除重力之外，弹簧弹力对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能不变。故D错误。11、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。12、BC【解析】

A.要想使“嫦娥一号”在近地点A由轨道1变轨为轨道2，需要加速做离心运动，应在A点加速，故选项A不合题意；B.“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程中，克服万有引力做功，卫星动能减小，势能增大，故选项B符合题意；CD.“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点的过程中，万有引力做正功，动能增大，机械能守恒，故选项C符合题意，选项D不合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A【解析】

(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开时的速度；则有；A到O弹簧对滑块做的功转化为滑块的动能，由动能定理有：.(2)若气垫导轨左端比右端略高，重力对滑块要做正功，导致通过两光电门的时间将减小，那么测得速度偏大，因此弹性势能的测量值也偏大，故A正确，BC错误。

故选A.【点睛】本题利用机械能守恒来探究弹簧的弹性势能的大小，要注意明确实验原理，知道如何测量滑块的速度，并掌握物体运动过程以及光电门的使用方法．14、（1）A（2）mgs2（3）2g【解析】

第一空.接通电源和释放纸带的次序是：先接通电源，待稳定打点后再释放纸带，故A正确，BCD错误；第二空.当打点计时器打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了：∆EP=mgOB=mgs2；第三空.打B点时，重物的速度为，则打O点时，重物的速度为零，则动能的增加量为；

第四空.若机械能守恒，则有动能的增加量与重力势能的减少量相等，即有：mgh＝mv2，可得v2=2gh，所以图线的斜率为2g。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共