2021-2022学年四川省德阳市高中物理高一第二学期期末监测试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(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．2、(本题9分)质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，气对飞机作用力的大小等于()A．mg B．mv2/rC．m（g2+v4/r2）1/2 D．m（v4/r2-g2）1/23、如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a.平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态，保持极板A和B的间距不变，使极板A和B正对面积减小后，微粒P的运动情况是（）A．仍静止不动 B．向下运动C．向上运动 D．无法判断4、(本题9分)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大B．人在最低点时，绳对人的拉力大小等于人所受的重力大小C．绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小D．绳对人的冲量方向始终向上，人的动量大小一直减小5、(本题9分)长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内作圆锥摆运动，如图所示，则两个圆锥摆相同的物理量是（）A．周期B．线速度的大小C．向心力D．绳的拉力6、(本题9分)下列对有关情景的描述，符合物理学实际的是A．火车轨道在弯道处应设计成“外轨比内轨高”B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于汽车所受重力C．洗衣机脱水时利用向心运动把附着在衣物上的水分甩掉D．宇航员在绕地球做匀速圆周运动的航天器内悬浮时处于平衡状态7、(本题9分)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8、(本题9分)如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中，(重力加速度大小为g)()A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m＋M)g9、(本题9分)某工地上，工人将放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示，其中0〜5m过程的图线为曲线，5m〜15m过程的图线为直线。根据图象可知A．0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小B．0〜15m过程中箱子的动能一直增加C．在位移为15m时，拉力F=20ND．在位移为15m时，拉力F=10N10、一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为(

)A．nvSt B．nvt C． D．11、(本题9分)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，点为弹簧在原长时物块的位置．物块由点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点．在从到的过程中，物块（）A．加速度先减小后增大 B．经过点时的速度最大C．所受弹簧弹力始终做正功 D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功12、(本题9分)长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．（1）实验中涉及到下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__（填入代表步骤的序号）．（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s．比较两纸带可知，__（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．14、(本题9分)在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)．（1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____段，应记作_______cm．（2）该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=10m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为___，而动能的增加量为___，(均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量____动能的增加量，原因是_________．15、(本题9分)如图，倾角为的斜面上有一个质量为1kg的物块，物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m.在物块下滑过程中(重力加速度g取10m/s2)物块的重力做功______J，支持力做功_____J，摩擦力做功_______J.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R=1m的水平圆盘边缘E点固定一小桶．在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，竖直高度h=1.25m；AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平传送带相切于B点．一质量m=0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落人圆盘边缘的小捅内．取g=10m/s2，求:(1)滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力NB;(2)传送带BC部分的长度L;(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件．17、（10分）(本题9分)如图,小球(可视为质点)质量m=2kg,不可伸长的细悬线长L=1m,现将小球拉至水平位置(悬线呈拉直状态且在竖直纸面内)由静止释放,不计空气阻力,(已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:（1）小球到达最低位置时时间t=0.5s,该过程中重力的平均功率多大？（2）小球第一次到达图中虚线位置（θ=53°）重力的瞬时功率多大？（3）小球第一次到达图中虚线位置（θ=53°）细线的拉力多大？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、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．2、C【解析】

对飞机进行受力分析，如图根据牛顿第二定律有：，根据平行四边形定则，得空气对飞机的作用力，故选C．【点睛】飞机受重力、空气的作用力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出空气对飞机的作用力．3、C【解析】

因D是一只二极管，只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a，极板A和B正对面积减小后,电容变小，由于二极管反向，平行板电容器的电荷量不变，两极板电压增大，由E=U/d知E增大，所以电荷P向上运动，即C正确4、C【解析】A、绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能不是最大，动能最大的位置应该是重力与弹力相等的位置，即加速度等于零的位置，故A错；B、当加速度等于零时，速度达到最大，再向下运动的过程中，绳子的拉力将大于人的重力，所以人在最低点时，绳对人的拉力大小大于人所受的重力大小，故B错C、绳子的拉力方向向上，而人的运动方向向下，根据W=FscosD、拉力方向向上，所以绳对人的冲量方向始终向上，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人先向下加速后向下减速，所以动量先增大后减小，故D错；故选C点睛：理解动量的概念，以及知道外力做功的公式W=Fscos5、A【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F=mω2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ；由三式得，，与绳子的长度和转动半径无关；又由，故周期与绳子的长度和转动半径无关，故A正确；由v=ωr，两球转动半径不等，故线速度不同，故B错误；由F=ma=mω2r，两球转动半径不等，故向心力不同，故C错误；绳子拉力：，故绳子拉力不同，故D错误．6、A【解析】

A．火车拐弯靠重力和支持力的合力提供向心力，弯道处设计成外轨高内轨低，故A正确；B．在最高点，则得故B错误；C．洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故C错误；D．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的宇航员重力提供向心力，处于完全失重状态，故D错误。故选A。7、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。8、BCD【解析】

AB．小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态．故A错误，B正确；C．由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，故C正确；D．小环从最高到最低，由动能定理得：，小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：，联立得：F=5mg，对大环分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正确．9、AD【解析】

A．据功能关系，物体机械能的变化等于重力以外其它力做的功；据可知，机械能E与其位移x的关系图象切线斜率表示箱子所受拉力；由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小．故A项正确．BCD．由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小，5〜15m过程中箱子所受拉力；0〜5m过程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的动能增加；5〜15m过程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的动能不变．故BC两项错误，D项正确．10、AC【解析】

AB.从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；CD.从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；11、AD【解析】

A项：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；B项：物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，即在O点左侧，故B错误；C项：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；D项：从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确．12、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．二．填空题(每小题6分，共18分)13、④①③②1.29M【解析】

（1）实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为④①③②；（2）由M纸带可知，右侧应为与物块相连的位置；由图可知，两点间的距离先增大后减小；故2.58段时物体应脱离弹簧；则由平均速度可求得，其速度v==1.29m/s；因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大；由图可知，M中的速度要大于L中速度；故说明M纸带对应的弹性势能大；14、OC(或15.7)15.701.24m1.20m大于纸带与打点计时器有摩擦，减小的重力势能一部分转化为内能【解析】

（1）该同学用毫米刻度尺测量，读数时应估读到mm以下，故这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC，应记作15.70cm．（2）重锤重力势能的减小量Ep=mghOB=m×10×0.1242J=1.24m；B点的瞬时速度vB==m/s=1.55m/s，则重锤动能的增加量Ek=mvB2=m1.552=1.20m，这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是纸带与打点计时器有摩擦，减小的重力势能一部分转化为内能．答案为：（1）OC；15.70；（2）1.24m；1.20m；大于；纸带与打点计时器有摩擦，减小的重力势能一部分转化为内能15、50-2.5【解析】19.解：物块从静止开始以的加速度加速下滑，由支持力与位移垂直，不做功斜面方向：，根据牛顿第二定律，，所以物体在运动中受到阻力作用，大小为：，摩擦力做功。点睛：解决本题的关键进行受力分析，运用正交分解，结合牛顿第二定律进行求解，知道合力沿斜