2021-2022学年苏州高新区实验初级中学高一物理第二学期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、如图所示，一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P很缓慢地移动到Q点，则力F所做的功为（）A．FLsinθ B．mgLcosθC．FL(1-cosθ) D．mgL(1-cosθ)2、如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是A．B．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内C．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力3、从高处以40m/s的初速度水平抛出中10N的小球，小球在空中运动3s落地，不计空气阻力，小球落地时重力的瞬时功率为（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W4、(本题9分)如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对细杆的拉力大小为：A．5mg B．Mg+4mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg5、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连，用细线把A悬挂在天花板上，B放在水平面，静止时，B对水平面的压力刚好为零。忽略空气阻力，剪断A上的细线之后A．A向下运动过程中，加速度先减小后增大B．A向下运动过程中，在弹簧处于原长时速度达到最大C．A运动到最低点时，地面对B的支持力等于A、B的重力之和D．A运动到最低点时，弹簧的弹性势能与细绳剪断前相等6、竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上，使物体从静止开始运动升高h，速度达到v，在这个过程中，设阻力恒为f，则下列表述正确的是()A．F对物体做的功等于物体动能的增量，即B．F对物体做的功等于物体机械能的增量，即C．F与f对物体做的功等于物体动能的增量，即D．物体所受合力的功等于物体动能的增量，即7、(本题9分)两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正确的是：（）A．到达底部时重力的功率相等 B．到达底部时速度相等C．下滑过程中重力做的功相等 D．到达底部时动能相等8、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N9、物体静止在水平面上，在竖直向上的拉力F作用下向上运动，不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度x的大小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，x2～x3的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是（）A．在x2处物体的动能最大B．在x1处物体所受的拉力最大C．0～x2过程中拉力F始终做正功D．x2～x3过程中合外力做功为零10、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球的运动周期必大于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力11、以下说法正确的是A．在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率B．铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化为电能C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比D．根据电势差可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为12、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek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)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：______．（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应______（选填“A”或“B”）A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）某同学作出了υ2-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=______m/s2（结果保留3位有效数字）．14、（10分）(本题9分)某同学采用如图1所示的装置进行“合外力做功和动能变化的关系”的研究．a．按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复调节长木板右端高度，直到小车能够做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始依次取计数点B、C、D、…，每相邻计数点之间还有4个计时点未画出，配重的总质量为100g；c．测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为…；d．用沙和沙桶受到的总重力作为细线对小车的拉力，分别乘以…，得到合外力对小车所做的功…；e．求出B、C、D、…各点速度的大小，分别记为…，再求出它们的平方…；f．用纵坐标表示速度的平方，横坐标表示合外力对小车所做的功W，作出图象，并在图象中描出（，）坐标点，再连成图线；请回答下列问题：（重力加速度，以下计算结果均保留两位有效数字）（1）在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm，则合外力对小车所做的功W4=______J；（2）该同学得到的图象如图2所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度vA=______m/s；（3）小车的质量M=______kg．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)我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间t后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）16、（12分）(本题9分)已知氘核12H的质量为2.0136u，中子01(1)写出两个氘核聚变成23(2)计算上述核反应中释放的核能．(3)若两个氘核12H以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的2317、（12分）质量为5103kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝0，随后以P＝6104W的额定功率沿平直公路前进，设汽车受恒定阻力，其大小为1．5103N．求：（1）汽车的最大速度vm；（1）汽车速度达到6m/s时其加速度多大？

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】

小球在缓慢移动的过程中，水平力F是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得解得：A.FLsinθ与分析不相符，故A项与题意不相符；B.mgLcosθ与分析不相符，故B项与题意不相符；C.FL(1-cosθ)与分析不相符，故C项与题意不相符；D.mgL(1-cosθ)与分析相符，故D项与题意相符。2、C【解析】AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出：（为轨道平面与水平面的夹角合力等于向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故AD错误；B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；故选C【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．3、B【解析】

小球落地时的竖直分速度为，所以小球落地时重力的瞬时功率为A.400W与计算不符，A错误B.300W与计算相符，B正确C.500W与计算不符，C错误D.600W与计算不符，D错误4、C【解析】

利用机械能守恒、竖直平面内的圆周运动、力的合成、牛顿运动定律求解．【详解】设大环底端处为重力势能零点，大环半径为R，小环在最低点速度为v，由于小环运动过程中只受弹力和重力，弹力和运动方向始终垂直，所以弹力不做功，只有重力做功，所以根据机械能守恒可得：解得：当小环到达大环最低点时，分析小环的受力得：把带入得：分析大环的受力，大环受到自身重力和小环竖直向下的压力5mg，故大环对轻杆的拉力为：，C符合题意．5、A【解析】试题分析:A、A向下运动的过程中，弹簧的弹力不断增大，弹簧的弹力先小于重力，后大于重力，合力先减小后增大，所以A的加速度先减小后增大，故A正确．B、A向下运动过程中，弹簧的弹力与重力平衡时速度最大，此时弹簧处于压缩状态，故B错误．C、A运动到最低点时，A所受的弹力大于其重力，加速度向上，由牛顿第二定律知A处于超重状态，对整体而言，地面对B的支持力大于A、B的重力之和．故C错误．D、设A和B的质量均为m．细绳剪断前，弹簧伸长的长度为x=mgk．细绳剪断后，A做简谐运动，通过平衡位置时,弹簧的压缩量x'考点：考查牛顿第二定律、力的合成与分解．6、D【解析】

AD．由动能定理可知：即物体所受合力的功等于物体动能的增量；选项A错误，D正确；B．由可知，F对物体做的功等于物体机械能的增量与克服阻力做功之和，选项B错误；C．由可知，F与f对物体做的功等于物体机械能的增量，选项C错误；故选D。7、BCD【解析】

A、物体到达底部重力的功率:PG=mgvB、物体从静止到最低点的过程,由动能定理得:mgh=12mv28、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．9、BC【解析】

A.x1～x2过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；x2时刻图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在x2处，即在x2处物体的动能不是最大的，选项A错误；B.由图可知，x1处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由E=Fh可知此时所受的拉力最大；故B正确；C.由图象可知，0～x2过程中物体的机械能增大，拉力F始终做正功；故C正确；D.x2～x3过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零；合外力等于重力，做功不为零；故D错误；10、AC【解析】

如图所示向心力得：，A、由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的线速度必大于B球的线速度，故A正确，B错误；C、由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C正确；D、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误．故选AC．11、BD【解析】

A．导体中有电流通过时，电子定向移动速率的数量级为，电场传导速率为光速．故A项错误．B．据知，铅蓄电池的电动势为2V，它表示的物理意义是电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化为电能．故B项正确．C．是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关．故C项错误．D．带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差．故D项正确．12、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）打点计时器不能接在“直流电源”上．（1）A（3）9.67m/s1【解析】

（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．

（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带．故选A.

（3）根据mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知图线的斜率为：k=1g=，代入数据解得g=9.67m/s1．14、0.390.500.40（0.28~0.42）【解析】

(1)配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J.(2)由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：v02＝0.25m2/s2，解得：v0=0.50m/s．(3)根据动能定理：，可得，所以图象的斜率：，代入数据得：m=0.40kg．再减去配重0.1