2021-2022学年浙江金兰教育合作组织物理高一第二学期期末考试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示．以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()A．线圈先后两次转速之比为1∶2B．交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πt（V）C．交流电b的电压最大值为VD．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零2、(本题9分).质量的物体在水平拉力的作用下，沿水平面做直线运动．时撒去拉力．物体运动的图象如图所示，下列说法正确的是A．第1s末合力对物体做功的功率为8WB．第1s末拉力对物体做功的功率为6WC．整个过程中拉力对物体做功为D．在2—3s内拉力对物体做功为12J3、(本题9分)如图所示，电梯轿厢质量为M，底板上放置一个质量为m的物体，钢索拉着轿厢由静止开始向上匀加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，不计空气阻力，则在此过程中说法错误的是()A．钢索的拉力做功等于B．钢索对轿厢及物体构成的系统做功等于C．底板支持力对物体做功等于D．物体克服重力做功的平均功率等于mgv/24、如图所示，四种不同型号的电容器.其中储存电荷本领最大的是A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为()．A．mgh B．2mgh C．2Fh D．Fh6、(本题9分)如图所示，实线为电场线，虚线AB为带电质点仅在电场力作用下的运动轨迹，则运动过程中下列判断正确的是A．带电质点可能带负电B．带电质点一定由A运动至BC．带电质点在A点动能大于在B点动能D．带电质点在A点电势能大于在B点电势能7、(本题9分)如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块上摆的初速度将小于原来物块A固定时的上摆初速度D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，物块A的速率为8、绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大9、(本题9分)某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以5g4A．上升过程中水瓶的动能改变量为54B．上升过程中水瓶的机械能减少了54C．水瓶落回地面时动能大小为14D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率10、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能守恒C．小球加速度为零的时候，系统势能最小D．弹簧的弹性势能一直增加11、(本题9分)甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x＝6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是()A．当t＝4s时两车相遇B．当t＝4s时甲车在前，乙车在后C．两车有两次相遇D．两车有三次相遇12、(本题9分)如图所示，物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连，与小球相连的轻绳处于水平拉直状态．小球由静止释放运动到最低点过程中，物块始终保持静止，不计空气阻力．下列说法正确的有A．小球刚释放时，地面对物块的摩擦力为零B．小球运动到最低点时，地面对物块的支持力可能为零C．上述过程中小球的机械能守恒D．上述过程中小球重力的功率一直增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为________（选填“A”、“B”或“C”）（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值，则打下点“5”时重物的速度大小为________m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为_________J。（结果均保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某兴趣小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近的竖直砖墙，如图所示，已知当地重力加速度g该同学根据所学平抛运动的知识，求取频闪照片的拍摄周期和小石子的水平初速度。（1）他已经测出砖块的长度为a，还需要测量哪个数据（写出测量物理量及其物理符号）____________；（2）B点的竖直方向速度_________（用题设条件和测量的物理量的符号表示）；（3）照相机频闪周期T=___，小石子水平初速度___（用题设条件和测量的物理量的符号表示）。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，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为l=2.5m，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为μ=0.3，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度v0=6m（1）弹簧获得的最大弹性势能Ep（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能Ek（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。16、（12分）竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球与右边金属板的距离为b，如图所示，重力加速度为g，求：（1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？（3）碰到金属板时的速度是多大？17、（12分）如图所示，质量m＝70kg的运动员以10m/s的速度从高h＝10m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下，以最低点B为零势能面，一切阻力可忽略不计．求运动员：(g＝10m/s2)(1)在A点时的机械能；(2)到达最低点B时的速度大小；(3)相对于B点能到达的最大高度．

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、C【解析】试题分析：由图可知，周期Ta=0.4S，Tb=0.6s，则线圈先后两次转速之比na：nb=Tb：Ta=3：1．故A错误．由图电压最大值Um=10V，周期Ta=0.4S，，交流电压的瞬时值表达式为u=Umsinωt=10sin5πtV．故B错误．由电动势的最大值Em=NBSω，则两个电压最大之值比Uma：Umb=ωa：ωb=3：1，则交流电b电压的最大值为．故C正确．t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大．故D错误．故选C考点：考查交流电的有效值、峰值、磁通量点评：本题难度较小，要根据电动势最大值表达式研究电压最大值之间的关系．至于电压与磁能量的关系，根据法拉第电磁感应定律分析2、B【解析】

从开始到第2s末，由图象知加速度，，第1s末速度为．功率，故A错误；撤去拉力后加速度，摩擦力，拉力，解得，功率，故B正确；由动能定理可得全过程合外力做功为：，拉力做功等于克服摩擦力做功，故C错误；在内拉力，位移为4m，，故D错误．故选B．【点睛】本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解，再根据功的定义求功．3、A【解析】

对电梯轿厢以及里面的物体，根据动能定理：WF-(M+m)gH=，则解得,则钢索的拉力做功大于，选项A错误，B正确；对物体，根据动能定理：，解得，选项C正确；电梯匀加速上升，则平均速度为v/2，则物体克服重力做功的平均功率等于，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.【点睛】解决本题的关键是正确选择研究系统，并对物体受力分析，再根据功的公式可以逐个来求得每个力的功，知道合力做功等于动能的变化量，难度适中．4、C【解析】

四个电容器，C电容为30F，最大，储存电荷本领最大；A.电容为22μF，与结论不相符，选项A错误；B.电容为470μF，与结论不相符，选项B错误；C.电容为30F，与结论相符，选项C正确；D.电容为1000μF，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】

物块匀速上滑时，根据动能定理得WF-mgh-Wf=0物块下滑时，根据动能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0联立两式解得Ek=2mghA.mgh与分析不相符，故A项与题意不相符；B.2mgh与分析相符，故B项与题意相符；C.2Fh与分析不相符，故C项与题意不相符；D.Fh与分析不相符，故D项与题意不相符。6、D【解析】

A.粒子受力方向为向左，质点一定带负电，故A错误；B.由于只有质点的运动轨迹，不能判断运动方向是从A到B，还是从B到A，故B错误；CD.若质点从A到B电场力做正功，电势能减小，由动能定理可知动能增加，所以带电质点在A点动能小于在B点动能，A点电势能大于在B点电势能，故C错误，D正确；7、BD【解析】

A.在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误。B.物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，得B从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得子弹射入物块B的过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2联立解得

，故B正确。C.若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，根据动量守恒定律知物块上摆的初速度等于原来物块A固定时的上摆初速度。故C错误。D.若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，设A的速率为vA，B的水平速率为vB．根据水平动量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正确。8、AC【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．9、AD【解析】

考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。【详解】根据牛顿第二定律可得F=ma=由动能定理可得，W=FS=上升过程中水瓶的动能改变量为54故A符合题意。由f+mg=5可得f=14阻力做负功，机械能减少，W上升过程中水瓶的机械能减少了14C．从最高点到时最低点，由动能定理可得mgH-水瓶落回地面时动能大小为34D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率故D符合题意。【点睛】理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。10、ACD【解析】

在刚接触弹簧的时候的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这时小球的加速度为0，此过程中小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，此后弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故AD正确；压缩弹簧的过程中，弹性势能增加，故小球的机械能减小，故B错误；小球加速度为零的时候，速度最大，动能最大，此时系统势能最小，故C正确；11、BD【解析】

根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，可确定何时两车相遇．能够根据两车的运动过程，分析两车在过程中的相对位置，判断能相遇几次．【详解】速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知当t=4s时，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移为x甲=12×（16+8）×4m=48m，乙的位移为x乙=12×（12+8）×4m=40m，位移之差△x=x甲-x乙=8m。开始时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m。故A错误，B正确。t=4s时，甲车在前，乙车在后，所以两车第一次相遇发生在4s之前。当t=6s时，甲的位移为12【点睛】速度-时间图象中要注意观察三点：一点，注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移．12、AC【解析】、小球刚释放时，小球速度为零，此时绳子的拉力为零，对物块分析可知，受到的摩擦力为零，故A正确；小球运动到最低点时，若地面对物块的支持力为零，此时绳子的拉力对物块有向右的分力，不可能静止，故B错误；在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故C正确；刚释放时，速度为零，小球重力的功率为零，到达最底端时，沿重力方向的速度为0，故重力的功率为零，故功率先增大后减小，故D错误；故选AC．【点睛】对小球的运动过程分析，然后对物体进行受力分析，根据物块始终处于静止即可判断，根据重力做功的情况分析重力势能的变化情况；根据功率公式确定重力在初末状态的功率，从而确定功率的变化情况．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)C(2)2.4~2.6m/s0.25~0.27J【解析】

第一空.实验中应选择质量尽量大，体积尽量小的重物挂在纸袋下方，故选C；第二空.根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得出5点的瞬时速度大小为：，解得：v5=2.5m/s；第三空.从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mgh2-5，解得△EP=0.25J。14、砖块的厚度h【解析】

（1）[1]因为已经测出了每块砖的长度a，根据题设条件要求周期与初速度就还需要测出每块砖的厚度h（2）[2]根据在竖直方向上匀变速直线运动：可知：……①又在竖直方向上根据平均速度公式有：……..②联立①②解得：（3）[3]由（2）问①可知.[4]水平方向做匀速直线运动有：三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）10.5J（2）3J（3）0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0