2022届浙江省杭州市杭州市第四中学高一物理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)下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）A．小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．人乘电梯匀速上升的过程D．子弹射穿木块的过程2、(本题9分)某物体从地面以30J的初动能竖直上抛，上升h高度到P点的过程，物体克服重力做功20J，物体克服空气阻力做功5J，下列说法正确的是（）A．物体在P点的动能为15JB．上升到P点过程物体的机械能减少5JC．上升至P点过程物体重力势能增加25JD．物体继续上升到达最高点3、有一台电风扇额定电压为U，额定功率为P，额定电流为I，线圈电阻为R，将电风扇接入额定电压U，则t秒内电风扇产生的热量为（）A．Q＝Pt B．Q＝I2Rt C．Q＝UIt D．4、(本题9分)物体同时受到同一平面内的三个力作用，下列几组力中，它们的合力不可能为零的是()A．5N、7N、8N B．2N、3N、5N C．1N、5N、10N D．1N、10N、10N5、(本题9分)关于摩擦力对物体做功，下述几种论断正确的是()A．滑动摩擦力对物体一定做负功；B．静摩擦力不可能对物体做功；C．滑动摩擦力既可对物体做负功，也可以对物体做正功；D．静摩擦力对物体一定做负功．6、从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（）A．B．C．D．7、一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A．小船过河的时间等于10sB．小船过河的时间等于8sC．小船过河的位移大于40mD．小船过河的位移等于40m8、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小9、(本题9分)如图甲所示小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上．现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s，下列说法正确的是A．物块的质量为1kgB．物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C．0～3s时间内力F做功的平均功率为0.32WD．0～3s时间内物块克服摩擦力做的功为5.12J10、(本题9分)为了进一步研究月球，我国计划于2019年年底发射“嫦娥五号”，实现采样返回任务．若“嫦娥五号”在近月轨道绕月球飞行时周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式为V=πr3(r为球的半径)．则下列判断正确的是A．月球的质量为B．月球的密度为C．月球的第一宇宙速度大小为D．“嫦娥五号”在近月轨道飞行时的向心加速度大小为11、(本题9分)如图所示，质量M=2kg的滑块在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，滑块可以在光滑的水平轨道上自由运动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度大小为，则下列说法正确的是（

）A．当小球通过最高点时滑块的位移大小是B．当小球通过最高点时滑块的位移大小是C．当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离D．当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离12、(本题9分)A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，=1kg，=2kg,=6m/s，=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是A．=5m/s,=2.5m/s B．=2m/s,=4m/sC．=3m/s,=3.5m/s D．=-4m/s,=7m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学将数字式体重计放在电梯的水平地板上。在电梯运动过程中，该同学站在体重计上不动。如图表示电梯从静止开始竖直上升过程中的速度v随时间t变化的关系。已知该同学的质量是50kg。重力加速度g取10m/s2。那么，在19s内电梯上升的高度是_______m。在19s内对体重计示数的压力最大值与最小值之差是_________N。14、(本题9分)某星球与地球的质量比为a,半径比为b，则该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为_______________15、(本题9分)炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是800m／s.该速度在竖直方向的分速度为____________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图，实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.8m/s²，测得所用重物的质量为2.0kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三个计时点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示，那么：(1)打点计时器打下点B时，物体的速度=________m/s(保留两位有效数字)；(2)从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量ΔEp=________J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_________J；(g=9.8m/s²)(以上两空均保留两位有效数字)(3)通过计算发现△Ep≠ΔEk，这是因为_________________________________.17、（10分）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端分别与木块B、C相连，弹簧处于原长状态．现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，碰撞时间极短、大小为t．(1)A、B碰撞过程中，求A

对B的平均作用力大小F．(2)在以后的运动过程中，求弹簧具有的最大弹性势能Ep．

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、A【解析】

根据“所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是”可知，考查了机械能守恒定律，由机械能守恒的条件：只有重力或只有弹簧的弹力做功，分析除重力以外的各个力做功情况，即可判断机械能是否守恒。【详解】A、小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程中，石块只受重力，机械能守恒，故A正确。B、木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，重力势能减小，而动能不变，则其机械能必定减小，故B错误。C、人乘电梯匀速上升的过程中，重力势能增加，动能不变，则其机械能必定增加，故C错误。D、子弹射穿木块的过程，由于阻力做功，子弹和木块的机械能都不守恒，故D错误。【点睛】知道机械能守恒的条件是只有重力做功和机械能的概念，即可正确解题．2、B【解析】从抛出到P点，根据动能定理：，物体在P点的动能为：30J-20J-5J=5J，选项A错误；机械能的减小等于除重力以外的其它力做功，则上升到P点过程物体的机械能减少等于阻力做功5J，选项B正确；克服重力做功等于重力势能的增量，则上升至P点过程物体重力势能增加20J，选项C错误；设物体能上升的最大高度为H，则，联立解得：H=1.2h，可知物体继续上升h/5到达最高点，选项D错误；故选B.点睛：本题关键要掌握常见的几对功能关系：总功与动能变化有关，重力做功与重力势能变化有关，除了重力以外的力做功与机械能变化有关．3、B【解析】

ABC．电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以t时间内产生的热量为Q=I2Rt；由于是非纯电阻电路，故U＞IR，故Q＜UIt；因为P=UI，故Q＜Pt，故AC错误，B正确；D．又因为，所以热量Q＝I2Rt＜t，故D错误；4、C【解析】

三个力合力为1时，则任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，由此可知，任意一个力在另外两个力的合力范围之内．5N和7N的合力范围为：2N-12N，8N在合力范围里，故三个力的合力可能为1；故A错误；2N和3N的合力范围为：1N-5N，5N在合力范围里，故三个力的合力可能为1；故B错误；1N和5N的合力范围为：4N-6N，11N不在合力范围里，故三个力的合力不可能为1；故C正确；1N和11N的合力范围为：9N-11N，11N在合力的范围里，故三个力的合力可能为1．故D错误．5、C【解析】

恒力做功的表达式W=FScosα，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故A错误，C正确；恒力做功的表达式W=FScosα，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故BD错误；故选C．【点睛】本题关键要分清相对运动方向与运动方向的关系，前者是相对与与物体接触的另一个物体，而后者是相对与参考系；同时要明确恒力做功的求法．6、A【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能得，故图象A正确。点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。7、BC【解析】

AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为t=dA错误B正确；CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．8、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。9、AD【解析】试题分析：对物块受力分析，如图所示．由图2、图3可知，当力F1=1．8N时，物块加速下滑，加速度，当力F2=1．4N时，物块匀速下滑，根据牛顿第二定律有：，，解得物块质量m=1kg，摩擦力f=2．4N，故A正确；摩擦力，动摩擦因数，故B错误；由图3图象与横轴形成的面积可知，1-3s时间内物块位移x=1．8m，速度从1增加到，物体克服摩擦力做功，故D正确；根据动能定理有：，力F做功，平均功率，故C错误．考点：牛顿第二定律，动能定理，平均功率．10、ACD【解析】

A．近月卫星让月球做匀速圆周运动是由万有引力提供向心力，有，解得月球的质量为；故A正确.B．月球的体积为，根据密度公式可得；故B错误.C．月球的第一宇宙速度即为近月卫星的线速度，由匀速圆周运动的线速度和周期的关系可得；故C正确.D．由匀速圆周运动的向心加速度与周期的关系式，可知；故D正确.11、BD【解析】

AB.滑块和小球系统在水平方向动量守恒，设当小球通过最高点时滑块的位移大小为x，由系统水平方向的动量守恒，得：mv3-MV'=0，将式两边同乘以△t，得：mv3△t-MV'△t=0，因此式对任意时刻附近的微小间隔△t都成立，累积相加后，有：则，解得，故A错误，B正确；CD.当小球击中滑块右侧轨道位置与小球起始位置点间的距离为y，则：，解得：，故C错误，D正确。故选BD.点睛：此题实质上是“人船模型”，对球和滑块水平方向平均动量守恒，注意球和滑块的位移都是相对地面的位移.12、BC【解析】

以碰撞前A的速度方向为正方向，碰撞前系统的总动量：p=mAvA+mBvB=1×6+2×2=10kg•m/s，系统的总动能：Ek=mAvA2+mBvB2=22J；A．如果碰撞后vA′=5m/s，vB′=2.5m/s，碰撞后A的速度大于B的速度，不符合实际情况，不可能，故A错误；B．如果vA′=2m/s，vB′=4m/s，则碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×2+2×4=10kg•m/s系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=18J则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故B正确；C．如果vA′=3m/s，vB′=3.5m/s，则碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×3+2×3.5=10kg•m/s碰撞后系统动量守恒，系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=16.75J则碰撞后系统动量守恒，总动能能不增加，是可能的，故C正确；D．如果vA′=-4m/s，vB′=7m/s，碰撞后总动量p′=mAvA′+mBvB′=1×(-4)+2×7=10kg•m/s碰撞后系统动量守恒，系统总动能：Ek′=mAvA′2+mBvB′2=57J碰撞后总动能增加，不符合实际情况，不可能，故D错误；故选BC．【点睛】本题考查了动量守恒定律的应用，要知道碰撞过程中系统所受的合外力为零，遵守动量守恒定律．碰撞过程机械能不增加，碰撞后后面的球速度不能大于前面球的速度．二．填空题(每小题6分，共18分)13、69.6120【解析】

[1].速度时间图像与时间轴所围的面积表示位移，所以可得电梯上升的高度为[2].根据题意可知，0-6s电梯的加速度等于，方向竖直