2022届浙江省温州市“十五校联合体”物理高一第二学期期末检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示的皮带传动装置中，a、b、c分别为轮边缘上的三点。已知Ra:Rb:Rc＝1:2:3。假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c的角速度之比为()A．3:1B．1:3C．2:1D．1:22、如图所示，物块a、b通过绕过定滑轮的轻绳连接，b可沿粗糙水平地面滑行，当物块a竖直下降时，以下说法正确的是（）A．物块a、b速度大小相等B．物块a、b加速度大小相等C．物块a、b的总机械能保持不变D．轻绳对a、b做功功率相等3、(本题9分)如图所示，铅球从同学手中水平抛出后，不考虑空气对铅球的阻力，落地前小球物理量一定变化的是（）A．重力的功率 B．加速度C．小球的机械能 D．速度的变化率4、(本题9分)足够长的光滑斜面固定在水平地面上，某物体在沿斜面向上的恒力F作用下从静止开始向上运动，一段时间后撤去F。v表示物体的速率，Ek表示物体的动能，EP表示物体的重力势能，E表示物体的机械能，t表示物体的运动时间，x表示物体的位移。不计空气阻力，右图表示的可能是物体从开始运动到最高点的过程中的（）A．E随x变化的E-x图像B．v随t变化的v-t图像C．EP随x变化的EP-x图像D．Ek随x变化的Ek-x图像5、(本题9分)首次测出万有引力常量的科学家是A．开普勒 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．卡文迪许6、如图所示，圆锥摆的摆长为L，摆角为α，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，则A．摆线的拉力为B．摆球的向心加速度为C．其运动周期为D．其运动周期为7、在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示为滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过P、Q两点时速度大小均为v=5m/s，滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则下列说法正确的是A．水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角B．滑块从P到Q的时间为3sC．滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/sD．P、Q两点连线的距离为10m8、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小9、(本题9分)在距河面高度h＝20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么A．5s时绳与水面的夹角为60°B．5s时小船前进了15mC．5s时小船的速率为5m/sD．若小船质量为20kg，则5s内物体的动能变化量为130J10、某宇航员的质量是71kg，他在地球上最多能举起100kg的物体，假定该字航员登上星表面。已知火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的19，地球表面重力加速度为10m/s1A．宇航员在火星上所受重力310NB．在地球与火星表面宇航员竖直跳起的最大高度一样C．地球与火星的第一宇宙速度之比为3：1D．宇航员在火星上最多能举起115kg的物体11、如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（）A．落地之前，三个小球均做匀变速运动B．三个小球在落地时的动能不相等C．三个小球在落地时动量相同D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同12、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgHB．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mgC．重物在高度为H的位置具有的动能为PtD．在这一过程中，重物受到的合力为2mg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)根据线性力做功的求解方法，某同学证明出来:一劲度系数为k的轻弹簧由形变量为恢复到原长的过程中，弹簧弹力所做的功为。于是该同学设计只用的一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数的实验，如图所示，他的实验步骤如下：第一步:将弹簧的左端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时，在桌面上标记出弹簧右端所在的位置B。第二步:让滑块紧靠弹簧压缩弹簧至某一位置静止时，在桌面上标记出滑块的位置A，松手后弹簧将滑块弹开，滑块在水平桌面上运动一段距离停止，在桌面上标记出滑块停止的位置C。第三步:滑块通过水平细绳和光滑的定滑轮竖直悬挂拉伸弹簧，滑块静止时，在桌面上标记出弹簧右端到达的位置D。请回答下列问题：(1)你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并符号、、……表示)________。(2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数的计算式:=__________。14、（10分）(本题9分)指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器．（1）如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图．虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能．关于此多用电表，下列说法中正确的是________．(选填选项前面的字母)A．当S接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B．当S接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C．当S接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔D．当S接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔（2）用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示．A．若所选挡位为直流50mA挡，则示数为________mA．B．若所选挡位为电阻×10Ω挡，则示数为________Ω.（3）用表盘为图所示的多用电表正确测量了一个约15Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约2kΩ的电阻．在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号：________.A．将红表笔和黑表笔接触B．把选择开关旋转到“×100”位置C．把选择开关旋转到“×1k”位置D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（4）某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是__(选填选项下面的字母)．A．B．C．D．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)如图1，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg，带电量为q=+2.0×10-6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始，空间加上一个如图2所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（电场为负表示电电场方向与正方向相反），（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s2。）求：(1)23秒内小物块的位移大小；(2)23秒内电场力对小物块所做的功。16、（12分）(本题9分)一个滑雪运动员，质量m=60kg，从山坡顶端由静止沿坡匀加速下滑，山坡的倾角θ=30°，山坡长x=28m。测得运动员在0.40s内速度增加了1.4m/s，重力加速度g=10m/s2，求：(1)运动员滑到山坡底端时重力的瞬时功率；(2)运动员下滑过程中阻力做的功。17、（12分）如图所示，在光滑水平面上，质量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右运动，与静止在水平面上质量m2=4kg的小球发生对心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小为v1=2m/s，方向与初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大小；(2)碰撞过程，系统损失的机械能。

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】

根据圆周运动的规律可知，ab线速度大小相等，ac角速度相等，所以ωaRA.3:1与分析不符，不符合题意B.1:3与分析不符，不符合题意C.2:1与分析不符，不符合题意D.1:2与分析相符，符合题意2、D【解析】

A.物块b沿绳子方向的速度大小等于物块a的速度大小，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边形定则，物块a的速度，所以物块a、b速度大小不相等，故A错误；B.由A分析可知，在某时刻a、b的速度为，经过ts后a、b的速度为，则有：，由此可知，由，得物块a、b加速度大小不相等，故B错误；C.b沿粗糙水平地面滑行，所以除重力之外还有摩擦力对这个系统做负功，所以物块a、b的总机械能减少，故C错误；D.根据，可知轻绳对两个物块的拉力大小相等，两个物块沿绳方向的速度大小相等，所以轻绳对a、b做功功率相等，故D正确。3、A【解析】

A．小球在下落过程中，竖直方向的速度逐渐增大，根据P＝Fv可知，重力的功率也逐渐增大.故选项A符合题意.BD.小球下落过程中只受重力作用，加速度不变，则速度的变化率Δv恒定不变.故选项BD不符合题意.C.因为下落过程只有重力做功，所以机械能守恒.故选项C不符合题意.4、A【解析】

A．根据功能原理知，撤去恒力前有E-x图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后，只有重力做功，物体的机械能守恒，E-x图象是平行x轴的直线，选项A正确；B．撤去恒力前物体做初速度为零的匀加速直线运动，v-t图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后，物体做匀减速直线运动，v-t图象是向下倾斜的直线，选项B错误；C．物体的重力势能所以EP-x图象是一条过原点的倾斜直线，选项C错误；D．根据动能定理撤去恒力前有Ek-x图象是过原点的倾斜直线。撤去恒力后有Ek-x图象是向下倾斜的直线，选项D错误。故选A。5、D【解析】

A.开普勒的提出了重要的开普勒三定律，故A错误；B.牛顿发现三大定律和万有引力定律，但并没有测出引力常量，故B错误；C.爱因斯坦提出了相对论和光电效应以及质能方程等，故C错误；D.卡文迪许利用扭秤测出了万有用力常数，故D正确。6、D【解析】

A.小球的受力如图所示小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知，拉力为：，故A错误。B.拉力与重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根据牛顿第二定律得：，解得：．故B错误；CD.小球做圆周运动根据牛顿第二定律得：小球运动的周期为：故C错误D正确。7、BC【解析】在P、Q两点的速度具有对称性，故分解为沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做匀速直线运动，在垂直PQ方向上做匀变速直线运动，所以力F垂直PQ向下，在顶点处速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故为，A错误C正确；在垂直PQ方向上，，，故从P到顶点所用时间为，根据对称性可知从P到Q所用时间为，PQ连线的距离为，故B正确D错误．8、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。9、CD【解析】

由几何关系可知，开始时河面上的绳长为；

此时船离岸的距离x1=20m；5s后，绳子向左移动了vt=15m，则河面上绳长为40m-15m=25m；则此时小船离河边的距离为：x2==15m，5s时绳与水面的夹角为α，则有：，解得：α=53°，故A错误；5s时刻小船前进的距离为：x=20m-15m=19.6m，故B错误；船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知，cosθ=0.6，则船速v船==5m/s，故C正确；开始时船的速度，5s内船的动能变化量，选项D正确.10、AD【解析】

A.设火星半径为R质量为M，表面的重力加速度为g火，则地球的半径为1R，质量为9M，依题意质量为m的物体在火星表面有：GMm质量为m的物体在地球表面有：G9Mm解得：g所以质量为71kg的宇航员在火星的重量为：mg火＝310N故选项A符合题意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，竖直起跳高度h=可知最大高度不等.故选项B不符合题意.C.星球第一宇宙速度v=则地球与火星第一宇宙速度之比为3：2.故选项C不符合题意.D.设他在火星上最多能举起质量为mz的物体，则有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故选项D符合题意.11、AD【解析】

A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；12、ABC【解析】

钢索做的功：W=FH=2mgH，故A正确；重物到达H处，功率为P，此时的钢索拉力仍为2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【点睛】此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）AB间的距离x1，AC间的距离x2，BD间的距离x3，（2）【解析】（1）该过程中，物体运动克服摩擦力做功，消耗弹性势能，即弹簧弹力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求出弹簧弹力做功的大小，根据W=kx2，需要测量弹簧的形变量，即原长和压缩后的长度的差值，即图中AB间距x1；需要测量弹簧的劲度系数，可以根据弹簧挂物体时弹簧的形变量，即BD间距x3求出劲度系数k；在整个过程中根据功能关系有：kx2=mgμs，所以要测量物体滑行的距离，即AC的距离x2；

（2）根据题意，弹簧水平弹出滑块过程，根据功能关系，有：kx12-μmgx2=0；其中mg=kx3；

联立解得：μ=；

点睛：对于这样的课本之外的实验解答的突破口在于明确其实验原理，本题中要依据所提供信息，根据所学物理规律，明确该实验的实验原理，对于考查学生综合利用知识的能力起到很好的作用．14、AC21.0190BADAC【解析】

(1)[1]A．由图示电路图可知，当S接触点1时，表头与分流电阻并联，此时多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔。故A正确。

BC．由图示电路图可知，当S接触点2时，表头与电源相连，此时多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔。故B错误，C正确。

D．由图示电路图可知，当S接触点3时，表头与分压电阻串联，此时多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔。故D错误。

(2)[2][3]若所选挡位为直流10A挡，由图所示可知，其分度值为0.2A，则示数为21.0mA．若所选挡位为电阻×10Ω挡，由图所示可知，示数为：19Ω×10=190Ω。

(3)[4]用多