2022年安徽省肥东圣泉中学物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，甲、乙两个高度相同的固定斜面，倾角分别为α1和α2，且α1<αA．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．动能的变化量相同D．机械能的变化量相同2、(本题9分)下列物理量为矢量的是A．速度 B．时间 C．动能 D．质量3、(本题9分)如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是()A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向4、(本题9分)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知：A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积5、(本题9分)一台电动机工作时输出的机械功率为40kW，保持该机械功率，竖直提升质量为的货物，阻力不计，则货物能达到的最大速度为A．0.2m/s B．0.5m/sC．2m/s D．5m/s6、(本题9分)一小船在静水中的速度v0=5m/s，它要渡过一条宽d=180m的长直河道，已知河水流速v=3m/s，则小船以最短路程过河时所需要的时间为A．18s B．36s C．45s D．60s7、(本题9分)关于共点力，下列说法中正确的是()A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点不在同一点上，则这几个力可能是共点力D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以汇交于一点，则这几个力是共点力8、(本题9分)长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，如果小球通过最高点时，受到杆的作用力大小为24N，g取10m/s2，则此时小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．9、(本题9分)如图所示，光滑圆管固定在竖直平面内，有一小球在管内做圆周运动．忽略空气阻力，小球在运动过程中（）A．动能不断变化B．机械能不守恒C．重力势能不断变化D．只有重力对小球做功10、(本题9分)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则下列说法正确的是（）A．角速度为0.5rad/sB．转速为0.5r/sC．轨迹半径为mD．加速度大小为4πm/s211、如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（

）A．力F做的功等于系统机械能的增加量B．在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量C．当B环到达最高点时，其动能为零D．B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h12、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为______，系统重力势能减少量ΔEp为___．（以上结果均用题中所给字母表示）（2）若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是______A．存在空气阻力B．滑块没有到达B点时钩码已经落地C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C．若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________．（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s．（保留两位有效数字）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)如图所示，一个质量m=4kg的物块以v=2m/s水平速度滑到一静止的平板车上，已知平板车质量M=16kg，物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.1，其它摩擦不计(取g=10m/s²)，求：(1)当物块与平板车相对静止时，物块的速度及滑行时间；(2)要使物块不能从平板车右端滑落，平板车至少多长．16、（12分）(本题9分)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度．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，月球绕地球运动的周期为T，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轨道半径．（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．17、（12分）半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A点。在距离A点1.3m的C处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1．对小滑块施加一个大小为F=11N的水平推力，使小滑块从C点由静止开始运动，当运动到A点时撤去推力，小滑块从圆轨道最低点A冲上竖直轨道。(g取10m/s1)问：(1)小滑块在B处对轨道的压力；(1)小滑块通过B点后，落地点到B点的水平距离。

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、A【解析】试题分析：重力做功只与始末位置有关，据此确定重力做功情况，由于重力做功相同，故重力的平均功率与物体下滑时间有关，根据下滑时间确定重力做功功率，同时求得摩擦力做功情况，由动能定理确定物体获得的动能及动能的变化量．重力做功只与始末位置有关，两种轨道上滑下，物体下滑的距离相等，故重力做功相同，A正确；物体沿斜面下滑时由牛顿第二定律有mgsinα-μmgcosα=ma，可得物体下滑时的加速度a=gsinα-μgcosα，因为α1<α2，所以物体下滑时的加速度a2>a1，物体下滑高度相同，可知，沿倾角α1下滑的距离大于沿倾角α2下滑的距离，结合a22、A【解析】

矢量是指既有大小又有方向的物理量，如速度，力，加速度，位移等；而标量只有大小没有方向，如速率，时间，质量，动能等，故A正确．3、B【解析】孤立的负点电荷形成的电场电场线是会聚型的射线，则知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场，故A错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以，根据知点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大，瞬时加速度也比B点处的大，故B正确，C错误；电场线的切线方向为该点场强的方向，由知负电荷在B点处受到的静电力的方向与场强的方向相反，故D错误．选B.【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．4、C【解析】太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误；根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大，较远点的速度较小，选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知，木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确；根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；故选C.5、A【解析】

货物达到最大速度时，拉力等于重力，即：F=mg；设货物能达到的最大速度为v。由P额=Fv=mgv得：；A.此选项正确；BCD.此三项错误；6、C【解析】

因，则小船能垂直河岸过河而距离最短为d=180m，需要静水中的速度斜向上游，则合速度垂直河岸，小船的合速度为：；所以小船要以最短距离过河时所用的时间为.A．18s与计算结果不相符；故A项错误.B．36s与计算结果不相符；故B项错误.C．45s与计算结果相符；故C项正确.D．60s与计算结果不相符；故D项错误.7、BCD【解析】

大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必在同一直线上，是共点力，A错误B正确；作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一点，或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交于一点，则这几个力是共点力，CD正确．8、AC【解析】

当杆对小球为支持力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=1m/s；当杆对小球为拉力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=3m/s，故AC正确，BD错误。9、ACD【解析】

圆管光滑，小球运动过程不受摩擦力作用，小球运动过程只有重力做功，小球的机械能守恒，小球在运动过程中，通过重力做功，小球的动能与势能相互转化，小球的动能与重力势能不断变化，但机械能不变，故ACD正确，B错误；故选ACD．【点睛】本题考查了判断小球动能、重力势能与机械能是否变化，知道机械能守恒的条件、应用机械能守恒定律可以解题．10、BCD【解析】

A.角速度，A错误。B.转速，B正确。C.根据线速度方程：，解得：，C正确。D.加速度，D正确。11、AD【解析】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确。所以AD正确，BC错误。12、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】

（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。

滑块通过光电门B速度为：；

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；

系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd；

比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。

（2）若存在空气阻力的，则有△Ek总是略小于△Ep，故A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小，△Ek应小于△Ep，故B错误；将滑块左端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算少了，△Ek将大于△Ep，故C正确。将滑块右端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算多了，△E