2022年福建省平和一中、南靖一中等四校物理高一第二学期期末质量检测模拟试题含解析

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、在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是A．抛出的铅球在空中运动的过程B．电梯加速上升的过程C．石块在水中下落的过程D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程2、(本题9分)两相同带电小球，带有等量的同种电荷，用等长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示．平衡时，两小球相距r，两小球的直径比r小得多，若将两小球的电量同时各减少一半，当它们重新平衡时，两小球间的距离()A．大于r/2B．等于r/2C．小于r/2D．无法确定3、(本题9分)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可以正常使用的有（）A．摆钟 B．天平 C．弹簧测力计 D．铅笔4、(本题9分)如图所示，质量均为m的物块P、Q，物块P用细绳吊在天花板上，物块Q用轻弹簧吊在物块P下面，用竖直向上的推力推物块Q，使轻绳的拉力刚好为零，保持两物块静止不动。现撤去推力F，则在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，（轻绳不会被拉断）A．物块Q的机械能一直增加B．初末两状态，物块Q的机械能相等C．物块Q的机械能不断减小，转化成了弹簧的弹性势能D．Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量5、下列关于曲线运动性质的说法，正确的是（）A．变速运动一定是曲线运动 B．曲线运动一定是变速运动C．曲线运动一定是变加速运动 D．曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动6、(本题9分)如图所示，劈放在光滑水平桌面上，物体放在劈的光滑斜面顶端，由静止开始沿斜面自由滑下的过程中，对做的功为，对做的功为，则下列关系中正确的是（）A．，B．，C．，D．，7、某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2,则：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J8、(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130J9、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是A．弹簧的弹性势能一直增大B．小球的动能先增大后减小C．小球的重力势能先增大后减小D．小球和弹簧系统的机械能先增大后减小10、如图所示，圆1和圆2外切，它们的圆心在同一竖直线上，有四块光滑的板，它们的一端A搭在竖直墙面上，另一端搭在圆2上，其中B、C、D三块板都通过两圆的切点，B在圆1上，C在圆1内，D在圆1外，A板与D板最低点交于一点a（d），且两板与竖直墙面的夹角分别为30°、60°，从A、B、C、D四处同时由静止释放一个物块，它们都沿板运动，到达叫板底端的时间分别为tA、tB、tC、tD，下列判断正确的是（）A．最短 B．最短 C． D．11、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为112、(本题9分)真空中有两点电荷、分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点∠ABC=30°，如图所示，已知Ａ点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）A．带正电，带负电B．带负电，带正电C．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的二倍D．电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值的一半二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图所示的装置测量物体间的动摩擦因素．气垫导轨（附有标尺）上某位置固定一光电门，调节导轨水平．在不给导轨充气的情况下，让滑块获得一个初速度，使其自右向左匀减速通过光电门，光电门记录下挡光片（宽度为d）的挡光时间△t，滑块通过光电门后继续滑行的距离为x，重力加速度为g．（1）已知挡光片的宽度d＝3cm，某次实验时挡光时间△t＝0.015s，用计算得2m/s，该结果是指____（填“平均”或“瞬时”）速度，它___（填“大于”、“等于”或“小于”）挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度；（2）在挡光片较窄的条件下，给滑块不同的初速度，测得多组△t和x，作出（△t）2－图象如图所示，图线的斜率为k，则滑块与导轨间的动摩擦因素μ＝_______（用d、g、k表示）．14、（10分）利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________。A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝____________，动能变化量ΔEk＝__________。（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt计算重物速度B．利用公式v＝计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法三、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，有一轻质杆OA，可绕O点在竖直平面内自由转动，在杆的另一端A点和中点B各固定一质量为m的小球，设杆长为L，开始时杆静止在水平位置，求杆释放后，杆转到竖直位置时，A、B点两小球的重力势能减少了多少；A、B点两球的速度各是多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H17、（12分）(本题9分)假如你乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神州X号宇宙飞船，通过长途旅行，目睹了美丽的火星，为了熟悉火星的环境，飞船绕火星做匀速圆周运动，离火星表面的高度为H，测得飞行n圈所用的时间为t，已知火星半径为R，引力常量为G，求：（1）神舟X号宇宙飞船绕火星的周期T；（2）火星表面重力加速度g．

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】

A.抛出的铅球在空中运动的过程中，只受到重力的作用，机械能守恒，故A正确；B.电梯加速上升的过程，其动能和重力势能均增大，则机械能必定增大，故B错误；C.石块在水中下落的过程，水的阻力和浮力对石块做负功，机械能减小，选项C错误；D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，动能不变，而重力势能减小，所以机械能减小，故D错误。2、A【解析】

根据库仑定律的公式F=知，电量减小，则库仑力减小，两球相互靠近，通过假设两球距离等于，判断两球之间距离会如何变化．电量减小，根据库仑定律知，库仑力减小，两球间的距离减小．假设两球距离等于，则库仑力与开始一样大，重力不变，则绳子的拉力方向应与原来的方向相同，所以两球距离要变大些．则两球的距离大于．故A正确，BCD错误3、D【解析】

A．摆钟是利用重力作用摆动的，在太空中无法使用，故A错误；B．天平是利用杠杆的原理，天平平衡需要物体的重力，所以天平不能在失重状态下有效使用，故B错误；C．弹簧测力计根据胡克定律制成，但做与重力有关的实验中，不能使用，但可以测量拉力大小，C错误；D．铅笔的使用和重力无关，故可正常使用，D正确．4、B【解析】

轻绳的拉力刚好为零时，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力等于，弹簧的压缩量；物块Q向下运动到速度最大时，弹簧处于伸长状态，弹簧的弹力等于，弹簧的伸长量．AB．在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中，弹簧由压缩变为伸长，且初始压缩量等于最终伸长量；弹簧对物块Q先做正功后做负功，物块Q的机械能先增加再减小，且初末两状态，物块Q的机械能相等．故A项错误，B项正确．C．物块Q的机械能先增加再减小，弹簧的弹性势能先减小后增大．故C项错误．D．初末两状态，物块Q的机械能相等，则此过程中Q重力势能的减少量等于Q动能的增加量．故D项错误．5、B【解析】

A.变速运动不一定是曲线运动，如自由落体运动，故A错误；B.曲线运动因为速度方向会发生变化，一定是变速运动，故B正确；C.曲线运动不一定是变加速运动，如平抛运动，故C错误；D.曲线运动不一定是加速度不变的匀变速运动，如圆周运动，故D错误。6、C【解析】

滑块和斜面体系统机械能守恒，总动量也守恒；根据动量守恒可知，b向左下滑时，a具有向右的速度，向右运动，物体的位移如图所示滑块受重力、支持力，斜面受重力、支持力和压力，对斜面体a，受到的压力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由W=FScosθ知．压力做正功，故，滑块和斜面体系统机械能守恒，故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能，故支持力对滑块b做负功，即，故C正确．7、BD【解析】

AB.合外力的功等于物体动能的变化量，，A错误B正确。CD.克服重力做功，因为合力做功2J，所以手对物体做功为，C错误D正确。8、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.9、AB【解析】

A、小球在向下运动过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大，故A正确；B、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，开始的一段时间内，重力大于弹力，合外力做正功，小球动能增大，后来弹簧的弹力大于小球重力，合力对小球做负功，小球的动能减小，因此小球动能先增大后减小，故B正确；C、在向下运动过程中，小球的质量不变而高度逐渐减小，小球的重力势能一直减小，故C错误；D、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力的作用，除重力之外，弹簧弹力对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能不变。故D错误。10、BCD【解析】

设板与竖直方向的夹角为，沿板运动的加速度为：设上面圆1的半径为，下面圆2的半径为，则Bb轨道的长度为：根据位移时间公式得：则故从上面圆1上的任一点沿光滑直轨道达到下面圆2的任一点的时间相等；因B在圆1上，C在圆1内，D在圆1外，且板的低端堵在下面圆2上，故有；轨道Aa和Dd相交于最低点a（d），则对A、D有：，联立解得：则有：故故有：故A错误，BCD正确。故选BCD。11、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．12、AD【解析】

（1）A点电场强度的方向垂直AB向下，EA为A点的合场强，将EA分解到AC和AB方向如图所示，可知点电荷q1的电场强度方向由C指向A，则q1为正电，知点电荷q2的电场强度方向由A指向B，则q2为负电，A正确，B错误；（2）设AB=2L，则AC=ABsin30°=L，从场强分解的图中可知，即．又根据点电荷场强公式，，，结合，解得，故C错误，D正确；故本题选AD．【点睛】将A点场强EA分解到AC和AB方向，从而判断两电荷场强的方向，再判断电性；分别计算两电荷的场强，根据两场强E的比值关系，求出两电荷量之比二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）平均小于（2）【解析】

（1）[1][2]．根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，所以是平均速度，挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度是中间位置的速度，由于物体做匀变速直线运动，则有中间位置的速度大于中间时刻置的速度，所以极短时间内的平均速度小于挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度；（2）[3]．根据牛顿第二定律可知根据运动学公式可知解得滑块与导轨间的动摩擦因数；【点睛】极短时间内的平均速度等于瞬时速度，挡光片的中心线（图中虚线）经过细光束时的速度是中间位置的速度，根据牛顿第二定律和运动学公式、图像求出滑块与导轨间的动摩擦因素．14、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动