2022年黑龙江省哈尔滨市师范大学附中物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在大的边缘轮上，c点位于小轮上。若在传动过程中，皮带不打滑。则（）A．a点与c点的角速度大小相等 B．b点与c点的角速度大小相等C．b点与c点的线速度大小相等 D．a点与c点的向心加速度大小相等2、(本题9分)如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g．若以地面为参考平面，下列说法正确的是：（）A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mghB．足球在最高点位置2时，机械能为mghC．如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少D．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh3、某电动车以额定功率从静止开始加速，若所受阻力始终不变，则在加速过程，下列说法正确的是A．电动车牵引力不变 B．电动车牵引力逐渐增大C．电动车做匀加速直线运动 D．电动车的加速度逐渐减小4、(本题9分)一个运动物体的速度是v时，其动能为E，那么，当它的速度增加到2v时，其动能应该是（）A．4E B．2E C．E D．8E5、(本题9分)2013年2月15日中午，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件.一块陨石从外太空飞向地球，到点刚好进入大气层，如图所示.由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是（）A．陨石飞到处前做减速运动B．陨石绕地球运转时速度渐渐变大C．陨石绕地球运转时角速度断渐变小D．进入大气层陨石的机械能渐渐变大6、(本题9分)如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q和﹣Q．在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入，则小球A．速度先增大后减小B．受到的库仑力先做负功后做正功C．受到的库仑力最大值为D．管壁对小球的弹力最大值为7、(本题9分)一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型，如右图所示。关于圆锥摆，下面说法正确的是（已知重力加速度为g）A．圆锥摆的周期T与小球质量无关B．小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供C．圆锥摆的周期D．小球做匀速圆周运动向心加速度为8、(本题9分)从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是()A．两个石块同时落地B．质量较大的石块先落地C．两个石块在落地前瞬间的速度相等D．质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大9、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是A．两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒C．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒且总动量向右D．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零10、如图所示，带电小球A、B的电荷量分别为QA、QB，都用长为L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（）A．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍11、(本题9分)一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m＝1×103kg，由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的v-t图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ＝0.1．赛车在0～5s的v-t图象为直线，5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶，在5～10s之间，赛车的v-t图象先是一段曲线，后为直线。取g＝10m/s1，则（）A．该车的额定功率为4×104WB．该车的额定功率为1.1×105WC．该车匀加速阶段的加速度a＝4m/s1D．该车出发后10s内的总位移为150m12、(本题9分)如图在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()A．物块滑到b点时的速度为B．c点与b点的距离为C．物块滑到b点时对b点的压力是3mgD．整个过程中物块机械能损失了mgR二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示，已知当地的重力加速度为g，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是______和____A．直流电源B．交流电源C．天平及砝码D．毫米刻度尺（2）实验中需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是________A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度vB．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=2gh计算出瞬时速度C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=v2D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v（3）如图乙是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h而绘制出的v2-h图线。图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________.（4）若已知重物质量为m，利用由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h的实验数据，计算出从起始点到该点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp=________，动能的增加量14、（10分）(本题9分)用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择____V，电流表的量程应选择____A；R0应选择______的定值电阻，R应选择阻值范围是_______的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是__________.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)质量的行李箱放在水平地面上，行李箱与地面的动摩擦因数为，用与水平成、斜向上的大小为的拉力拉动行李箱，使行李箱由静止开始沿水平地面运动，5s后撤去拉力．求：撤去拉力瞬间行李箱的速度v拉力做的功全程摩擦力对行李箱所做的功．16、（12分）(本题9分)如图所示，轨道被竖直地固定在水平桌面上，距水平地面高，距水平地面高．一质量的小物块自点从静止开始下滑，从点以水平速度飞出后落在地面上的点．现测得、两点的水平距离为．不计空气阻力，取．求：（1）小物块从点运动到点经历的时间；（2）小物块从点飞出时速度的大小；（3）小物块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功17、（12分）(本题9分)如图所示电路，电源电动势为E＝6V，定值电阻RA＝1Ω，RB＝8Ω，电容器的电容为C＝20μF，开关S闭合时电流表的示数为0.5A，电容器的电荷量为Q＝10﹣4C，电流表视为理想电表。求：（1）电阻RC的阻值；（2）电源的内电阻。

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、B【解析】

AD.a点与c点用皮带联结，线速度大小相等，但两都的半径不等，由ω=vr可知a点与c点的角速度大小不相等；由a=v2rBC.b点与c点共轴，所以b点与c点的角速度大小相等，但两者的半径不相等，所以b点与c点的线速度大小不相等，故B正确，C错误；2、D【解析】

A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，故A错误；B．足球在最高点位置2时，重力势能为mgh，动能不等于零，则机械能大于mgh，选项B错误；C．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，故C错误；D．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，2、3两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，故D正确。故选D。【点睛】重力做功与路径无关，与零势能面的选取无关，只与物体的始末位置有关。重力做正功，重力势能减少；重力做负功（或表述为克服重力做功），重力势能增加。但要注意，重力势能的大小与零势能面的选取有关。3、D【解析】

AB.汽车以恒定功率加速，则开始时加速度较大，速度快速增大；由P=Fv可得，F减小；故A，B错误；CD.由牛顿第二定律可得，加速度减小；故汽车做加速度减小的加速运动；故C错误，D正确.4、A【解析】物体动能之比：，则物体动能：EK1=4E；故选A．5、B【解析】

AB、陨石飞向A处时，引力做正功，加速飞向A处，在进入大气层过程中，万有引力大于阻力，合力做正功，动能增加，速度增加，故A错误，B正确；C、根据知，陨石的速度增大，半径减小，则角速度增大，故C错误；D、进入大气层，由于阻力做功，产生内能，根据能量守恒得，机械能变小，故D错误；故选B．【点睛】根据合力做功判断陨石动能的变化，结合判断角速度的变化，由于阻力做功，根据能量守恒判断机械能的变化．6、C【解析】

对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．【详解】AB．由等量正负电荷的电场分布可知，两电荷连线中垂线上的电场线水平向右，因此电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，电场力和速度方向垂直；电场力（库仑力）不做功；故AB错误；C．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：；根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，故C正确；D．根据C选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D错误；故选C．【点睛】本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别．7、ABC【解析】

AC.由牛顿第二定律得，，解得，周期与摆球质量无关，A、C正确；B.小球做圆周运动的向心力由拉力和重力的合力提供，B正确；D.由牛顿第二定律得，小球的向心加速度，D错误。8、AC【解析】

两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.9、AD【解析】

A.两手同时放开，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A正确；B.先放开左手，再放开右手，在放开两手的过程中，两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；放开两手后，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B错误；C.先放开左手，再放开右手，放开左手后系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C错误；D.无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒；但若是两手不是同时放开，则系统受合外力不为零，则系统的总动量不为零，故D正确；10、BD【解析】

AB．如图所示，B受重力、绳子的拉力及库仑力；将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等方向相反；

由几何关系可知，；而库仑力；即：；要使d变为，可以使质量增大到原来的8倍而保证上式成立；故A错误，B正确；CD．或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时小球B的质量增加到原来的2倍，也可保证等式成立；故选项C错误，D正确；11、BCD【解析】

ABC、0s~5s赛车作匀加速运动，由图象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末时达到额定功率为D．前5秒内位移为：s1=12at2=12×4×25=50m；赛车匀速运动时有：Pv12、BCD【解析】

A.由机械能守恒可知，mgR=mv2；解得b点时的速度为，故A不符合题意；B.对全程由动能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc两点间的距离为，故B符合题意；C.b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由可得支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故C符合题意；D.在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D符合题意；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BDD重力加速度的2倍mgh12mv2【解析】

第一空.第二空.实验中打点计时器需接交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离。时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平。故选BD；第三空.实验中不能用v=gt，v＝2gh求解瞬时速度，不能根据h＝v22g计算出高度h，否则默认了机械能守恒，失去验证的意义，故ABC错误；实验中应该用刻度尺测出物体下落的高度第四空.根据自由落体运动规律有v2=2gh，则可知v2-h图线斜率的物理含义是重力加速度的2倍；第五空.第六空.根据重力做功与重力势能的变化关系，可得重力势能的减少量为|△EP|=mgh，动能的增加量为△Ek＝12mv2第七空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是阻力做功。14、30.610-10由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小【解析】

第一空.由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；第二空.估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；第三空.由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，故来考