2022年吉林省延边市汪清县第六中学物理高一下期末学业质量监测试题含解析

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)用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F．已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图b所示的F﹣x图象，g取10m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m2、(本题9分)篮球从一定高度下落至地面，经多次反弹后静止在地面上，此过程中（）A．动能时刻在减少B．重力始终做正功C．重力势能时刻在减少D．机械能不守恒3、(本题9分)如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用绝缘细线悬挂于两点，然后使A、B两球带同种电荷，电流分别为，已知两球静止时在同一水平面上，两细线与竖直方向的夹角分别为，下列说法正确的是（）A．若，则两球的电量B．若，则两球的质量C．若同时剪断两细线，则相同时间内，两球在空中下落的高度必相同D．若同时剪断两细线，两球在空中运动时，系统机械能守恒4、(本题9分)开普勒用三句话概括了第谷积累的数千个观测数据，展示了行星运动的规律性。这三句话概括的主要内容是指（）A．牛顿后来总结归纳的万有引力定律B．牛顿后来总结归纳的牛顿三大定律C．开普勒关于行星运动的三大定律D．开普勒总结的太阳对于行星的引力与行星对于太阳的引力大小相等5、(本题9分)如图所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片p向下（b端）移动时，电压表和电流表的示数变化情况的是（）A．电压表和电流表示数都增大B．电压表和电流表示数都减小C．电压表示数增大，电流表示数变小D．电压表示数减小，电流表示数增大6、静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力F作用下做直线运动，3s后撤去力F，其运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是（）A．在t=2s时，拉力F的功率最大B．在1s~3s内，拉力F的功率为零C．在0~4s内，拉力F做的功等于零D．在0~4s内，拉力F做的功等于物块克服摩擦力做的功7、(本题9分)如图所示，质量为m的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，足球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能的参考平面，重力加速度为g，则A．运动员对足球做的功等于1B．运动员对足球做的功大于mgh+C．足球由位置1运动到位置2重力做功为mghD．足球运动到位置3前瞬间的机械能小于mgh+8、(本题9分)如图所示，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gRB．物块滑到b点时对b点的压力是3mgC．c点与b点的距离为RD．整个过程中物块机械能损失了3mgR9、(本题9分)如图所示，在倾角的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为、半径为的光滑圆柱体放在质量也为、半径也为的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开．重力加速度为，下列判断正确的是（）A．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小B．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大C．该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功D．该过程中半圆柱体克服摩擦力所做的功一定大于10、(本题9分)如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是A．B．C．D．11、(本题9分)为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球很近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。则（）A．X星球表面的重力加速度为B．X星球的质量为MC．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为D．登陆舱在r1与r2轨道上运动的速度大小之比为12、(本题9分)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．时，小球对杆的弹力方向向下D．时，小球受到的弹力与重力大小相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中力传感器的拉力为F，保持小车（包括位移传感器发射器）的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系如图（b）所示．（1）小车与轨道的滑动摩擦力f=________N．（2）从图象中分析，小车（包括位移传感器发射器）的质量为________kg．（3）该实验小组为得到a与F成正比的关系，应将斜面的倾角θ调整到________．(保留两位有效数字)14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图4所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0＝19.00cm，点A、C间的距离为s1＝8.36cm，点C、E间的距离为s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m＝1kg．(1)下列做法正确的有__________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是__________J，打下C点时重物的速度大小是__________m/s．(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的__________．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)如图所示为一真空示波管的简化示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰从N板右边沿飞出。已知两板间的距离为，板长为，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。(1)求偏转电场两板间电压U；(2)求电子束从偏转电场边沿飞出时速度方向与KO线夹角的正切值。16、（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A处由静止释放被弹开后，以速度v经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：(1)释放小球前弹簧的弹性势能；(2)小球到达C点时的速度；(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．17、（12分）(本题9分)如图所示，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做园周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；(2)小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。

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】

在圆轨道上运动时，小球受到重力以及轨道的支持力作用，合力充当向心力，所以有小球做平抛运动时时的水平射程小球的竖直位移：根据几何关系可得联立即得x图像的纵截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故选B；【名师点睛】知道平抛运动水平方向和竖直方向上运动的规律，抓住竖直位移和水平位移的关系，尤其是掌握平抛运动的位移与水平方向夹角的正切值的表达式进行求解．注意公式和图象的结合，重点是斜率和截距2、D【解析】A、篮球经过多次反弹最后静止在地面上，做的是往返运动，篮球下落的过程中重力做正功，阻力做负功，重力势能转化为动能和内能，动能增大．故A错误；B、C、篮球上升的过程中，重力和做负功，重力势能增大．故B错误，C错误；D、整个的过程中阻力一直做负功，机械能不守恒．故D正确．故选D．【点睛】该题通过实际生活中的例子，考查能量之间的相互转化的关系，特别是重力势能与动能之间的相互转化关系要牢记．3、C【解析】

两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球带电量是否相等无关，故A错误．对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图；

根据平衡条件，有：故：；同理有：，若θ＞α，故mA＜mB，故B错误．若同时剪断两细线，小球受到的库仑力始终在水平方向上，不影响运动时间，运动时间由竖直方向上的运动决定，竖直方向上只受重力，从同一高度做自由落体运动，故在两小球落地前观察，同一时间两小球一定都在同一高度．故C正确．假设剪断细线后A、B两球都沿原细线方向，两球之间的距离增大，则库仑力减小，但库仑力做正功，导致系统机械能不守恒，故D错误．故选C．【点睛】本题考查知识点较多，涉及运动的独立性以及物体的平衡等，较好的考查了学生综合应用知识的能力，是一道考查能力的好题，同时注意系统机械能守恒的条件．4、C【解析】

开普勒用三句话概括了第谷积累的数千个观测数据，展示了行星运动的规律性。这三句话概括的主要内容是指开普勒关于行星运动的三大定律，故C正确，ABD错误。故选C。5、B【解析】

当滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知总电流增大，路端电压减小，则电压表的读数变小．图中并联部分电路的电压减小，则电流表的读数变小．故B正确．故选B．6、D【解析】

AB、在1s~3s内，物块做匀速运动，拉力F大小上等于滑动摩擦力，由P=Fv知，拉力F的功率不变，故AB错误。CD、在0~4s内，根据动能定理WF-Wf=0，拉力F做的功WF等于物块克服摩擦力做的功Wf，故C错误，D正确。7、BD【解析】

AB、由轨迹分析知，足球运动的过程中必定受到空气阻力，从踢球到2位置的过程，运用动能定理得：W-mgh-WfC、从1位置到2位置，可知重力做功为WGD、由于有空气阻力做负功，所以足球的机械能不断减少，所以足球在3位置时的机械能小于其在2位置时的动能，即小于mgh+故选BD。【点睛】关键是要注意足球要受到空气阻力，其机械能不守恒，要分段运用动能定理研究各个位置的动能。8、BC【解析】

由机械能守恒可知，mgR=12mv2，解得b点时的速度为v=2gR，故A错误；b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F-mg=mv29、BD【解析】

A．对小球和半圆柱整体分析，知斜面对半圆柱体的支持力等于总重力垂直于斜面的分力，保持不变，由知半圆柱体受到的摩擦力保持不变，A错误；B．以小球为研究对象，分析受力情况，如图，利用三角形定则作出力的合成图，蓝线为初位置，红线为末位置，则知挡板对小球的支持力N2增大，则小球对挡板的压力也增大，B正确；C．圆柱体对半圆柱体的弹力过两者球心，故圆柱体对半圆柱体的弹力方向与半圆柱体的位移夹角不垂直，故做功，C错误；D．半圆柱体受到的摩擦力当两者分离时，根据几何知识可知，半圆柱体上移的距离为，故克服摩擦力做功为大于，D正确．故选D.【点睛】解决本题的关键是灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法结合分析受力情况．同时，要熟练运用数学知识求解半圆柱体移动的距离．10、CD【解析】

根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。【详解】AB．小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD．小球从最高点到最低点，由动能定理得：，，则有在距桌面高度h处有：，化简得：，，故C、D正确。【点睛】本题主要考查了竖直圆周运动的综合应用，属于中等题型。11、BC【解析】

A．根据圆周运动知识可得只能表示在半径为r1的圆轨道上的向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故A错误；B．研究飞船绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得故B正确；C．研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式得所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的周期大小之比为则故C正确；D．研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，在半径为r的圆轨道上运动得所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为故D错误。故选BC。12、ABD【解析】

由图乙可知：当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正确；当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，，即小球的质量，故A正确；根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，，杆对球的弹力方向向上，当时，，杆对球的弹力方向向下，，杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；当时，，又，，故D正确。故选ABD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.5；0.7；；【解析】

（1）［1］根据图象可知，当F=0.5N时，小车开始有加速度，则f=0.5N；

（2）［2］根据牛顿第二定律得：，则a-F图象的斜率表示小车质量的倒数，则（3）为得到a与F成正比的关系，则应该平衡摩擦力，则有：解得：tanθ=μ，根据f=μMg得：所以tanθ=14、AB2.682.60C【解析】

（1）图甲中两限位孔必须在同一直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时