2022年泉州市重点中学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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，用大小为12N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.50，g取10m/s2，当木箱从静止开始运动了12m时A．力F做的功W1=120JB．重力做的功W2=240JC．克服摩擦力做的功W3=120JD．合力做的功W合=02、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度拐弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的行驶速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（）A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也相应改变C．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．火车在转弯过程是火车受到的重力、轨道的支持力的合力提供转弯的向心力3、某星球在膨胀过程中，半径变为原来的2倍，若星球的质量不变，则它表面的重力加速度变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍4、(本题9分)如图，水平桌面上一小钢球沿直线运动，若在钢球运动的边侧A处或正前方B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是A．磁铁放在A处时，小球做匀速圆周运动B．磁铁放在A处时，小球做变加速曲线运动C．磁铁放在B处时，小球做匀速直线运动D．磁场放在B处时，小球做匀加速直线运动5、下列说法正确的是（）A．高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，说明乘客受到惯性力的作用B．短跑运动员最后冲刺时，速度很大，很难停下来，说明速度越大，惯性越大C．惯性的大小仅与质量有关，质量越大，惯性越大．D．把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球具有惯性的缘故6、(本题9分)设宇宙中某一小行星自转较快，但仍可近似看作质量分布均匀的球体，半径为R．宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量，第一次在极点处，弹簧测力计的读数为F1＝F0；第二次在赤道处，弹簧测力计的读数为F2＝．假设第三次在赤道平面内深度为的隧道底部，示数为F3；第四次在距行星表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中，示数为F1．已知均匀球壳对壳内物体的引力为零，则以下判断正确的是()A．F3＝，F1＝B．F3＝，F1＝0C．F3＝，F1＝0D．F3＝，F1＝7、(本题9分)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经0.1s手机停止运动，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是A．手机对眼睛的作用力大小约为4.5NB．手机对眼睛的作用力大小约为3.0NC．全过程手机重力的冲量大小约为0.15N·sD．全过程手机重力的冲量大小约为0.30N·s8、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随坐标y变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，在ND段中C点电势最高，则A．q1与q2带异种电荷B．A、N两点的电场强度大小为零C．从N点沿y轴正方向到D点，电场强度大小先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功9、(本题9分)小滑块从A处由静止开始沿斜面下滑，经过静止的粗糙水平传送带后以速率v0离开C点．如图所示，若传送带转动而其他条件不变，下列说法正确的是()A．若沿顺时针方向转动，滑块离开C点的速率仍为v0B．若沿顺时针方向转动，滑块离开C点的速率可能大于v0C．若沿逆时针方向转动，滑块离开C点的速率一定为v0D．若沿逆时针方向转动，滑块离开C点的速率可能小于v010、(本题9分)如图所示．电源电动势，内阻，定值电阻与电动机串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻．下列说法中正确的是（）A．定值电阻消耗的热功率B．电动机的输出功率为C．电动机的输出功率为D．电源的输出功率是11、(本题9分)如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ．当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是A．等于 B．小于 C．大于 D．小于12、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为ΔU．在这个过程中，下列判断正确的A．电流表的示数增大B．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大C．电容器的带电量减小，减小量小于CΔUD．电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)（1）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选用：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平．其中不必要的器材是：__________________．缺少的器材是：_________________________．（2）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用电源频率为50hz，某同学从实验得到几纸带中，选取了一条初速度恰好为零的纸带，如图所示．图中标出的点均为计数点，并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作O点，测出O、A点间的距离为68.97cm，A、C点间的距离为15.24cm，C、E点间的距离为16.76cm．已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打点C时的瞬时速度为_______m/s，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重锤重力势能的减少量为_______J，从以上数据可以得到的结论是：____________．（以上结果均保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论。(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是____；A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图像法来分析数据，如图所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力。图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线，“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作：a。请用“+”将第4个点迹描绘在图像中；b。请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线___；(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___N/m；（保留3位有效数字）(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图判断W1____W2

（选填“>”“=”或“<”）。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）如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设第一次碰撞前，物块A静止，物块B与A发生碰撞后被弹回，物块A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物块B滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力；(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。16、（12分）(本题9分)如图所示，质量m=10kg的物体放在水平面上，物体与水平面间动摩擦因数为，取g=10m/s2，今用大小为F=50N的水平恒力作用于物体上，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经t=8s后撤去力F，求：（1）t时间内力F所做的功；（2）8s末物体的动能。17、（12分）如图所示，为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中A、B两车相距L=7m时，B车正以vB=4m/s速度匀速行驶，A车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车，此时A车司机发前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，A车司机不得不放弃超车，而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化，则（1）A车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞。（2）若A车驶回原车道时，司机估计会与B车相碰的危险，立即以大小为aA=1m/s2的加速度刹车，同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速，B车司机经过t0=1s的反应时间后，立即以aB=0.5m/s2的加速度匀加速。（不计A车司机的反应时间）。则：①B车加速后经过多长时间A、B两车速度相等；②A会不会追尾B车（请通过计算分析）。

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、C【解析】

A、根据做功公式可得力做的功，故选项A错误；B、在重力方向上没有位移，重力不做功，故选项B错误；C、根据做功公式可得摩擦力做的功，所以克服摩擦力做的功120J，故选项C正确；D、合力做的功合，故选项D错误。2、D【解析】

火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得：，故A错误，D正确；根据牛顿第二定律得mgtanθ=m，解得：v=，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B错误；当火车速率小于v时，重力和支持力的合力偏大与所需的向心力，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故C错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力．3、D【解析】

根据可知，，若星球的质量不变，半径变为原来的2倍，则它表面的重力加速度变为原来的；ABC.此三项错误；D.此选项正确；4、B【解析】磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，不是匀加速运动，AB错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转；磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，小球做变加速曲线运动，故C正确D错误．5、C【解析】

高速行驶的公共汽车紧急刹车时，乘客都要向前倾倒，是由于惯性，不是受到惯性力的作用，故A错误；惯性的大小仅与质量有关，与速度无关，质量越大，惯性越大。故B错误，C正确；把手中的球由静止释放后，球能竖直下落，是由于球受重力的原因，故D错误；故选C。6、B【解析】设该行星的质量为M，则质量为m的物体在极点处受到的万有引力：F1＝=F2

由于球体的体积公式为：V=；由于在赤道处，弹簧测力计的读数为F2=F2．则：Fn2＝F1−F2＝F2＝mω2•R，所以半径R以内的部分的质量为：;物体在R处受到的万有引力：F3′＝;物体需要的向心力：，所以在赤道平面内深度为R/2的隧道底部，示数为：F3=F3′−Fn3＝F2−F2＝F2；第四次在距星表高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中时，物体受到的万有引力恰好提供向心力，所以弹簧秤的示数为2．所以选项B正确，选项ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道在行星的两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力．同时要注意在绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中时物体处于完全失重状态．7、AC【解析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度v=2gh手机与眼睛作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为ΔP=0-(-mv)=0.30kg手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N，故A项与题意相符，B项与题意不相符；CD.全过程中重力的冲量，mgt=0.15N•s，故C项与题意相符，D项与题意不相符。8、AD【解析】

A.由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A项与题意相符合；B．A、N点的电势为零，但场强不为零（φ-y图象的斜率不为零），故B项与题意不相符；C.从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C项与题意不相符；D.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功，故D项与题意相符。9、BC【解析】

传送带静止时，物体在传送带上做减速运动；若传送带顺时针转动，如果滑块在B点的速度大于传送带的速度，则滑块将做减速运动，如果到达C点速度仍不小于传送速度，即物体在传送带上全程减速，即和传送带静止时情况相同，故离开C点速度等于；如果滑块在B点的速度小于传送带速度，滑块将先做一段加速运动，再匀速运动，离开C点的速度大于，A错误B正确；若传送带逆时针转动，滑块在传送带上将一直减速运动，与传送带静止状态相同，故滑块离开C点的速率一定为，C正确D错误．10、AB【解析】

A、根据可知定值电阻消耗的热功率为，故A正确；BC、电动机两端的电压：，电动机消耗的电功率为，电动机的输出功率：，故B正确，C错误；D、电源的输出功率：，故D错误；故选AB．【点睛】由P=UI求出电动机输入功率，由P=I2R求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率．11、ABD【解析】试题分析:若物块一直做匀变速直线运动，根据动能定理有Wf=△Ek，Wf=μmgs，知△Ek可能等于，可能小于．若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，有Wf＜μmgs．不会大于μmgs，故A、B、D正确，C错误．考点：动能定理12、BCD【解析】

AC．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，电阻R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R1两端的电压减小量小于△U，则电容器的带电量减小，减小量小于C△U．故A错误，C正确。B．由图，，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故B正确。D．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），由数学知识得知，，保持不变，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、低压直流电源、天平低压交流电源、刻度尺4.008.008.25在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒【解析】本题考查的是“验证机械能守恒定律”的实验问题．实验器材：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、导线、电键、刻度尺．C点速度为A、E的中间时刻速度，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为,重锤重力势能的减少量:从以上数据可以得到的结论是在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒.14、B14.0~15.0>【解析】

(1)当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；

(2)通过描点连线如图所示；

(3)在F-x图像中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k＝＝15.0N/m(4)在F-x图像中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W1＞W2

点睛：解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，与横轴所围面积为克服弹力做功三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）60N，竖直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0，由机械能守恒定律得：代入数据解得：v0=5m/s在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得：代入数据解得：F=60N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小：F′=F=60N，方向：竖直向下；(1)在传送带上，对物块B，由牛顿第二定律得：μmg=ma设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有代入数据解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小，设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、v1，两物块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：mv=mv1+Mv1由机械能守恒定律得：解得：物块A的速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得：(3)碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动，设物块B在传送带上向右运动的最大位移