安徽省师范大学附属中学2022年高一物理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,细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m,且M>m,不计摩擦,系统由静止开始运动过程中()A．M、m各自的机械能分别守恒B．M减少的机械能等于m增加的机械能C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能D．M和m组成的系统机械能守恒2、某人将一静止重物举高h，并使重物获得速度v，则下列说法中正确的是A．某人对物体所做的功等于物体动能的增量B．某人对物体所做的功等于物体动能和势能增量之和C．物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和D．克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和3、(本题9分)下列关于重力势能的说法正确的是()A．物体的重力势能一定大于零B．在地面上的物体的重力势能一定等于零C．物体重力势能的变化量与零势能面的选取有关D．物体的重力势能与零势能面的选取有关4、(本题9分)2019年4月10日晚9时许，全球多地天文学家同步公布的首张黑洞照片（如图）。假设银河系中两个黑洞A、B，它们以二者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动，测得A、B到O点的距离分别为r和2r。黑洞A、B均可看成质量分布均匀的球体，不考虑其他星球对黑洞的引力，两黑洞的半径均远小于它们之间的距离。下列说法正确的是（）A．黑洞A、B的质量之比为1∶2B．黑洞A、B所受引力之比为1∶2C．黑洞A、B的角速度之比为1∶2D．黑洞A、B的线速度之比为1∶25、(本题9分)物体做自由落体运动的过程中，下列说法不正确的是A．物体处于完全失重状态 B．物体的重力势能越来越小C．物体的加速度保持不变 D．物体的速度变化量保持不变6、(本题9分)一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动．对小物体进行受力分析，下列说法正确的是A．只受重力和支持力B．只受重力、支持力、摩擦力C．只受重力、支持力、向心力D．只受重力、支持力、摩擦力、向心力7、(本题9分)如图，光滑绝缘圆轨道固定在竖直面内，整个圆周被4条直径均分为8等份，表示图中8个位置，其中A点是最低点。该竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一个带正电的小球在轨道内做完整的圆周运动。已知小球的重力和所受电场力大小相等。则下列关于小球运动过程中的说法正确的是（）A．小球在F点时的动能最小 B．小球在B点时对轨道的压力最大C．小球在G点时的机械能最小 D．小球在A点时的动能最大8、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车。现有一质量也为m的小球以的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去（不计一切摩擦），到达某一高度后，小球又返回小车右端，则下列判断正确的是A．小球在小车上到达最高点时的速度大小为0B．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为9、(本题9分)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，A．矿车上升所用的时间之比为4:5B．电机的最大牵引力之比为2:1C．电机输出的最大功率之比为2:1D．电机所做的功之比为4:510、(本题9分)图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|<|Q2|11、(本题9分)水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件轻轻放到传送带上．它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则工件在传送带上滑动的过程中:()A．工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相反 B．工件的加速度为C．摩擦力对工件做的功为 D．传送带对工件做功为零12、(本题9分)起重机将质量为m的货物沿竖直方向匀加速提起，加速度大小为，货物上升h的过程中（已知重力加速度为g），则（）A．货物克服重力做功mghB．货物的动能增加了mghC．合外力对货物做功为mghD．货物的机械能增加了mgh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)用如图甲所示的实验装置探究力做功与物体动能变化的关系，根据实验中力传感器的示数和纸带的测量数据等可求得外力对小车做的功和小车动能的变化．除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电源、导线、开关、刻度尺和______．实验中平衡摩擦力时，取下钩码及细线，______填“连接”或“不连接”纸带，把木板右端垫高，使小车能沿木板做匀速运动．某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各相邻计数点间均有一个点未画出，A、B、C、D、E、F各点与O点间的距离如图，设小车质量为m，打点计时器所用交流电源的频率为f，实验过程中力传感器的示数为F，则从A到E的过程中外力做功______，小车动能变化______；在多次实验中测得多组外力做功W，和对应的动能变化的数据，作出图象如图丙所示，测得图线斜率等于1，由此得出结论是______．14、（10分）(本题9分)第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时，气轨已经调成水平状态。(1)已知遮光条的宽度为d,实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为__________。(2)在本次实验中还需要测量的物理量有(文字说明并用相应的字母表示)：钩码的质量m、____________________和____________________。(3)本实验通过比较__________和__________(用测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．(4)在本次实验中钩码的质量__________远小于滑块的质量。（填“需要”或者“不需要”）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，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg．问：(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中弹簧弹力对物块A做的功；(2)物块B刚要离开C时物块A的动能；(3)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中力F做的功．16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为1kg小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道，轨道半径为R=0.4m，小球从最高点离开轨道落到地面时速度方向与水平面夹角为530.(sin530=0.8cos530=0.6)求：（1）小球离开轨道的最高点时速度多大？（2）小球离开轨道至第一次落到地面过程中的水平位移多大？（3）小球在轨道的最高点对轨道压力等于多少？（4）小球在光滑水平面冲向光滑的半圆形轨道速度多大？17、（12分）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为半径R=130m的圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，桥高h=10m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1000kg，始终以额定功率P=20KW从A端由静止开始行驶，经t=15s到达桥顶，不计车受到的摩擦阻力（g取10m/s2）。求（1）小汽车冲上桥顶时的速度是多大；（2）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。

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】

A．M下落过程中，绳的拉力对M做负功，M的机械能减少；m上升过程中，绳的拉力对m做正功，m的机械能增加，故A错误；BD．对M、m组成的系统，机械能守恒，M减少的机械能等于m增加的机械能，故B正确，D正确；C．M减少的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加，还有一部分转变成M、m的动能，故C错误．故选：BD【点睛】对于单个物体机械能不守恒，但两个物体系统中只有动能和势能相互转化，机械能守恒．根据功能关系和机械能守恒的意义进行分析．2、B【解析】

AB.根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故A错误，B正确；C.根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故C错误；D.物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故D错误。3、D【解析】试题分析：根据零重力势能点的选择，物体的重力势能可以大于零、小于零或等于零，物体的重力势能与零势能面的选取有关，选项A错误，D正确；若选择地面为零重力势能点时，在地面上的物体的重力势能才等于零，选项B错误；物体重力势能的变化量与零势能面的选取无关，选项C错误；故选D．考点：重力势能4、D【解析】

A．两个黑洞A、B以二者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动，构成双星系统，根据万有引力提供向心力，有知半径之比等于质量之反比，故质量之比为2：1，选项A错误；B．黑洞A、B间的万有引力属于相互作用力，大小相等，选项B错误；C．两黑洞属于同轴转动模型，做匀速圆周运动的周期相同，则角速度相等，之比为1：1，选项C错误；D．根据线速度与角速度关系知线速度与半径成正比，黑洞A、B的线速度之比为1：2，选项D正确。故选D。5、D【解析】

A.做自由落体运动的物体具有向下大小为g的加速度，物体处于完全失重状态，故A正确；B.物体做自由落体运动的过程中，高度不断下降，根据重力势能公式EP=mgh，可知，物体的重力势能不断减小，故B正确；C.因只受重力，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度为g，保持不变，故C正确；D.物体的速度变化量△v=gt，逐渐增大，故D错误．本题选择错误答案，故选D6、B【解析】

小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示:

重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力.故B正确，A、C、D错误。故选B。【点睛】静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势．7、ABC【解析】

ABD．带正电的小球所受电场力水平向右，小球的重力和所受电场力大小相等，则重力和电场力的合力方向与竖直方向成45°斜向右下，即等效重力场的方向与竖直方向成45°斜向右下，所以小球在B点时的动能最大，小球在B点时对轨道的压力最大，小球在F点时的动能最小。故AB两项正确，D项错误。C．带正电的小球所受电场力水平向右，小球在G点时的电势能最大，则小球在G点时的机械能最小。故C项正确。8、CD【解析】

当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则：mv0=2mv，解得：，故A错误；设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：mv0=mv1+mv2，由动能守恒得：，联立解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，故B错误，C正确；对小车运用动能定理得，小球对小车做功：，故D正确。所以CD正确，AB错误。9、AC【解析】

A．由图可得，变速阶段的加速度，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为，选项A正确；B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力，匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功；第②次提升过程做功；两次做功相同，选项D错误．【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．10、AC【解析】

A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当Q1<Q2时，则b点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷且Q1>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。故选：AC11、BC【解析】

A：工件在传送带上滑动的过程中，相对传送带的速度方向与工件运动方向相反，则工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相同．故A项错误．B：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由牛顿第二定律可得，则工件的加速度．故B项正确．CD：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由动能定理可得．故C项正确，D项错误．【点睛】滑动摩擦力的方向与物体间相对运动的方向相反，与运动方向可能相同也可能相反．12、ACD【解析】

A、货物上升h的过程中，货物克服重力做功mgh，故A正确。B、根据动能定理：动能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B错误。C、合外力对货物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正确。D、根据牛顿第二定律：F拉-mg=ma，F拉=mg+ma=mg，货物增加的机械能E机=F拉h=mgh，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、天平连接外力对物体所做的功等于物体动能的增量【解析】

（1）[1]．要计算小车的动能变化，还需要测量小车的质量，故还需要天平；（2）[2]．平衡摩擦力时应取下钩码，连接长纸带，木板右端适当垫高，使小车能匀速运动，即在纸带上打出的点迹是均匀的；（3）[3]．根据功的定义可知外力做功为；[4][5]．根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得打到A点时的速度为打到E点时的速度为故小车的动能量为若图像的斜率为1，即，故故可得出结论是外力对物体所做的功等于物体动能的增量．【点睛】本题考查探究功和速度变化关系的实验，关键是明确合力的功、动能的变化如何测量，要从实验原理角度分析误差产生的原因和减小方法，不难．14、d/t滑块的质量M释放时挡光片到光电门的距离L12(M+m)(【解析】（1）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为v=（2）根据以上瞬时速度的公式，因此需要知道滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，计算动能需要知道滑块的质量M，故还需要测量M．（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgL，系统动能的增量为12（4）因为实验过程