甘肃省白银市九中2021-2022学年物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图是农田自动灌溉喷射装置截面示意图，喷嘴的横截面积为，离地的高度为．水泵启动后，水从喷嘴沿水平方向喷出，水平射程可达．忽略水池中水泵与地面的高度差、水进入水泵时的速度以及空气阻力，水的密度为．下列说法正确的是（）A．水从喷嘴喷出时的速度为B．每秒钟喷嘴喷出水的质量为C．每秒钟水泵对水做的功为D．每秒钟水泵对水做的功为2、如图，真空中O点有一负点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为，方向与ab连线成30°。关于a、b两点场强、及电势、的关系，正确的是A． B．C． D．3、(本题9分)一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动。在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做加速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）A．木块A受重力、支持力和向心力B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力4、(本题9分)一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将A．不变 B．变小C．变大 D．都有可能5、从离水平地面高为5m的空中，以6m/s的水平初速度抛出质量为2kg的小球，不计空气阻力，g取10m/s2。则小球落地前瞬间重力的功率为A．120W B．160W C．180W D．200W6、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合电键s，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则（）A．图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B．电源内电阻的阻值为10C．滑动变阻器R2的最大功率为0.8WD．电源的最大输出功率为1.8W7、(本题9分)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且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．物体到海平面时的重力势能为B．重力对物体做的功为C．物体在海平面上的动能为D．物体在海平面上的机械能为8、(本题9分)如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M

的小车，其左侧有半径为R

的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B

与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m

的物块（可视为质点）从A

点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．设重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A

位置运动至

C位置的过程中，下列说法正确的是（）A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道所做的功的代数和-mgRC．物块运动过程中的最大速度为D．小车运动过程中的最大速度为9、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小10、(本题9分)如图所示，光滑地面上有P，Q两个固定挡板，A，B是两挡板连线的三等分点．A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（

）A．3：1 B．1：3 C．1：5 D．1：711、如图，长木板M原来静止于光滑水平面上，木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板，当m相对于M滑行7cm时，M向前滑行了4cm，则在此过程中（）A．摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4B．m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4C．m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶112、(本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（）A．斜面倾角α=37°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某学习小组利用自由落下的重锤和电火花计时器验证机械能守恒，实验装置如图1所示．(1)本实验的原理是：在重锤自由下落的过程中，若忽略阻力的影响，只有重力做功，重锤的__________相互转化，总的机械能保持不变．(2)在某次实验中，他们得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，已知重锤的质量为1kg，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，当地重力加速度g=10m/s2，从打点计时器打下起点O到打下点B的过程中：物体重力势能的减少量为______J，物体动能的增加量为______J．(取两位有效数字)．14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．（1）本实验必须测量的物理量有（______）A．斜槽轨道末端的水平地面的高度HB．小球a、b的质量C．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上0点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h（2）根据实验要求，_________（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响________？（不必作分析）（4）为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的0点对齐，下图给出小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为_______cm．（5）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________．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）如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2。（1）做出物体在力F作用过程中的受力示意图；（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；（4）撤去力F后物体继续滑动的时间.16、（12分）(本题9分)距离水平地面h＝20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球，(空气阻力不计，g取10m/s2)则：(1)小球在空中飞行的时间t为多少？(2)小球落地时的位移s的大小为多少？(答案可以用根号表示)17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道的B点与水平面相切，其半径为OA＝OB＝R。有一小物体自A点由静止开始沿圆弧轨道下滑到B点，然后沿水平面前进s，到达C点停止。已知当地的重力加速度为g。试求：（1）物体到达B点时的速率v；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ。

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、D【解析】

A．由平抛运动知识可知，水从喷嘴喷出时的速度为选项Ａ错误；B．每秒钟喷嘴喷出水的质量为选项B错误；CD．每秒钟水泵对水做的功为选项C错误，D正确。2、B【解析】

a点到O点的距离b点到O点距离根据点电荷的场强公式可得：通过电场强度的方向可知，O点的电荷为负电荷，因沿着电场线方向电势逐渐降低，离负电荷越远电势越高，故有φa＜φbA.与分析不符，故A错误。B.与分析相符，故B正确。C.与分析不符，故C错误。D.与分析不符，故D错误。3、D【解析】

A.木块A受重力、支持力和静摩擦力作用，选项A错误；B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，则摩擦力的方向与木块运动方向不是相反的，选项B错误；C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，因物体做加速圆周运动，则摩擦力的法向分量指向圆心，选项C错误；D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，切向分量使物体加速，选项D正确.4、A【解析】

将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；A.不变，与结论相符，选项A正确；B.变小，与结论不相符，选项B错误；C.变大，与结论不相符，选项C错误；D.都有可能，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

小球在竖直方向做自由落体运动，落地瞬间获得速度为，瞬时功率为，D正确。6、D【解析】

A.当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A不符合题意；B.由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得r=5Ω，E=6V，故B不符合题意；C.由B的分析可知，R1的阻值为，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I′=A=0.3A，则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R′=0.9W；故C不符合题意；D.因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W；故D符合题意；7、BCD【解析】

A.以海平面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为零，故A错误。B.重力对物体做功W=mgh故B正确。C.根据机械能守恒有：可知物体在海平面时的动能为故C正确。D.物体在运动的过程中机械能守恒，以地面为零势能面,物体在海平面的重力势能Ep=-mgh则物体在海平面上的机械能故D正确。8、BD【解析】A.小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和为-mgR，故B正确；C.如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：，v=，现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于，故C错误；D.小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1−Mv2=0,由机械能守恒定律得：，解得：v2=，物块到达B点时小车速度最大，故D正确；故选BD.9、AC【解析】

试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC．考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题．10、ABD【解析】

若碰后球1的速度方向与原来的方向相同，可知1球的速度小于2球的速度，两球在B点相遇，是球2反弹后在B点相遇，有：v2t=3v1t，即：v2=3v1．根据动量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得m1=3m2若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹在B点追上球2，

则有：v1t=3v2t，即：v1=3v2根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得：m2=7m1若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹、球2与挡板碰后反弹在B点相遇，则有：v1t=v2t，即：v1=v2，

根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，

根据机械能守恒得联立解得：m2=3m1综上所述，故A、B、D正确．点晴：解决本题的关键知道弹性碰撞的特点，动量守恒，机械能守恒，结合两球碰后的速度大小的关系和方向，运用动量守恒和机械能守恒综合求解．11、BC【解析】

A．滑块与木板间的摩擦力为相互作用力，而作用时间相同，由冲量可知摩擦力对m与M的冲量大小之比等于1:1，故A错误；B．对滑块和木板分别由动能定理其中，，可得m减小的动能与M增加的动能之比为故B正确；C．m与M系统损失的机械能等于一对滑动摩擦力做功的代数和，有其中相对路程，联立可得故C正确；D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比为故D错误。故选BC。12、CD【解析】试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有，开始平衡时mg=kx，s=2x，由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的加速度继续增大，C错；D错，故选B考点：考查连接体问题点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、重力势能与动能0.48J0.47J【解析】

根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点B的速度，从而得出动能的增加量，根据下落的高度求出重力势能的减小量，结合动能增加量和重力势能减小量的关系判断机械能是否守恒．【详解】（1）[1]．本实验的原理是：在重锤自由下落的过程中，若忽略阻力的影响，只有重力做功，重锤的重力势能和动能相互转化，总的机械能保持不变；（2）[2][3]．从O到B的过程中，重力势能的减小量△Ep＝mgh＝1×10×4.86×10−2J=0.48JB点的速度则动能的增加量△Ek＝mvB2=×1×0.97252J≈0.47J．14、(1)BE(2)大于(3)不是，无(4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC【解析】

（1）由碰撞过程动量守恒可得mava0=mava+mbvb，

再由平抛规律OB=va0t，OA=vat，OC=vbt整理以上各式可得maOB