甘肃省兰州市一中2022年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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、斜面P原来静止在光滑的水平桌面上，另一个小木块Q从斜面P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑。当小木块Q滑到斜面P的底部时，斜面P向右移动了一段距离，如图所示。下面说法中正确的是（）A．木块P、Q组成的系统总动量守恒B．重力对小木块Q做的功等于小木块Q的动能的增加C．小木块Q减少的重力势能等于斜面P增加的动能D．小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和2、两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r。将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的A．4B．3C．9D．163、(本题9分)有一质量为m的小球沿如下图所示的光滑轨道下滑，已知轨道圆形部分的半径为R，试求离地面多高处释放小球，才能保证小球刚好通过圆轨道()A．0.5R B．1.0R C．2.5R D．3.5R4、(本题9分)如图所示,质量为m和3m的小球A和B,系在长为L的光滑细线两端桌面水平光滑,高h(h<L),B球无初速度从桌边滑下,落在沙地上静止不动,则A球离开桌边的速度为（）A．3gh2B．2ghC．gh35、(本题9分)下列说法中正确的是（）A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的6、一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示。现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P。将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，下列判断正确的是A．PB．PC．PD．P7、(本题9分)如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星a、b、c某时刻在同一直线上，则（）A．经过一段时间，它们将同时第一次回到原位置B．卫星a的角速度最大C．卫星b的周期比c小D．卫星c受到的向心力最小8、(本题9分)如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其上方A位置有一小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。则小球（）A．下落至C处速度最大B．由A至D下落过程中机械能守恒C．由B至D的过程中，动能先增大后减小D．由A至D的过程中重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加9、(本题9分)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A．物体一直受到摩擦力作用,大小为μmgB．物体最终的速度为v1C．开始阶段物体做匀加速直线运动D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右10、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A．， B．C． D．11、如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道I上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上，B点引力的功率是最大的12、如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，在不计空气阻力的情况下，物体的速度从v0变到2v0的过程中，重力冲量为__________．14、(本题9分)一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，那么该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，动能将增加_________J；若已知木块以6J动能从底端出发滑上该斜面，则它返回底端时的动能是______J。15、(本题9分)一台电动机的功率为10kW，用这台电动机匀速提升质量为2×104kg的货物，提升的速度为_________m/s。(不计空气阻力，g=10m/s三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，小球A系在细线的一端，细线的另一端固定在0点，0点到水平面的距离为h.物块B的质量是小球A的2倍，置于粗糙的水平面上且位于0点的正下方，物块与水平面之间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生弹性正碰.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)碰撞后，小球A反弹瞬间的速度大小；(2)物块B在水平面上滑行的时间t.17、（10分）如图所示，将一个小球从水平地面O点正上方某处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距x=20m，不计空气阻力，求：(1)小球在空中运动的时间t；(2)抛出点距离水平地面的高度h.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

A.木块P、Q组成的系统在水平方向不受力，所以系统在水平方向是守恒的，在竖直方向合力不为零，因此系统动量不守恒，故A错误。BCD.重力对小木块Q做的功等于小木块Q重力势能的减少量，由能量的转化与守恒可知，小木块Q减少的重力势能转化为了斜面P和Q的动能，即小木块Q减少的重力势能等于斜面P和Q增加的动能之和，故BC错误，D正确。2、C【解析】

考查库仑定律，根据库仑定律直接计算可得。【详解】设两个小球带电量分别为q，-7q，由库仑定律可得F1两小球接触后带电量都为3q，由库仑定律可得F2则F2故C符合题意ABD不符合题意。【点睛】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量，若为同种电荷电量之和均分，异种电荷时先中和再均分。利用库仑定律计算时电量只代入绝对值。3、C【解析】

小球刚好通过圆轨道，则有，从开始到圆环顶端的过程，由机械能守恒定律有，解得，故选项C正确，A、B、D错误。4、A【解析】在B球从桌边滑下到落到沙地前，A、B组成的系统机械能守恒，则：mBgh=解得：v=3gh点睛：在B下滑到沙地前，AB组成的系统机械能守恒。此过程中，单个物体机械能不守恒，因为除重力做功外，拉力也做功。对系统而言，只有重力做功，机械能守恒。5、D【解析】

A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.6、C【解析】

当开关接1时，R1、R2串联时，电阻两端的电压相等，均为12U0；当开关接2时，R1与D并联，电阻减小，R1的电压减小，小于12U0，R2的电压增大，大于12U0，根据功率公式P=U2R得知，P1<P，P1<P2，故AB错误。当开关接1时，根据三电阻的功率相等，利用R=U2R可知R1=R2，RD=4R1，总电阻R总=RDR1+R2RD+R1+R2=4R1R1+R14R1+R1+R1=43R1，3P=U02R【点睛】本题考查了串联电路的分压特点和并联电路特点，以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用；难点是根据欧姆定律分析出图中电阻与电压的关系和各电阻功率关系的判断。7、BCD【解析】试题分析：由万有引力提供向心力知，半径越大，周期越大，卫星b的周期比卫星c的周期小，C正确．C的周期最大，三者周期不同，A回到原位置时，B、C不能同时回到原位置，A错误．，可得半径越大，角速度速度越小，卫星a的角速度最大，B正确；．，半径越大，向心加速度越小，卫星c的向心加速度最小，D正确．故选BCD考点：人造卫星问题．点评：解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化．8、ACD【解析】AC、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，小球从C至D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速，所以动能先增大后减小，在C点动能最大，故AC正确；B、由A至B下落过程中小球只受重力做正功，其机械能守恒，从B→D过程，小球重力势能和动能都减小转化为弹性势能，其小球的机械能不守恒；故B错误；D、在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，则从A→D位置过程中，根据系统的机械能守恒得知，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确；故选：ACD。【点睛】小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，在平衡位置C动能最大。9、BC【解析】A、物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右，大小，物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过一段时间，物体的速度与传送带相等，即为，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩擦力为零，与传送带一起匀速运动，故A错误，BC正确；D、物体匀速运动时，受力平衡，水平方向不受摩擦力，故D错误．点睛：解答时要主要当物块达到与传送速度相等后便不再加速，而是与传送带一起匀速运动，此后就不受摩擦力作用了．10、AC【解析】

根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对11、BC【解析】

A.在轨道Ⅱ上经过A点时所受的万有引力等于在轨道I上经过A点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A错误．B.从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A点的动能小于在轨道I上经过A点的动能，故B正确．C.在轨道II上的半长轴小球轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期，所以C正确；D.在轨道II上，B点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D错误．12、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

[1]．以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，当物体的速度变为2v0时，速度的竖直分量；此过程物体的运动时间重力冲量．点睛：平抛可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，平抛的速度变化在竖直方向，平抛的动量变化在竖直方向．14、1.52【解析】

[1]一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，即克服重力做功为2J，根据动能定理可知，木块克服摩擦力做功为1J，则有：又经过相同的位移，则有：所以该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，即重力做功3J，则摩擦力做负功1.5J，根据动能定理可知，动能增加1.5J；[2]木块以6J动能从底端出发滑上该斜面顶端时，根据重力与摩擦力做功的关系可知，摩擦力做功为-2J，向下过程中摩擦力仍做负功，仍为-2J，所以滑块回到底端的动能为：6-2-2=2J15、0.05【解析】

货物被匀速提升，则发动机提供的拉力和重力相等，即F=mg=2×根据P=F⋅v，得：v=故本题的答案为：0.05m/s三．计算题(22分