河南灵宝市实验高中2021-2022学年物理高一第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2021-2022学年高一下物理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、(本题9分)将质量为m的小球在距地面高度为h处抛出，抛出时的速度大小为，小球落到地面时的速度大小为若小球受到的空气阻力不能忽略，重力加速度为g，则对于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是A．小球克服空气阻力做的功等于mghB．重力对小球做的功等于C．合外力对小球做的功等于D．小球重力势能增加了mgh2、如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（已知重力加速度为g，且不计空气阻力）（）A． B． C． D．03、(本题9分)关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多B．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力C．太阳对地球的作用力有引力和向心力D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动4、(本题9分)图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，则（）A．M点的电势高于N点的电势B．M点的电场强度大于N点的电场强度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子从M点到N点做减速运动5、一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A．水速越大，路程越长，时间越长 B．水速越大，路程越短，时间越短C．水速越大，路程和时间都不变 D．水速越大，路程越长，时间不变6、(本题9分)关于超重和失重，下列说法中正确的是（）A．超重就是物体受的重力增加了B．失重就是物体受的重力减少了C．完全失重就是物体的重力没有了D．不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变7、(本题9分)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90○

(大小不变)后，物体可能做（）A．加速度大小为的匀变速直线运动 B．加速度大小为的匀变速直线运动C．加速度大小为的匀变速曲线运动 D．匀速直线运动8、(本题9分)某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能9、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，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为110、(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量11、(本题9分)如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（）A．落地之前，三个小球均做匀变速运动B．三个小球在落地时的动能不相等C．三个小球在落地时动量相同D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同12、如图是一个单摆的共振曲线，已知重力加速度为g，根据图线可以得出的是（）A．单摆的固有频率 B．单摆的固有周期C．这个单摆的摆长 D．单摆的摆球质量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用:A．电压表(0～3V，内阻约为6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻约为30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，5A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)(1)请设计合适的电路，在空白方框内画出正确的电路图________________。按设计的电路图进行测量，电压表应选用______，电流表应选用________________，滑动变阻器应选用__________________。(用序号字母表示)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示。由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为____________Ω。14、（10分）(本题9分)如图所示，小明在塑料器皿的中心放一圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在两电极之间加入导电的液体，整个容器放置在蹄形磁铁之间，电路连接如图所示。若电源的电动势为，内阻为，限流电阻，塑料容器中两电极之间液体的等效电阻为，当开关S闭合稳定工作后，液体将旋转起来（液体可视为电动机），电压表的示数为，问：(1)从上往下俯视，液体将_________旋转；（填“顺时针”或“逆时针”）(2)通过电源的电流为多大______？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）长度l=1.0m的细绳下端系一个金属小球，绳的上端固定在O点，最初细绳竖直、小球静止。当给小球一个水平速度时，发现细绳恰好断裂。若使小球在水平面内做匀速圆周运动，形成圆锥摆，如图所示。求小球做圆周运动的周期T的大小范围。设重力加速度大小。16、（12分）(本题9分)如图，一质量m2=0.25kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3=0.2kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12m/s射中小车左端，并留在车中．子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，g取10m/s2．求：（1）最后物体与车的共同速度为多少？小车的最小长度应为多少？（2）小木块在小车上滑行的时间．17、（12分）甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．

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】根据动能定理得：m(2v0)2-m(v0)2=mgh-Wf，解得：Wf=mgh-mv02，故A错误；重力做的功为WG=mgh，重力势能减小mgh，故BD错误；合外力对小球做的功W合=m(2v0)2-m(v0)2=mv02，故C正确；故选C.点睛：此题考查功能关系；要知道合外力做的功等于小球动能的变化量；重力做功等于重力势能的变化量；除重力以外的其他力做功等于机械能的变化量.2、B【解析】

小球A下降h过程，根据动能定理，有mgh﹣W1=0小球B下降h过程，根据动能定理，有:2m•gh﹣W1=﹣0联立解得，故选B.3、B【解析】试题分析：地球对太阳的引力和太阳对地球的引力是一对相互作用力，大小相等，故A错误；太阳对地球的万有引力充当地球绕太阳运动的向心力，B正确；向心力是几个力的合力或者一个力来充当的效果力，受力分析时，不能与充当其的其他力并存，C错误；地球绕太阳运动，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用4、A【解析】

A、由电场线的方向看出，M点的电势大于N点的电势，故A正确；B、由图看出，M点处电场线比N点处电场线疏，则M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、根据粒子的弯曲方向可知，电场力对粒子做正功，电势能减小，则粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，故C错误；D、根据粒子的弯曲方向可知，电场力对粒子做正功，粒子做加速运动，故D错误。5、D【解析】

运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长。所以选项ABC错误，选项D正确。6、D【解析】

A．超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，故A错误；B．物体处于失重时，是指物体的“视重”减少了，物体的重力并没有减少，故B错误；C．物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失．故C错误；D．超重或失重时物体所受的重力不变．故D正确．【点睛】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．7、BC【解析】

物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未知，可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误．【点睛】本题关键先根据平衡条件得出力F3变向后的合力大小和方向，然后根据牛顿第二定律求解加速度，根据曲线运动的条件判断物体的运动性质：当物体受到的合外力恒定时，若物体受到的合力与初速度不共线时，物体做曲线运动；若合力与初速度共线，物体做直线运动．8、AC【解析】试题分析：由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向沿着电场线切线的方向，所以粒子带正电，故A正确；电场线的密集程度表示电场的强弱，由图可以看出，N点的电场强度大于M点的，故粒子在M点受的电场力小，加速度小，所以C正确、B错误；由图可以看出，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增大，所以D错误；考点：电场线、电势、动能定理9、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．10、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．11、AD【解析】

A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；12、ABC【解析】

AB.由单摆的共振曲线知，当驱动力的频率为0.3Hz时单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率，固有周期为；故A项符合题意；B项符合题意.C.由单摆的周期公式，已知重力加速度g，可求出周期T，则能得到单摆的摆长；故C项符合题意.D.因单摆的周期T与球的质量m无关，则题目所给条件不能求出小球的质量;D项不合题意.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ADE10【解析】

(1)[1]实验要求多组数据，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量通过灯泡的电流，灯泡的电阻和电流表的内阻相接近，所以采用电流表的外接法，并且小灯泡两端的电压需要从零开始，故选用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示：[2]小灯泡的额定电压为2.8V，故选电压表A；[3]额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，额定电流I=0.29A，为了减小误差，故电流表选择D；[4]为了便于操作，滑动变阻器选用E，否则滑动变阻器最大阻值过大，操作时滑片移动较大距离而引起电压变化不明显；(2)[5]灯泡在正常工作时的电压U=2.8V时的电流为I=0.28A，故根据欧姆定律可得此灯泡在正常工作时的电阻：R=14、逆时针转动0.3A【解析】

(1)[1]逆时针转动，因为通电液体在磁场中受到磁场力（安培力）的作用，根据左手定则可以判断液体在磁场力作用下会逆时针转动。(2)[2]开关闭合后，旋转的液体为一只电动机，欧姆定律不适用，因此根据闭合电路欧姆定律代入数据解得三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、【解析】

当细绳恰好断裂时，对小球分析，设小球质量为m，由牛顿第二定律得：当小球做水平面内匀速圆周运动时，设细绳与竖直方向夹角为，细绳对小球拉力为F，对小球受力分析，则：联立解得：圆锥摆运动时