江苏南京玄武区2022年物理高一下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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中某人A从背后轻轻推另一个人B时，两个人会向相反的方向运动。不计摩擦力，则下列判断正确的是（）A．A、B的质量一定相等B．推后两人的动能一定相等C．推后两人的总动量一定为零D．推后两人的速度大小一定相等2、如图是汽车在平直路面上启动的v-t图象，其中0-t1时间内图像是直线，t1时刻起汽车的功率保持不变。整个启动过程中汽车受到的阻力大小恒为f，由图像可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，功率随时间均匀增大B．0-t1时间内，汽车的牵引力随时间均匀增大，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，功率为fv1D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，功率为fv23、如图所示，O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，通过比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小来研究带电体之间的相互作用规律，关于本实验的下列说法中，正确的是（）A．由小球受力平衡可知F＝mgtanθ，故带电小球所受力F的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ来表示B．保持小球带电量不变，依次将小球悬挂于P1、P2、P3，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与距离成反比C．保持小球处于位置P1，减少O所带的电荷量Q，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与O所带电荷量Q成正比D．保持小球处于位置P1，减少小球所带的电荷量q，并保持小球和O之间的距离不变，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与小球所带电荷量q成正比4、(本题9分)如图所示四幅插图，关于该四幅图示的运动过程中物体机械能不守恒的是（）A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道C．图丙中，小球在光滑水平面内做匀速圆周运动D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动（不计空气阻力）5、(本题9分)一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（）A．2．6J，－2．6JB．－2．6J，2．6JC．2．8J，－2．8JD．－2．8J，2．8J6、(本题9分)如图所示，在平面直角坐标系中有一等边三角形OPC，O点位于坐标原点，OC与x轴重合，P点坐标为，A、B分别为OP、PC的中点，坐标系处于匀强电场中，且电场方向与坐标平面平行，已知O点的电势为6V，A点的电势为3V，B点的电势为0V，则由此可判定A．C点的电势为3VB．场强方向一定与PC边垂直C．电场强度大小为300（V/m）D．电场强度大小为7、(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8、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小9、一质量为的质点静止于光滑水平面上，从时刻开始，受到水平外力作用，如图所示．下列判断正确的是（）A．内外力的平均功率是B．第内外力所做的功是C．第末外力的瞬时功率最大D．第末与第末外力的瞬时功率之比为10、(本题9分)如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点A距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧．汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=30°，则（）A．从开始到绳与水平夹角为30°过程，拉力做功mghB．从开始到绳与水平夹为30°过程，拉力做功mgh+C．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv0D．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率小于mgv0二、实验题11、（4分）(本题9分)图甲是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS力传感器实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m,放置在圆盘上(未画出),圆周轨道的半径为r,力传感器测定的是向心力F的大小，光电传感器测定的是圆柱体的线速度v的大小，图乙为实验测得的数据及根据实验数据作出的F-v,F-v2,F-v3三个图象:(1)用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系，保持圆柱体质量不变，半径r=0.2m,根据测得的数据及三个图象，可得出向心力F和圆柱体速度v的定量关系式_____(2)为了研究F和r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持____不变(3)根据向心力公式以及上面的图线可以推算出圆柱体质量为_____kg.(保留两位小数)12、（10分）(本题9分)物理学习小组试图利用图甲测量一组旧蓄电池的电动势和内阻：（1）实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合），如图乙所示；④从图线求出直线的斜率K和在纵轴上的截距b。（2）请你回答下列问题（用题给符号K、b表示）：①计算电池的电动势________，内阻________。②根据实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，如果测的电流表内阻为，则电源内阻的精确值为________。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、C【解析】

以两人组成的系统为研究对象，不计摩擦力系统的合外力为零，系统的动量守恒．A推B之前系统的总动量为1，则推之后两人的总动量一定为1．取A的速度方向为正方向，由动量守恒定律有mAvA-mBvB=1，即有mAvA=mBvB,可得所以推后两人的动量大小一定相等，质量不一定相等，则动能不一定相等，速度大小与质量成反比，故ABD错误，C正确．故选C.【点睛】解决本题的关键是掌握动量守恒的条件：合外力为零，判断出两人组成的系统动量守恒，运用动量守恒定律列式分析．2、A【解析】

AB．0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率P=Fv随时间均匀增大，故A正确，B错误。CD．t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率保持不变，根据P=Fv=fv2，可知汽车的牵引力F随速度的增大而减小，故CD错误。3、A【解析】

A.由小球受力平衡可知F＝mgtanθ，故带电小球所受力F的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ来表示，选项A正确；B.保持小球带电量不变，依次将小球悬挂于P1、P2、P3，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F随着距离的增大而减小，但是不能说明F与距离成反比，选项B错误；C.保持小球处于位置P1，减少O所带的电荷量Q，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F随电量Q的减小而减小，但是不能说明F与O所带电荷量Q成正比的关系，选项C错误；D.保持小球处于位置P1，减少小球所带的电荷量q，并保持小球和O之间的距离不变，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明说明F随小球带电量的的减小而减小，但是不能说明F与小球所带电荷量q成正比，选项D错误.4、B【解析】图甲中滑雪者沿光滑斜面自由下滑时，斜面的支持力不做功，只有重力做功，其机械能守恒．图乙中过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道，阻力做负功，其机械能减小，机械能不守恒．图丙中小球在水平面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能也不变，两者之和不变，即机械能守恒．图丁中石块从高处被斜向上抛出后在空中运动时，不计空气阻力，只受重力，其机械能一定守恒．本题选机械能不守恒的，故选B．点睛：解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒两种常用的方法，1、看是否只有重力或弹力做功．2、看动能和势能之和是否不变．5、C【解析】

弹力做的功W＝×3．34J＝2.8J>3，故弹性势能减少2.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep2＝－2.8J，故选项C正确6、BD【解析】

O点的电势为6V，A点的电势为3V，则由可知，P点的电势为0V，因B点的电势为0V，可知PC为等势线，即C点的电势为0，选项A错误；电场线与等势面垂直，则场强方向一定与PC边垂直，选项B正确；，则场强大小，选项C错误，D正确；故选BD.7、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．8、ABC【解析】试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中9、AD【解析】

A．0-1s内，物体的加速度则质点在0-1s内的位移1s末的速度v1=a1t1=3×1m/s=3m/s第2s内物体的加速度第2s内的位移物体在0-2s内外力F做功的大小W=F1x1+F2x2=3×1.5+1×3.5J=8J可知0-2s内外力的平均功率故A正确；B．第2s内外力做功的大小W2=F2x2=1×3.5J=3.5J故B错误；CD．第1s末外力的功率P1=F1v1=3×3W=9W第2s末的速度v2=v1+a2t2=3+1×1m/s=4m/s则外力的功率P2=F2v2=1×4W=4W可知第2s末功率不是最大，第1s末和第2s末外力的瞬时功率之比为9：4，故C错误，D正确．故选AD。点晴：根据牛顿第二定律求出0-1s内和1-2s内的加速度，结合位移时间公式分别求出两段时间内的位移，从而得出两段时间内外力做功的大小，结合平均功率的公式求出外力的平均功率，根据速度时间公式分别求出第1s末和第2s末的速度，结合瞬时功率的公式求出外力的瞬时功率．10、BC【解析】

将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示

货物速度为：v货物=v0cosθ，由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=30°时，货物速度为v0；当θ=90°时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A错误，B正确；在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正确，D错误。二、实验题11、F=1.5v2；线速度；0.3kg【解析】

(1)研究数据表和图乙中B图不难得出Fv2，进一