山东省临沂市沂水县2022年物理高一第二学期期末达标检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理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、真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场，A、B为该匀强电场中的两个等势面．现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c，从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动，如图所示．经过一段时间，三个小球先后通过等势面B，则下列判断正确的是()A．等势面A的电势一定高于等势面B的电势B．a、c两小球通过等势面B时的速度相同C．开始运动后的任一时刻，a、b两小球的动能总是相同D．开始运动后的任一时刻，三个小球电势能总是相等2、(本题9分)质量为的物体受到水平拉力的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示．则下列判断正确的是（）A．内物体先做加速运动再做匀速运动B．末物体的速度为零C．内拉力冲量为D．内拉力做功3、(本题9分)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φaA．Ea>Eb，φC．Ea>Eb，φ4、(本题9分)某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，绳的另一端用手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动（如图所示），则下列说法正确的是A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将减小C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小5、下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是（）A．铅蓄电池能够将化学能转变为电能B．电源的电动势等于路端电压与内电压之和C．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压D．纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小6、(本题9分)如图所示，光滑圆槽质量为M，半径为R，静止在光滑水平面上，其表面有一小球m竖直吊在恰好位于圆槽的边缘处，如将悬线烧断，小球滑动到另一边最高点的过程中，下列说法正确的是()A．小球与圆槽组成的系统动量守恒B．小球运动到圆槽最低点的速度为C．圆槽轨道向左移动D．圆槽轨道先向左移动后向右移动7、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是A．两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒C．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒且总动量向右D．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零8、(本题9分)如图所示，光滑圆管固定在竖直平面内，有一小球在管内做圆周运动．忽略空气阻力，小球在运动过程中（）A．动能不断变化B．机械能不守恒C．重力势能不断变化D．只有重力对小球做功9、(本题9分)长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力10、(本题9分)如图所示，小孩与雪橇的总质量为m，大人用与水平面成θ角的恒定拉力F将雪橇沿水平地面向右匀速移动了一段距离L．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则关于各力对雪橇做功的说法正确的是A．拉力对雪橇做功为B．滑动摩擦力对雪橇做功为C．支持力对雪橇做功为D．雪橇受到的各力对雪橇做的总功为零11、(本题9分)如图5所示，A、B、C三个小球在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球A落到D点，DE＝EF＝FG，不计空气阻力，抛出后每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面.下列说法正确的是()A．B球落在E点，C球落在F点B．B、C两球均落在D点C．三小球离地面的高度之比为1∶4∶9D．三小球在空中运动的时间之比tA∶tB∶tC＝1∶3∶512、如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹贽弹性势能的最大值为mghB．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物块在坡道上往返运动的总路程为D．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：a.将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连.b.调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m.c.某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动.d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L.e.依据以上数据探究动能定理.(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是________.A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳B．实验时，小车加速运动的合外力为F＝MgC．实验过程不需要测出斜面的倾角D．实验时应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为vA＝_______、vB＝_______.如果关系式_______在误差允许范围内成立，就验证了动能定理.14、（10分）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使传感器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U0力电传感器、质量为m0(1)设计一个电路，要求力电传感器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图_______________。(2)以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整：A．调节滑动变阻器，使传感器的输出电压为零；B．将_______放在传感器上，记下输出电压U0；C．将待测物放在传感器上，记下输出电压U(3)根据以上测量，可求出：比例系数k=_____，待测物体的质量m=_______.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）(本题9分)如图所示，电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，灯泡上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求：(1)电动机消耗的电功率P；(2)电动机输出的机械功率P＇；(3)电源的效率η（计算结果保留两位有效数字）。16、（12分）(本题9分)如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.2kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动．使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大64N，求：（1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；（2）线断开的瞬间，小球运动的线速度；（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌子边线的夹角为，桌面高出地面0.8m，求小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离.17、（12分）如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定．现解除锁定，小物块与弹簧分离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．已知B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处．重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．求：(1)小物块由A到B的运动时间t；(2)解除锁定前弹簧所储存的弹性势能Ep；(3)小物块与轨道CD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、B【解析】试题分析：由于小球所受重力和电场力的大小不知，所以电场的方向不确定，即AB两等势面电势的高低不确定，A错；对a、b、c三小球通过等势面B时，电场力和重力对三球做功相同，所以三球通过等势面B时的动能相同，而ac在水平方向没有速度，所以ac两球在竖直方向的速度相同，B对；开始运动后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下运动的快，即重力和电场力对ab两球做功不同，所以在任一时刻，a、b两小球的动能不相同，C错；因在任一时刻三球在竖直方向的位移不同，所以电场力做功不同，即三球的电势能不相等，D错．考点：本题考查动能定理，运动过程分析点评：本题学生做时能想象出三球的运动过程，知道在开始运动后任一时刻在竖直方向上的速度和位移都不同．2、D【解析】物体是从静止开始运动，故在0~1s内做加速度增大的加速运动，2~4s内做匀加速直线运动，4~6s做加速度减小的加速运动，6s末加速度为零，速度最大，AB错误；a-t图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，故根据动量定理可得0~4s内拉力的冲量为，C错误；因为水平面光滑，故物体受到的合力大小等于F，根据动能定理可得，因为是从静止开始运动的，所以4s末的动量为，根据可得知，D正确．【点睛】解题的突破口是知道a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，然后根据动量定理，动能定理列式计算．3、A【解析】

电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故E a>Eb；根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，可知φa<φ【点睛】本题考查了如何根据电场线的分布判断电场强度大小以及电势高低，对于不在同一电场线上的两点，可以根据电场线和等势线垂直，将它们转移到同一电场线上进行判断．4、C【解析】

由题意，根据向心力公式，，结合牛顿第二定律，则有AB.当保持绳长不变，增大角速度，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故AB错误；CD.当保持角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C正确，D错误．5、D【解析】

A.铅蓄电池能够将化学能转变为电能，此说法正确，选项A不符合题意；B.电源的电动势等于路端电压与内电压之和，此说法正确，选项B不符合题意；C.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，此说法正确，选项C不符合题意；D.纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，则电路的总电阻增加，总电流减小，根据U=E-Ir可知，路端电压增大，则选项D符合题意。6、C【解析】A项：如将悬线烧断，小球沿光滑圆槽向下加速运动，小球和光滑圆槽组成的系统合力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；B项：如果光滑圆槽不动时，小球运动到最低点的速度为，由于小球下滑时，光滑圆槽向左运动，由机械能守恒可知，小球运动到最低点时的速度应小于，故B错误；C项：由于小球和光滑圆槽在水平方向不受外力作用，所以系统在水平方向动量守恒，当小球滑到另一边的最高点时，小球和圆槽具有共同的速度，根据总动量守恒可知，此时的速度都为零，由机械能守恒可知，小球达到光滑圆槽右边最高点，由公式，由几何关系可知，，由以上两式解得：，故C正确；D项：由水平方向动量守恒可知，光滑圆槽一直向左运动，故D错误．7、AD【解析】

A.两手同时放开，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A正确；B.先放开左手，再放开右手，在放开两手的过程中，两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒；放开两手后，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B错误；C.先放开左手，再放开右手，放开左手后系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C错误；D.无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒；但若是两手不是同时放开，则系统受合外力不为零，则系统的总动量不为零，故D正确；8、ACD【解析】

圆管光滑，小球运动过程不受摩擦力作用，小球运动过程只有重力做功，小球的机械能守恒，小球在运动过程中，通过重力做功，小球的动能与势能相互转化，小球的动能与重力势能不断变化，但机械能不变，故ACD正确，B错误；故选ACD．【点睛】本题考查了判断小球动能、重力势能与机械能是否变化，知道机械能守恒的条件、应用机械能守恒定律可以解题．9、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．10、AD【解析】

雪橇所受的各力都是恒力，可根据恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角，来分析计算各力做的功；根据动能定理可分析合力的功的大小．【详解】对雪橇受力分析，如图：拉力做功为WF=FLcosθ，故A正确；雪橇竖直方向受力平衡，有：N+Fsinθ=mg得：N=mg-Fsinθ；则摩擦力为：f=μN=μ（mg-Fsinθ）；摩擦力做功为：Wf=-fl=-μ（mg-Fsinθ）L，故B错误；支持力做功为：WN=NLcos90°=0，故C错误；由于雪橇做匀速运动，根据动能定理可知，合力的功为零，故D正确．故选AD．【点睛】本题考查功的计算，要明确恒力F做功的计算公式：W=FLcosθ，θ为F与S之间的夹角．注意功的公式只适用于恒力做功．11、BC【解析】试题分析：因为三球以相同的初速度抛出，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，则A、B、C三个小球的运动的时间之比为1：2：3，选项D错误；可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C两球也落在D点，故B正确，A错误；由可得，A、B、C三个小球抛出高度之比为1：4：9，故C正确．考点：平抛运动的规律．12、BC【解析】

A．根据能量的转化与守恒，当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为内能，所以弹簧弹性势能的最大值小于mgh，故A错误；B．根据牛顿第二定律，小物块下滑时小物块上滑时可见故B正确；C．物块m最终停止在O点，对于运动的全过程，由动能定理得解得在斜面上运动的总路程故C正确；D．设物体能够上升得最大高度h1，物体被弹回过程中由动能定理得：解得故D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)AC(2)【解析】

（1）A.实验时为了减小误差，需要先接通光电门，后剪断细绳让小车运动，A正确B.实验中步骤b平衡了小车运动的摩擦力，所以下车受的合外力为重力沿斜面向下的分力：，B错误C.因为砂和砂桶的总重力与小车重力沿斜面向下的分力相等，所以实验中不需测量斜面倾角来求合外力，合外力就等于砂和砂桶的总重力，C正确D.实验中要验证动能定理，用砂和砂桶的总重力计算小车沿斜面向下的分力，所以不需要满足m远小于小车质量M，D错误（2）光电门的原理：因为遮光条宽度很小，用遮光条通过光电门的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，所以通过A的速度：，通过B的速度：，根据动能定理：，所以要验证的就是：14、如图所示:砝码m0k=U0m【解析】

(1)根据题意确定输入端电路，在输出端接测量输出电压的电压表．(2)先调节输入电压，使输出电压为零，然后测量物体质量；根据测量数据求出系数k．(3)从电源电压与量程等角度分析可能出现的问题．【详解】(1)根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压U”可知：输出端应接电压表．又根据“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知：必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路．设计的电路如图所示．(2)测量步骤与结果：A、调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；B、将质量为m0的砝码放在转换器上，记下输出电压U0；C、将待测物放在转换器上，记下输出电压U1，(3)由以上测量可知，U0=km0g，U1=kmg得k=U0【点睛】这是一道设计型实验题，属开放型试题中重要的一种．力电转换器是学生没有用过的新仪器，能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息，对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）56W（2）48W（3）94%【解析】

（1）灯泡恰能正常