山东省邹平一中2022年高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)卢瑟福的α粒子散射实验的结果（）A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动D．说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上2、(本题9分)在下列所述实例中，若不计空气阻力，机械能守恒的是A．抛出的铅球在空中运动的过程B．电梯加速上升的过程C．石块在水中下落的过程D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程3、竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体上，使物体从静止开始运动升高h，速度达到v，在这个过程中，设阻力恒为f，则下列表述正确的是()A．F对物体做的功等于物体动能的增量，即B．F对物体做的功等于物体机械能的增量，即C．F与f对物体做的功等于物体动能的增量，即D．物体所受合力的功等于物体动能的增量，即4、(本题9分)在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)A．1B．mghC．mgh+D．因为球被踢入球门过程中的运动曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定5、质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：A．沿路径Ⅰ重力做功多B．沿路径II到达底端的动能大C．重力做功的平均功率一样大D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大6、(本题9分)如图所示的皮带传动装置中，a、b、c分别为轮边缘上的三点。已知Ra:Rb:Rc＝1:2:3。假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c的角速度之比为()A．3:1B．1:3C．2:1D．1:27、(本题9分)质量为m的物体，在距地面h高处以g3A．物体的重力势能减少了mghB．物体的动能增加mgh3C．物体的机械能减少mghD．重力做功28、(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，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19、(本题9分)如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，则以下说法正确的是A．物体落到O点后，做加速度增大的减速运动B．物体从O点运动到B点，动能逐渐减小C．物体在B点速度为零D．若不计空气阻力，在整个过程中，物体与弹簧组成系统的机械能守恒10、(本题9分)如下图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是()A．B．C．D．11、水平线上的O点放置一点电荷,图中画出电荷周围对称分布的几条电场线,如右图所示。以水平线上的某点O′为圆心，画一个圆,与电场线分别相交于a、b、c、d、e，则下列说法正确的是（ ）A．b、e两点的电场强度相同B．a点电势低于c点电势C．b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D．电子沿圆周由d到b，电场力做正功12、如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点．则A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：(1)适当垫高木板是为了____________________________________________；(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；(3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是_________．14、（10分）(本题9分)如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．（1）用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触______侧极板（选填左或右）使电容器带电．①将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）；②两板间插入电介质时，可观察到静电计指针偏转角______（选填变大，变小或不变）．（2）下列关于实验中使用静电计的说法中不正确的有______________A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代三、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,在水平圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m的两物块用轻绳连接，物块A到转轴的距离为R，与圆盘的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。要使物块A随圆盘一起转动，则：(1)水平圆盘转动的角速度少为多少时，可使物体A与水平圆盘间摩擦力为零？(2)水平圆盘转动的角速度的大小在什么范围内物块A会相对于圆盘静止？16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为m=1kg的小球从A点沿光滑斜面轨道由静止滑下，不计通过B点时的能量损失，然后依次滑入两个相同的圆形轨道内侧，其轨道半径R=10cm，小球恰能通过第二个圆形轨道的最高点，小球离开圆形轨道后可继续向E点运动，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度d=0.8m，水平距离x=1.1m，水平轨道CD长为L1=1m，DE长为L1=3m．轨道除CD和DE部分粗糙外，其余均光滑，小球与CD和DE间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球通过第二个圆形轨道的最高点时的速度；（1）小球通过第一个圆轨道最高点时对轨道的压力的大小；（3）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球从A点释放时的高度的范围是多少？17、（12分）(本题9分)宇航员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球以v0的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升离抛出点的最大高度为h（h远小于星球半径），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G，求：（1）求该星球表面的重力加速度；（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，求该星球的密度．

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】

此实验不能说明质子的存在，故A错误；此实验不能说明原子核的构成，故B错误；此实验不能说原子中的电子的运动情况。故D错误；α粒子散射实验中大多数α粒子通过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数的发生了偏转，极少数的超过了90°，有的超过了180°甚至被弹了回来，说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上。故D正确。故选D。2、A【解析】

A.抛出的铅球在空中运动的过程中，只受到重力的作用，机械能守恒，故A正确；B.电梯加速上升的过程，其动能和重力势能均增大，则机械能必定增大，故B错误；C.石块在水中下落的过程，水的阻力和浮力对石块做负功，机械能减小，选项C错误；D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，动能不变，而重力势能减小，所以机械能减小，故D错误。3、D【解析】

AD．由动能定理可知：即物体所受合力的功等于物体动能的增量；选项A错误，D正确；B．由可知，F对物体做的功等于物体机械能的增量与克服阻力做功之和，选项B错误；C．由可知，F与f对物体做的功等于物体机械能的增量，选项C错误；故选D。4、C【解析】

以地面为零势能面，足球初始状态：重力势能为零，动能为零，足球进门时：重力势能为mgh，动能为12人对足球做的功等于足球机械能增加量，故：W=1A．W=1B．W=1CD．W=15、D【解析】

A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.6、D【解析】

根据圆周运动的规律可知，ab线速度大小相等，ac角速度相等，所以ωaRA.3:1与分析不符，不符合题意B.1:3与分析不符，不符合题意C.2:1与分析不符，不符合题意D.1:2与分析相符，符合题意7、AB【解析】

AD.物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh。故A符合题意D不符合题意。B.物体的合力为13mg，则合力做功为13C.物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少。根据牛顿第二定律得：Ff=所以阻力做功为：W所以机械能减少为2mgh8、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．9、CD【解析】

AB.物体接触弹簧开始，弹簧的弹力小于重力，其合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，速度最大，后来弹簧的弹力大于重力，合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点B时，速度为零，所以速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故A错误，B错误；C.B点时最低点，所以物体在B点速度为零，故C正确；D.在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，故D正确．故选CD.10、AC【解析】

由图可知：B、D两选项肯定有弹力，因为AB间虽是微小形变，但很容易判定它们存在弹力；而A选项：假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而AB两物体没有运动．故A选项没有弹力；同理C选项中，AB间物体也没有弹力，否则会运动．故选AC．【点睛】判断微观形变可用假设法：假设接触面有弹力，则运用力的平衡条件来判定是否平衡．11、BC【解析】

电场强度是矢量，只有大小和方向都相同时两点的电场强度才相同；电势根据顺着电场线方向电势降低进行判断；根据对称性分析b、c两点间电势差与b、e间电势差的关系．根据电势高低，判断电场力对电子做功的正负．【详解】由图看出，b、e两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b、e两点的电场强度不同，A错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O越远，电势越低，故a点电势低于c点电势，B正确；根据对称性可知，b、e两点电势相等，d、c两点电势相等，故其电势差相等，C正确；d点的电势高于b点的电势，由，则知电子在d点的电势能小于在b点的电势能，根据功能关系可知，电子沿圆周由d到b，电场力做负功，故D错误．12、BC【解析】

由几何关系，可知b的电势大于a的电势,故A错误,把负电荷从a移到b,电势能减少,故D错误;由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)平衡摩擦力；(1)后面部分；(3)W与v1成正比【解析】

第一空.实验时将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．适当垫高木板是为了平衡摩擦力；第二空.橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．第三空.W-v1图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．即：W=kv1．14、（1）右，①变小，②变小，（2）BCD【解析】

（1）用摩擦过的玻璃棒或橡胶棒接触右侧极板，可使电容器带电，因为若与左侧极板接触，由于左侧极板接地而使电荷被“中和”，从而不能使电容器带电．①根据电容的决定式C知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．②根据电容的决定式C知，两板间插入电介质时，电容增大，根据U知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．（2）A、B、静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误．C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．故选BCD．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）（2）≤≤【解析】

(1)物块相对于圆盘静止，则绳子上的张力为：当物体与木板间摩擦力为0时，即由：解得：(2)当角速度最小时，所受的静摩擦力最大且的背离圆心，即有：解得：当角速度最大时，所受的静摩擦力最大且的指向圆心，即有：解得：所以取值范围为：≤≤16、(1)1m/s（1）40N(3)或【解析】