陕西省商洛中学2022年物理高一下期末监测试题含解析

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、利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球动能最大C．t2时刻小球势能最大D．t2时刻绳子最长2、(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，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不正确的是()A．粒子是正电荷B．粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子在M点的动能小于在N点的动能3、下列物理量中属于标量的是A．位移 B．功 C．线速度 D．向心加速度4、我国发射的神州十一号载人宇宙飞船的周期约为91min．如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比A．飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径B．飞船的向心加速度大于同步卫星的向心加速度C．飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度D．飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度5、(本题9分)如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有()A．它们的落地时间相同B．运动过程中重力做的功相等C．它们落地时的速度相同D．它们落地时重力的瞬时功率相等6、(本题9分)如图所示，一物体在10s内沿水平路面向右运动了1m，在此过程中该物体一直受到一大小为10N、方向斜向左上方且与水平方向成60o的拉力F的作用．则在这段时间内拉力F对物体做的功为A．10J B．J C．5J D．J7、如图所示，人在岸上匀速的、拉着质量不计的绳子使船靠岸，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当船沿水面行驶x米的位移时，轻绳与水平面的夹角为θ，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A．人拉绳的速度大小是vB．船行驶x米位移的过程，人的拉力做功为FxcosθC．船行驶x米位移时，人的拉力的瞬时功率为FvcosθD．此时船的加速度为F8、(本题9分)小球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如所示，则（）A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度相同B．小球开始下落离地面的高度为0.8mC．整个过程中小球的位移为1.0mD．整个过程中小球的平均速度大小为1m/s9、(本题9分)某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（）A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小B．升降机的最大速度v2＝C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D．钢丝绳的最大拉力为10、(本题9分)如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A．竖直方向速度大小为vsinθB．竖直方向速度大小为vcosθC．相对于地面速度大小为vD．相对于地面速度大小为v11、如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放，在a下降过程中()A．a､b两球角速度相等 B．a､b两球向心加速度相等C．杆对a､b两球都不做功 D．a､b两球机械能之和保持不变12、如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是A．小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上B．小球通过最高点的速度可以等于0C．小球线速度的大小可以小于D．小球线速度的大小总大于或等于二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用图示装置验证小球摆动过程中机械能守恒，实验中小球摆到最低点时恰好与桌面接触但没有弹力，D处（箭头所指处）放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时能被割断，小球做平抛运动落到地面，P是一刻度尺．该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平抛运动的水平位移x即可．（1）测量A位置到桌面的高度H应从_________（填“球的上边沿”“球心”或“球的下边沿”）开始测．（2）实验中多次改变H值并测量与之对应的x值，利用作图象的方法去验证．为了直观地表述H和x的关系（图线为直线），若用横轴表示H，则纵轴应表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下摆过程中机械能守恒，则h、H和x的关系为H=____________．14、（10分）(本题9分)小明利用如图装置用于验证机械能守恒定律．将电磁铁固定在铁架台上，一块长度为d的小铁片受到电磁铁的吸引静止于A点，将光电门固定在A的正下方B处．调整光电门位置，可改变小铁片下落高度h．记录小铁片每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较小铁片在释放点A和点B之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒．取作为小铁片经过光电门时速度．d为小铁片长度，t为小铁片经过光电门的挡光时间，可由计时器测出．（1）用计算小铁片动能变化的大小，用刻度尺测量小铁片长度d，示数如题图所示，其读数为________cm．某次测量中，计时器的示数为1．1151s，则小铁片通过光电门时速度为v1=_________m/s．（2）v1相比小铁片中心通过光电门时速度v2___（选填偏大，偏小）（3）整理实验数据时发现的ΔEp与ΔEk不完全相等．小明分析原因如下：①空气阻力；②小铁片通过光电门时中间时刻和中间位置速度不相等；③长度d值的测量；以上原因属于系统误差的是（选填序号）．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，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。16、（12分）(本题9分)质量m=1.5×103kg、发动机额定功率P=80kW的汽车在平直公路上行驶，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为f=2×103N。求:(1)求汽车能达到的最大速度vm；(2)若汽车以大小a=2m/s2的加速度匀加速启动，求汽车启动后第4s末发动机的功率P′。17、（12分）如图所示，足够大的光滑绝缘水平桌面上有平行于桌面的匀强电场（图中未画出），桌面上有一个质量为m=0.1kg、电荷量q==-1.0×10-4C的带电小球（可视为质点）。在大小为F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度v0=0.6m/s沿图中虚线由M向右匀速运动到N．已知力F与MN间夹角θ=60°．求：(1)匀强电场的大小和方向；(2)当小球到达N点时撤去F，求此后小球运动到最右端时在MN方向上运动的位移大小。

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】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能最小，势能也最小，绳子也最长．故BC错误，D正确．故选D．点睛：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似，主要是分析弹力和重力的大小关系，从而分析小球的运动情况．2、C【解析】

A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，所以A正确，不符合题意；B．由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，加速度也大，所以B正确，不符合题意；C．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，所以C错误，符合题意；D．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，即粒子在M点的动能小于N点的动能，所以D正确，不符合题意；3、B【解析】

位移、线速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它们都是矢量；只有功是只有大小，没有方向的物理量，它是标量，故选项B正确，A、C、D错误。4、B【解析】

根据万有引力提供向心力得出：A.周期，神州十一号载人宇宙飞船的周期约为91min．同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径．故A错误；B.向心加速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度．故B正确；C.角速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故C错误；D.速度，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度．故D错误；5、B【解析】

A.设斜面高度为h，a沿斜面下滑的时间为t，则有：解得：b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据解得：，由此可知它们运动的时间不相等，故A错误；B.三个小球的重力一样，下落的高度差一样，所以运动过程中重力做的功相等，故B正确；C.因为a、b两球初速度为0，c的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a、b两球的落地时的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C错误；D.根据重力做功的瞬时功率公式：，可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc，由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D错误。6、D【解析】

根据恒力做功计算表达式，可得，D正确ABC错误7、CD【解析】

A.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如图1所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ，故A项与题意不相符；B.如图2可知，当船前进的距离为x时，人走的距离：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B项与题意不相符；C.船行驶x米位移时v人=vcosθ，人的拉力的瞬时功率为：P=Fv人=Fvcosθ，故C项与题意相符；D.对小船受力分析，如图所示，则有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小为Fcos故D项与题意相符。8、ABD【解析】小球在下落和上升时，v-t图象斜率相同，故加速度相同，故A正确；小球在0.4s时落到地面，落地前运动的距离h＝×0.4×4＝0.8m，故物体下落时离地高度为0.8m，故B正确；小球反弹后上升的高h′＝×2×0.2＝0.2m，故物体的总位移为x=0.6m，方向向下，故C错误；整个过程的平均速度，故D正确；故选ABD．9、ABD【解析】

A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。10、AC【解析】

AB.由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；11、AD【解析】

A．a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；B．根据a=ω2r可知，因L1>L2，则a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；C．在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；D．两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；【点睛】本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．12、AD【解析】试题分析：小球的线速度方向时刻改变，沿圆弧的切线方向，故A正确；根据牛顿第二定律，在最高点临界情况是轨道对球的作用力为零，则．解得，故B错误；最高点的最小速度为，则小球的线速度的大小总大于或等于．故C错误D正确．考点：考查了圆周运动实例分析二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）球的下边沿；（2）x2；（3）【解析】:(1)测量A位置到桌面的高度H,即球做圆周运动下降的高度,因为到达桌面时是球的下沿与桌面接触,所以测量的高度H应从球的下边沿开始测.

(2)根据得:

则平抛运动的初速度为:,

若机械能守恒,有:

即为:,若用横轴表示H,则纵轴应表示(3)由(2)知,若小球下摆过程中机械能守恒,则h、H和x的关系为:点睛：根据球先做圆周运动,再做平抛运动,结合平抛处理规律,即可求解平抛的初速度,算出对应的动能,再由刻度尺量出高度,算出重力势能,进而得以验证机械能守恒,因球落地时,球下边沿与地面接触,从而可确定结果14、（2）2．52,2m/s（2）偏小（3）①②【解析】试题分析:（2）刻度尺读数的方法，需估读一位，所以读数为2．52cm；某次测量中，计时器的示数为2．2252s，则钢球的速度为：．（2）由匀变速直线运动的推论知v2即为中间时刻的瞬