云南省华宁一中2021-2022学年高一物理第二学期期末调研试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示，O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将负点电荷从O点静止释放，仅在电场力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化关系如下图所示。则电荷从O到A过程中，下列说法正确的是A．电场力做负功B．O点电势比A点电势高C．从O到A，电场强度先减小后增大D．从O到A的过程中，电场强度一直增大2、(本题9分)如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为()A．RB/2 B．RB/4 C．RB/3 D．RB3、用小锤击打弹性金属片后，一小球做平抛运动，同时另一小球做自由落体运动．两球运动的频闪照片如图所示，最上面与最下面小球位置间的实际竖直距离为1m，照片中反映的实际情况是A．自由下落小球相邻位置间的位移相等B．平抛运动小球相邻位置间的位移相等C．自由下落小球相邻位置间的距离一定大于0.1mD．平抛运动小球相邻位置间的水平距离一定大于0.1m4、(本题9分)荡秋千是儿童喜爱的的运动,当秋千荡到最高点时小孩的加速度方向是()A．1方向 B．2方向C．3方向 D．4方向5、(本题9分)如图所示，为工厂中的行车示意图，行车吊着货物P正在沿水平方向向右匀速行驶，同时行车中的起重机吊着货物P正在匀加速上升，则地面上的人观察到货物P运动的轨迹可能是下图中（

）

A．B．C．

D．6、一物体做直线运动的v-t图象如图所示，可知合力对该物体（）A．做正功B．做负功C．先做正功后做负功D．先做负功后做正功7、(本题9分)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变8、如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则（）A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到达底端时重力的瞬时功率相同D．到达底端时两物体的机械能不相同9、(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，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek11、(本题9分)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F12、(本题9分)如图所示,AB､CD为一圆的两条直径,且互相垂直,O点为圆心｡空间存在一未知静电场,场强方向与圆周所在平面平行｡现有一电子(重力不计),在静电力作用下,先从A点运动到C点,动能减少了1ev;又从C点运动到B点,动能增加了1ev,则此空间存在的静电场可能是A．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场B．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场C．位于O点的正点电荷形成的电场D．位于D点的正点电荷形成的电场二、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，利用频闪照相研究平抛运动。小球A沿斜槽滚下，并从桌边缘水平抛出。当小球A恰好离开桌边缘时，小球B同时下落。用一频闪相机对它们拍照。已知图中小正方形的边长为a，重力加速度为g.(1)图中分别标明A、B球三次频闪的位置，两球各有一次的频闪时位置没有标出，请在图中标明，并大致画出A球的运动轨迹______.(2)由平抛运动的规律可知：A球离开桌面时的速度v=_____.(用g、a表示)14、（10分）(本题9分)某实验小组用如图1所示的实验装置“探究功与速度变化的关系”。(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。现把长木板右端垫高，在不挂钩码且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若获得了如___________(选填“图2”或“图3”)所示的纸带，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)挂上质量为m的钩码，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知打相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图4所示。实验中，钩码质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=___________，打B点时小车的速度v=___________。(3)以W为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作出如图5所示的W—v2图像。通过图像可以得到的结论是______________________。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)如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目．为了研究蹦极过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量和空气阻力．如图所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止开始下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客继续向下运动，能到达的最低位置为Q点，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中，机械能损失可忽略．弹性绳的弹力大小可以用来计算，其中k为常量，为弹性绳的伸长量．（1）弹性绳的原长为l0，弹性绳对游客的弹力为F，游客相对蹦极平台的位移为x，取竖直向下为正方向，请在如图中画出F随x变化的示意图．（2）借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当游客位移为x（x＞l0）时，弹性绳弹性势能EP的表达式；（3）按照安全标准，该弹性绳允许的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低点与地面的距离d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦极平台与地面间的距离D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，试通过计算说明：总质量M＝160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施．16、（12分）2018年5月5日，一枚57米高的宇宙神V401型火箭托举着质量为400kg的“洞察号”火星探测器起飞。如果一切顺利，这颗探测器将在2019前后降落到火星表面。已知火星的质量约为地球质量的0.1倍；半径约为3.4×106m，是地球半径的0.5倍，地球表面的重力加速度为10m/s2.。（1）估算火星表面重力加速度的值；（2）已知“洞察号”到达火星表面时，先在高度为5.0×104m的轨道上绕火星做匀速圆周运动，估算“洞察号”此时的机械能。（取火星表面为零势能点，表面到轨道处重力加速度可视为常量）17、（12分）(本题9分)静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=1.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧(长度不计)，其弹性势能为10.0J，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的速度之比是vA︰vB=4︰1。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A与墙壁碰撞前后动能不变且碰撞时间不计。求：(1)弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；(2)物块A、B中有一个停下来时，A与B之间的距离。

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】

A．由图知负电荷从O到A过程中，电势能减小，电场力做正功．故A项错误．B．由图知负电荷从O到A过程中，电势能减小；据知，电势增大，则O点电势比A点电势低．故B项错误．CD．据可知，图象切线斜率大小反映场强的强弱，则从O到A，电场强度先减小后增大．故C项正确，D项错误．2、A【解析】

A和B用相同材料制成的靠摩擦传动，边缘线速度相同，则ωARA=ωBRB；而RA=2RB．所以；对于在A边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即mωA2RA=fmax；当在B轮上恰要滑动时，设此时半径为R，则mωB2R=fmax；解得R=RB，故选A．3、D【解析】

A．小球做自由落体运动，相等时间内的位移增大，故A错误；B．平抛运动小球在竖直向相同时间内位移增大，则相邻位置间的位移不相等，故B错误；C．1米对于10等分的话为0.1m，但自由下落相同时间内的位移增大，则刚下落时的距离要小于0.1m，则C错误；D．由图可知水平长度要大于竖直高度，而水平向为匀速直线运动，则为距离平分，要大于0.1m，故D正确．4、B【解析】

秋千荡到最高点时，速度为0，即圆周运动线速度为0，根据圆周运动向心加速度可判断沿半径方向加速度为0，除去切线方向外，其他方向的加速度都有半径方向的分量，不符合题意．所以加速度只可能是切线方向即2方向．故B正确，ACD错误．5、B【解析】我们站在地面上观察，货物既沿水平方向匀速运动，又沿竖直方向做匀速运动，货物水平位移大小为x=vxt，竖直位移大小y=vyt，联立得到s=kt，根据数学知识可知，轨迹是倾斜直线．故选C．【点睛】本题若是水平方向匀速，竖直方向匀加速，则是类平抛运动问题，可以与平抛运动类比，定性分析轨迹形状，也可以定量分析轨迹方程．6、C【解析】

在v−t图象中，斜率代表加速度，故拉力开始与运动方向相同，后来拉力与运动方向相反，故拉力先做正功，后做负功，故C正确，ABD错误．7、BD【解析】

由题意可知，小球下滑过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球的动能、重力势能及弹簧的弹性势能之和保持不变，即小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，选项C错误，D正确；小球从C点到B点过程中，弹性势能减小，然后弹性势能增大，故小球的动能与重力势能之和先增大后减少，选项B正确，A错误；故选BD.8、AB【解析】

A.两物体下落的高度，重力做功为：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；B.A沿斜面向下做匀加速直线运动，B做自由落体运动，A的运动时间大于B的运动时间，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正确；C.由机械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，则知到达底端时两物体的速度大小相等，到达底端时A重力的瞬时功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬时功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C错误。D.两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D错误；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、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。11、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。12、AD【解析】试题分析：从A到B电场力做功为零，由W=qU可知AB两点电势相同，连接AB为等势线，电场线与等势线相互垂直，可知电场线为水平方向，由A到C电场力做负功，电子所受电场力水平向左，所以场强方向水平向右，A对；B错；如果场源电荷在O点，则ABC均为同一条等势线上的三点，电势相等，由题干已知可知这是不可能的，所以C错；同理D对；考点：考查常见电场的电场线分布点评：本题难度较小，主要是考查了学生对常见电场的分布的记忆和理解，例如等量同种点电荷、独立点电荷、点电荷与金属板的电场线分布，理解电场力做功与电势能的关系二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【解析】

第一空.A小球做平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则A小球在竖直方向上的位置与B球自由落体运动的位置等高，可标出B球的两个位置；用平滑的曲线作出A球的轨迹为抛物线，如图所示：(2)在连续相等的频闪时间T内，竖直方向连续的位移为a、3a、5a，由匀变速直线运动的判别式可得，则；水平方向为匀速直线运动，每个T内的位移为3a，有：，则平抛的初速度为.14、图3mgx2外力对物体所做的功和速度的二次方成正比【解析】

第一空.当摩擦力平衡后，轻推小车，小车应该在木板上匀速运动，纸带上的点迹应该是均匀的，即为图3所示；第二空.从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=mgx2；第三空.打B点