2022屆中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷物理高一下期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直放在水平向右場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動．現(xiàn)使小球由a點(diǎn)靜止釋放，沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零，由此可知，小球在b點(diǎn)時()A．加速度為零 B．動能最大C．電勢能最大 D．機(jī)械能最大2、(本題9分)如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)所在處的半徑rA＞rB＝rC，則以下有關(guān)各點(diǎn)線速度v、角速度ω的關(guān)系中正確的是()A．vA＝vB＞vCB．vC＞vA＞vBC．ωC＜ωA＜ωBD．ωC＝ωB＞ωA3、(本題9分)下列燃料中不屬于化石燃料的是（）A．煤B．木材C．石油D．天然氣4、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個小球以相同的速率分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計空氣阻力．從拋出到落地關(guān)于三個小球判斷正確的是A．運(yùn)動時間相同B．落地時的速度相同C．落地時重力的瞬時功率相同D．落地時的動能相同5、(本題9分)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是()A．由牛頓第二定律可知，加速度大的物體，所受的合力一定大B．牛頓第二定律說明質(zhì)量大的物體其加速度一定小C．由F＝ma可知，物體所受到的合力與物體的質(zhì)量成正比D．同一物體的加速度與物體所受到的合力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向始終與物體所受的合力方向一致6、(本題9分)如圖所示，一圓盤可繞通過圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上放置一小木塊A它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動。則關(guān)于木塊A的受力，下列說法正確的是（）A．木塊A受重力、支持力和向心力B．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力的方向指向圓心C．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動方向相反D．木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力的方向與木塊運(yùn)動方向相同7、(本題9分)如圖所示，高h(yuǎn)=2.5m的斜面固定不動。一個質(zhì)量m=1kg的物體，由靜止開始從斜面的頂點(diǎn)滑下，滑到斜面底端時的速度大小為6m/s,g取10，在此過程中，下列判斷正確的是A．系統(tǒng)的機(jī)械能保持不變B．物體的重力勢能減少了24JC．物體的動能增加了18JD．物體的機(jī)械能減少了7J8、如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，在其正上方某高度由靜止釋放一小球，設(shè)下落過程中小球的加速度為a、位移為x、機(jī)械能為E，不計空氣阻力，豎直向下為正方向。則下落至最低點(diǎn)的過程中a、E隨x的變化圖線可能正確的是A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖，它主要由電動機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成。調(diào)節(jié)開關(guān)S1、S2的通斷，可使電動機(jī)驅(qū)動風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)，將冷空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入，從出風(fēng)口吹出冷風(fēng)或熱風(fēng)。已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V，吹冷風(fēng)時的功率為100W，吹熱風(fēng)時的功率為1200W。關(guān)于該電吹風(fēng)，下列說法正確的是A．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電吹風(fēng)吹出冷風(fēng)B．電動機(jī)的內(nèi)電阻為484ΩC．電熱絲的電阻為44ΩD．電動機(jī)正常工作時，電動機(jī)每分鐘消耗的電能為6000J10、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為r（r<<R）的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點(diǎn)A到最低點(diǎn)B依次標(biāo)記為1、2、3…N.現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是()A．N個小球在運(yùn)動過程中始終不會散開B．第N個小球在斜面上能達(dá)到的最大高度為RC．第1個小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度＞v＞D．第1個小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度v＜11、如圖所示，完全相同的三個金屬小球a、b、c位于距離地面同一高度處現(xiàn)以等大的初速度使三個小球同時開始運(yùn)動，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．落地之前，三個小球均做勻變速運(yùn)動B．三個小球在落地時的動能不相等C．三個小球在落地時動量相同D．落地之前，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量相同12、(本題9分)地球赤道上相對地面靜止的物體甲，地球近地衛(wèi)星乙，地球同步衛(wèi)星丙，關(guān)于甲、乙，丙三者的說法，正確的是A．乙的周期小于丙的周期B．乙的線速度小于丙的線速度C．物體甲隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的線速度大于乙的線速度D．物體甲隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的加速度小于丙的加速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、如圖，光滑固定斜面的傾角為30°，A、B兩物體的質(zhì)量之比為4∶1．B用不可伸長的輕繩分別與A和地面相連，開始時A、B離地高度相同．在C處剪斷輕繩，當(dāng)B落地前瞬間，A、B的速度大小之比為_______，機(jī)械能之比為_________（以地面為零勢能面）．14、(本題9分)在離地2.4m高的光滑水平桌面上停放著質(zhì)量為0.5kg的小鐵塊，一個大小為2N的水平推力持續(xù)作用在小鐵塊上移動2m后被撤去，同時小鐵塊飛出桌邊拋到地上，取g＝10m/s2，空氣阻力不計，則:小鐵塊離開桌面時的速度的大小為____________。小鐵塊在落地時的速度大小為______________。15、(本題9分)(1)利用重錘的自由下落驗證機(jī)械能守恒定律，下面哪些測量工具是必需的?___________．A．天平B．4～6V的低壓直流電源C．刻度尺D．停表(2)在使用重錘和打點(diǎn)計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點(diǎn)，以后紙帶上所打的各點(diǎn)依次記為1、2、3…．測得重錘從開始運(yùn)動到各時刻下落的高度分別是s1、s2、s3…，則重物由“0”點(diǎn)運(yùn)動到“4”點(diǎn)，重力勢能減少量的表達(dá)式為________，動能增量的表達(dá)式為__________(重錘質(zhì)量為m，打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T)，實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)動能增量總_____________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力勢能的減少量，主要的原因是__________________________________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量m=3kg的物體，在水平拉力F=6N的作用下，從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過4s運(yùn)動了16m．求：（1）力F在4s內(nèi)對物體所做的功；（2）力F在4s內(nèi)對物體做功的平均功率；（3）在4s末，力F對物體做功的瞬時功率．17、（10分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中有一根表面粗糙的粗細(xì)均勻的細(xì)桿OMN，它的上端固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點(diǎn)，OM段所對應(yīng)的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點(diǎn)，其原長比桿MN的長度短．可視為質(zhì)點(diǎn)的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細(xì)桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點(diǎn)后沿桿MN運(yùn)動壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達(dá)M點(diǎn)．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點(diǎn)的縱坐標(biāo)為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運(yùn)動至M點(diǎn)時的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

帶電小球是沿abc運(yùn)動，所以電場力向左，在運(yùn)動過程中小球受到電場力，重力，圓環(huán)的彈力作用，到達(dá)b點(diǎn)時，速度不為零，繼續(xù)做圓周運(yùn)動，所以三力的合力不為零，根據(jù)牛頓第二定律可得，小球在b點(diǎn)的加速度一定不為零，A錯誤，小球運(yùn)動到d點(diǎn)速度為零，由全過程動能定理有，因此電場力大小和重力大小相等，因此等效重力場的方向為斜向左下45度角的方向，小球最大速度點(diǎn)在bc之間，因此最大動能在bc之間取得，B錯誤；小球沿abcd運(yùn)動過程中只有ab段電場力是做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以b點(diǎn)的機(jī)械能最大，到達(dá)d點(diǎn)時，電場力做負(fù)功最多，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能最大，所以d的電勢能最大，C錯誤D正確；考點(diǎn)：考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動2、A【解析】A、圖中A與B兩點(diǎn)通過同一根皮帶傳動，線速度大小相等，即，A、C兩點(diǎn)繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，有，由于，，，因而有，得到，故A正確，B錯誤；

C、由于，，因而有，，又由于，，故CD錯誤．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵抓住公式，兩兩比較，得出結(jié)論，要注意不能三個一起比較，初學(xué)者往往容易將三個一起比較，從而出現(xiàn)錯誤．3、B【解析】化石燃料俗稱礦石燃料，是一種碳?xì)浠衔锘蚱溲苌?，其中包括的天然資源為：煤炭、石油和天然氣等。所以答案選B。思路分析：根據(jù)化石燃料的定義可以判斷出來答案選B。試題點(diǎn)評：考察了能源中化石燃料的概念的理解。4、D【解析】A、落地的時間不同，豎直上拋時間最長，豎直下拋時間最短，故A錯誤；

B、小球運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B錯誤；

C、落地時速度大小相等，但方向不同，根據(jù)可知，重力的瞬時功率不等，故C錯誤；

D、根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到落地時動能相等，故D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒；同時速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意識．5、D【解析】

由牛頓第二定律可知，所受的合外力大的物體，加速度一定大，選項A錯誤；牛頓第二定律說明了當(dāng)所受的外力一定的情況下，質(zhì)量大的物體，其加速度一定就小，選項B錯誤；物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量無關(guān)，選項C錯誤；對同一物體而言，物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向，始終與物體所受到的合外力方向一致，選項D正確；故選D.6、B【解析】

木塊A繞圓盤中心做勻速圓周運(yùn)動，合力提供向心力，指向圓心；物體受重力、支持力、靜摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，物體所需的向心力由靜摩擦力提供，靜摩擦力的方向指向圓心，向心力是按效果命名的，不是什么特殊的力，不能說成物體受到向心力。A.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，向心力由靜摩擦力提供，靜摩擦力的方向指向圓心，故選項A不合題意；B.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，向心力由靜摩擦力提供，靜摩擦力的方向指向圓心，故選項B符合題意；CD.木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，向心力由靜摩擦力提供，靜摩擦力的方向指向圓心，與木塊的運(yùn)動方向垂直，故選項CD不合題意。7、CD【解析】

ABC、斜面固定不動，若系統(tǒng)機(jī)械能保持不變，則物體減小的重力勢能和增加的動能應(yīng)相等，根據(jù)題意可得，，兩者不等，即系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，AB錯誤C正確；D、物體的機(jī)械能減少了，D正確．【點(diǎn)睛】應(yīng)明確阻力做功等于機(jī)械能的減小量，重力做功等于重力勢能的改變量。8、AC【解析】

AB.小球開始下落時，做自由落體運(yùn)動，加速度不變，當(dāng)小球和彈簧接觸時，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma，所以：，當(dāng)壓縮到最低點(diǎn)時，加速度大于g，故A正確，B錯誤；CD.下降過程，自由落體階段，小求機(jī)械能守恒，當(dāng)與彈簧接觸后，由能量守恒得：小球減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能，即：E0-E=kx2，則，E=E0-kx2，故C正確，D錯誤。9、CD【解析】

A．當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電動機(jī)工作，電熱絲發(fā)熱，電吹風(fēng)吹出熱風(fēng)．故A項錯誤．B．吹冷風(fēng)時的功率為100W，吹冷風(fēng)時只有電動機(jī)工作時，則，因電動機(jī)工作時是非純電阻元件，則．故B項錯誤．C．吹冷風(fēng)時的功率為100W，吹熱風(fēng)時的功率為1200W，則電熱絲的發(fā)熱功率為1100W，所以電熱絲的電阻．故C項正確．D.電動機(jī)正常工作時，功率為100W，電動機(jī)每分鐘消耗的電能．故D項正確．10、AD【解析】試題分析：N個小球在圓弧軌道運(yùn)動過程中，每個小球的加速度大小都小于g，而在傾斜軌道運(yùn)動過程中，每個小球的加速度大小都大于g，水平軌道每個小球的速度大小相等，故N個小球在運(yùn)動過程中始終不會散開，選項A正確；由于系統(tǒng)初位置的重心（在AB弧的中點(diǎn)）距水平面的高度h<R，選項B錯誤；N個小球組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，選項D正確、選項C錯誤．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律11、AD【解析】

A、三個球初始高度相同，三個小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做勻變速運(yùn)動，A正確；B、小球運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則有：，由于三個小球的質(zhì)量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，則落地時動能大小相等，B錯誤。C、三個球初始高度相同，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動，落地時速度的方向不同，所以動量不相等，C錯誤；D、三個小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動量定理可知，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正確；12、AD【解析】A．根據(jù)，半徑越大，周期越長，故A正確；B．根據(jù)，半徑越大，速度越小，故B錯誤；C．衛(wèi)星C與物體A角速度相同，根據(jù)公式v=ωr，衛(wèi)星C的線速度較大，故VC>VA；得VB>VC>VA，故C錯誤；D．衛(wèi)星C與物體A角速度相同，根據(jù)公式a=ω2r，所以物體甲隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的加速度小于丙的加速度，故D正確．故選：AD點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力提供向心力，衛(wèi)星高度越高越慢，越低越快；結(jié)合公式v=ωr判斷A物體與C衛(wèi)星的線速度的大小，再依據(jù)a=ω2r，即可求解加速度大?。羁疹}(每小題6分，共18分)13、1:24:1【解析】設(shè)剪斷細(xì)線前兩物體離地面的高度均為h；剪斷細(xì)線后，B做自由落體運(yùn)動，落到地面的時間;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度為，則當(dāng)B落地時A的速度；則；AB下落過程中機(jī)械能守恒，故此時的機(jī)械能等于剛開始下落時的重力勢能，則機(jī)械能之比：點(diǎn)睛：此題要搞清剪斷細(xì)線后兩物體的運(yùn)動特點(diǎn)，結(jié)合牛頓第二定律即運(yùn)動公式求解；兩物體下落時只有重力做功，機(jī)械能守恒.14、4m/s8m/s【解析】

[1].由動能定理得:Fx＝mv2解得v=4m/s

小鐵塊離開桌面時的速度大小為4m/s；

[2].以地面為零勢能面，由機(jī)械能守恒得mv2+mgh＝mvt2解得vt=8m/s

小鐵塊落地時的速度大小為8m/s．15、Cmgs4m(s5-s3)2/8T2小于重錘下落過程受到阻力作用【解析】

（1）A、由于驗證機(jī)械能守恒定律公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，故A錯誤．B、該實(shí)驗需要交流電源，故B錯誤．C、實(shí)驗中需要測量紙帶上兩點(diǎn)間的距離，所以需