福建省三明市第一中學2022年物理高一第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)光滑水平面上的物體受水平恒力F作用，沿著力的方向發(fā)生了位移s．此過程中，以下哪種情況可使物體的動能由10J增加到30J？A．F＝10N，s＝2m； B．F＝10N，s＝4m；C．F＝20N，s＝2m D．F＝20N，s＝0.5m2、(本題9分)如圖所示，小物體A沿高為h、傾角為θ的光滑斜面以初速度v0從頂端滑到底端，而相同的物體B以同樣大小的初速度從同等高度處豎直上拋，則（）A．兩物體落地時速度相同B．從開始至落地，重力對它們做功相同C．兩物體落地時重力的瞬時功率相同D．從開始運動至落地過程中，重力對它們做功的平均功率相同3、(本題9分)如圖所示，甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，相互之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r1．若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為（）A． B． C． D．4、因首次比較精確地測出引力常量G，被稱為“稱量地球質量第一人”的科學家是A．伽利略 B．開普勒 C．卡文迪許 D．牛頓5、(本題9分)學習完高一物理《必修2》后,你認為以下說法正確的是()A．借助機械做功可以省力但不可以省功B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測量了萬有引力常量C．機械能可以轉化為熱能而熱能不可以轉化為機械能D．能量守恒定律告訴我們能源是取之不盡用之不竭的6、(本題9分)為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0mm的遮光板?；瑝K先后通過兩個光電門，計時器記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為3×10－3s，通過第二個光電門的時間為1×10－3s，測得兩光電門之間的距離為80.0cm，則滑塊的加速度大小是A．lm/s2 B．2m/s2 C．5m/s2 D．8m/s27、如圖所示，物體A、B由輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，物體A的質量等于物體B的質量。物體B左側與豎直光滑的墻壁相接觸，彈簧被壓縮，彈性勢能為E，釋放后物體A向右運動，并帶動物體B離開左側墻壁。下列說法正確的是（）A．物體B離開墻之前，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒B．物體B離開墻之后，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C．物體B離開墻之后，物體B動能的最大值為ED．物體B離開墻之后，彈簧的最大彈性勢能為E8、(本題9分)在大型物流貨場,廣泛的應用傳送帶搬運貨物．如圖甲所示,傾斜的傳送帶以恒定速率運動,皮帶始終是繃緊的,將m=1kg的貨物放在傳送帶上的A點,經(jīng)過1.1s到達傳送帶的B點．用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙所示,已知重力加速度g=10m/s1．由v-t圖象可知()A．貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5B．A、B兩點的距離為1.4mC．貨物從A運動到B的過程中,貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8JD．貨物從A運動到B的過程中,傳送帶對貨物做功大小為11.8J9、(本題9分)在光滑的水平面上，一滑塊的質量m=2kg，在水平面上恒定外力F=4N（方向未知）作用下運動，如圖所示為滑塊在水平面上運動的一段軌跡，滑塊過P、Q兩點時速度大小均為v=5m/s，滑塊在P點的速度方向與PQ連線夾角α=37°，sin37°=0.6，則下列說法正確的是A．水平恒力F的方向與PQ連線成53°夾角B．滑塊從P到Q的時間為3sC．滑塊從P到Q的過程中速度最小值為4m/sD．P、Q兩點連線的距離為10m10、(本題9分)如圖，一個質量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細桿上，圓環(huán)的直徑略大于細桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質彈簧的一端相連，輕質彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，下列說法正確的是（）A．圓環(huán)在O點的速度最大B．圓環(huán)通過O點的加速度等于gC．圓環(huán)在A點的加速度大小為D．圓環(huán)在B點的速度為11、一輛汽車在司機控制下，始終讓發(fā)動機以額定功率工作，則以下說法中正確的是A．汽車速度最大時，牽引力等于阻力 B．汽車的牽引力始終保持不變C．汽車只能做勻速運動，不能加速運動 D．汽車的速度變小，則牽引力越大12、(本題9分)甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運動的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動能之比為1∶4 D．甲、乙的動能之比為1∶8二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意如圖，斜槽與水平槽圓滑連接．實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B求靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點是垂直所指的位置，若測得各落點痕跡到O點的距離：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知A、B兩球的質量比為2：1，則未放B球時A球落地點是記錄紙上的____點，系統(tǒng)碰撞前總動量P與碰撞后總動量的百分誤差=_______%（結果保留一位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)為了驗證碰撞中的動貴守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學選収了兩個體積相同、質量不相等的小球，按下述步驟做了如下實驗：①用天平測出兩個小球的質量(分別為m1和m2，且m1②按照如圖所示的那樣，安裝好實驗裝置。將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端處的切線水平，將一斜面連接在斜槽末端。③先不放小球m，讓小球從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置。④將小球放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽木端點B的距離，圖中D、E、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置，到B點的距離分別為LD、LE、LF。(1)小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1(2)用測得的物理量來表示，只要滿足關系式__________，則說明碰撞中動量守恒。(3)用測得的物理量來表示，只要再滿足關系式_______，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，光滑水平地面上有一個物體，在水平恒力F的作用下運動了一段位移x，速度由增大到.運用牛頓定律推導；在這個過程中，力F所做的功W與該物體動能的該變量之間的關系。（若需要用到其他物理量，自己設定）16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運動，從D飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點時速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點N時對圓弧軌道的壓力FN的大??；（3）若小物塊m剛好能達到圓弧軌道最高點M，整個運動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？17、（12分）某探究小組設計了一貨運裝置，該裝置由固定的光滑圓弧軌道AB與平板小車組成（小車與B點等高），圓弧軌道半徑r=0.45m，小車質量M=10kg．質量m=20kg的物塊（可視為質點）從軌道頂端A由靜止滑下，經(jīng)B點滑上靜止的小車，經(jīng)過一段時間，物塊與小車相對靜止，一起運動到卸貨點，工人把物塊取下，此后，小車撞到擋板以原速率反彈，B點到卸貨點的距離足夠大，不計小車與地面間的摩擦，g=10m/s2，求：（1）物塊滑到軌道底端B處的速率及向心力大??；（2）物塊與小車的共同速度及從開始到卸貨點的過程中系統(tǒng)損耗的機械能；（3）若小車長L=1m，工人沒有及時取下物塊，小車反彈后，物塊以相對地面向右，大小為1m/s的速度滑離小車，求物塊與小車間的摩擦力大小。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】據(jù)題，物體的動能由10J增加到30J，則物體的動能增加了20J；根據(jù)動能定理得，，符合題意，A正確；根據(jù)動能定理得，不符合題意，B錯誤；根據(jù)動能定理得，符合題意，C錯誤；根據(jù)動能定理得，不符合題意，D錯誤．2、B【解析】

A．兩個小球在運動的過程中都是只有重力做功，機械能守恒，所以根據(jù)機械能守恒可以知兩物體落地時速率相同，方向不同，故A錯誤；B．重力做功只與初末位置有關，物體的起點和終點一樣，所以重力做的功相同，B正確；C．由于兩個物體落地時的速度的方向不同，由瞬時功率的公式可以知道，重力的瞬時功率不相同，所以C錯誤；D．平均功率等于做功的大小與所用的時間的比值，物體重力做的功相同，但是時間不同，所以平均功率不同，D錯誤。故選B。3、B【解析】

由甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，相互之間不打滑知三者線速度相同，其半徑分別為r1、r2、r1，則：ω1r1＝ω2r2＝ω1r1，故ω1=.A.，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論相符，選項B正確；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤；4、C【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，牛頓得到萬有引力定律之后，并沒有測得引力常量，首次比較精確地測出引力常量的科學家是卡文迪許，稱為“稱量地球質量第一人”的科學家。A.伽利略與分析不符，A錯誤B.開普勒與分析不符，B錯誤C.卡文迪許與分析相符，C正確D.牛頓與分析不符，D錯誤5、A【解析】

A、借助機械做功可以省力，根據(jù)能量轉化和守恒定律得知，機械是不可以省功的，故A正確；B、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律之后，卡文迪許通過扭秤實驗測量了萬有引力常量．故B錯誤；C、機械能可以轉化為熱能，熱能也可以轉化為機械能，故C錯誤；D、能量守恒定律告訴我們能量在轉化或轉移過程中，能量的總量保持不變．能源是能提供能量的物質，能源是有限的，故一定要注意節(jié)約能源，故D錯誤．6、C【解析】

遮光板通過第一個光電門的速度，遮光板通過第二個光電門的速度，滑塊的加速度大小是；A.lm/s2，與結論不相符，選項A錯誤；B.2m/s2，與結論不相符，選項B錯誤；C.5m/s2，與結論相符，選項C正確；D.8m/s2，與結論不相符，選項D錯誤；7、BD【解析】

A.物體B離開墻之前，由于墻壁對B有向右的作用力，物體A、B系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒；故A項不合題意.B.物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，故B項符合題意.C.彈簧從B離開墻壁到第一次恢復原長的過程，B一直加速，彈簧第一次恢復原長時B的速度最大.設此時A、B的速度分別為vA、vB.根據(jù)動量守恒和機械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物體B的最大動能為：EkB=故C項不合題意.D.根據(jù)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，可得物體B離開墻時物體A的動能等于E.設物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v，則E=1物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的動量守恒，當彈簧伸長最大時和壓縮最大時，兩物體的速度相等，則mv=(m+m)v′，則知兩種狀態(tài)下AB共同速度相同，動能相同，則根據(jù)機械能守恒知，彈簧伸長最大時的彈性勢能等于彈簧壓縮最大時的彈性勢能,有：1聯(lián)立解得：E'8、AC【解析】

A、由圖象可知，貨物在傳送帶上先做勻加速直線運動，加速度為：，對貨物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，可得，即，同理貨物做的勻加速直線運動，加速度為：，對貨物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，可得，即，聯(lián)立解得，，故選項A正確；B、貨物在傳送帶上先做勻加速直線運動，當速度達到傳送帶速度，貨物做的勻加速直線運動，所以物塊由到的間距對應圖象所圍的“面積”，為，故選項B錯誤．C、根據(jù)功能關系，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，可知摩擦力，貨物做勻加速直線運動時，位移為：，傳送帶位移為，相對位移為，同理貨物做勻加速直線運動時，位移為，傳送帶位移為，相對位移為，故兩者之間的總相對位移為，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為，故選項C正確；D、根據(jù)功能關系，貨物做勻加速直線運動時，貨物受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功為：，同理貨物做勻加速直線運動時，貨物受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做負功為，所以整個過程，傳送帶對貨物做功大小為，故選項D錯誤．9、BC【解析】在P、Q兩點的速度具有對稱性，故分解為沿PQ方向和垂直PQ方向，在沿PQ方向上做勻速直線運動，在垂直PQ方向上做勻變速直線運動，所以力F垂直PQ向下，在頂點處速度最小，只剩下沿PQ方向的速度，故為，A錯誤C正確；在垂直PQ方向上，，，故從P到頂點所用時間為，根據(jù)對稱性可知從P到Q所用時間為，PQ連線的距離為，故B正確D錯誤．10、BC【解析】

A．圓環(huán)受力平衡時速度最大，應在O點下方，故A錯誤。B．圓環(huán)通過O點時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故B正確。

C．圓環(huán)在下滑過程中與細桿之間無壓力，因此圓環(huán)不受摩擦力，在A點對圓環(huán)進行受力分析如圖，根據(jù)幾何關系，在A點彈簧伸長量為L-L=（-1）L，根據(jù)牛頓第二定律，有

解得故C正確。D．圓環(huán)從A到B過程，根據(jù)功能關系，知圓環(huán)減少的重力勢能轉化為動能，有解得故D錯誤。

故選BC。11、AD【解析】

ABC.汽車在額定功率下行駛，根據(jù)知速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律則有：汽車做加速度減小的加速直線運動，當加速度時，汽車速度最大，做勻速直線運動，汽車的牽引力等于阻力，故選項A符合題意，B、C不符合題意；D.汽車在額定功率下行駛，根據(jù)知汽車的速度變小，牽引力增大，故選項D符合題意。12、BC【解析】

根據(jù)可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項A錯誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項B正確；由可知，甲、乙的動能之比為1∶4，選項C正確，D錯誤.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、P2%【解析】

A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運動，高度相同，落地時間相同，所以P點是沒有碰時A球的落地點，N是碰后B的落地點，M是碰后A的落地點；所以，根據(jù)實驗現(xiàn)象，未放B球時A球落地點是記錄紙上的P點．碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差＝0.02=2%．14、DFm1LE【解析】

(1)[1][2]小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運動，所以碰撞后m1球的落地點是D點，m2球的落地點是F點(2)[3]碰撞前，小于m1落在圖中的E點，設其水平初速度為v1．小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點在圖中的D點，設其水平初速度為v1′，m2的落點是圖中的F點，設其水平初速度為v2．設斜面BC與水平面的傾角為α，由平拋運動規(guī)律得LLD解得：v1同理可解得vv所以只要滿足m