山西省運城市空港新區(qū)一中2021-2022學年物理高一下期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、有A、B兩段電阻絲，材料相同，長度也相同，它們的橫截面的直徑之比為dA∶dB＝1∶2，把它們串聯(lián)在電路中，則下列說法正確的是A．它們的電阻之比RA∶RB＝8∶1B．通過它們的電流之比IA∶IB＝4∶1C．兩段電阻絲中的電場強度之比EA∶EB＝1∶4D．電子在兩段中定向移動速度之比vA∶vB＝4∶12、(本題9分)-只船在靜水中的速度為3m/s，它要橫渡一條30m寬的河，水流速度為4m/s，下列說法正確的是A．過河時間可能是12s B．過河時間可能是6sC．這只船可能垂直于河岸抵達正對岸 D．這只船對地的速度一定是5m/s3、(本題9分)關于功和能量等概念，正確的說法是（）A．動能越大的物體，其重力勢能也越大B．功率越大的機械其做功也越多C．重力勢能的變化量與零勢能面的選取無關D．物體的速度增大兩倍，其動能也增大兩倍4、一段粗細均勻的金屬導體兩端加一定電壓后產(chǎn)生了恒定電流，已知該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，自由電子定向移動的速率為v，要想得出通過導體的電流，除以上給出的條件外，還需要以下哪個條件（）A．導體的長度L B．導體的電阻R C．導體的橫截面積S D．導體兩端的電壓U5、(本題9分)物體沿不同的路徑從A運動到B，如圖所示，則（）A．沿路徑ACB重力做的功大些B．沿路徑ADB重力做的功大些C．沿路徑ACB和路徑ADB重力做功一樣多D．以上說法都不對6、(本題9分)2018年4月10日，中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)首個海外中心舉行揭牌儀式。衛(wèi)星A、B為北斗系統(tǒng)內(nèi)的兩顆衛(wèi)星，設它們圍繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑分別為rA、rB，則它們的角速度ω、線速度v、加速度a和周期T之比正確的是（）A． B．C． D．7、(本題9分)如圖所示，長為L的細繩一端固定于O點，另一端系住一質(zhì)量為m的小球，將細繩拉直至水平，小球從P位置從靜止開始釋放，運動過程中通過最低位置Q，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．從P到Q過程中，小球重力功率一直增大B．從P到Q過程中，小球重力功率先增大后減小C．小球通過最低位置Q時繩彈力大小T=3mgD．小球通過最低位置Q時繩彈力大小T=2mg8、如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a和b，分別與電源的正、負極相連，兩板的中央沿豎直方向各有一個小孔，今有一個帶正電的液滴，自小孔的正上方的P點由靜止自由落下，先后穿過兩個小孔后的速度為v1.若使a板不動，若保持電鍵K斷開或閉合，b板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍然從P點由靜止自由落下，先后穿過兩個小孔后的速度為v2，在不計空氣阻力的情況下，下列說法正確的是（）A．若電鍵K保持閉合，向下移動b板，則v2>v1B．若電鍵K閉合一段時間后再斷開，向下移動b板，則v2>v1C．若電鍵K保持閉合，無論向上或向下移動b板，則v2=v1D．若電鍵K閉合一段時間后再斷開，無論向上或向下移動b板，則v2<v19、如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法不正確的是()A．球A的線速度必定大于球B的線速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的運動周期必定小于球B的運動周期D．球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力10、(本題9分)下列物體中，機械能守恒的是()A．做平拋運動的物體；B．勻速下落的降落傘；C．光滑曲面上自由運動的物體；D．被吊車勻速吊起的集裝箱；11、(本題9分)如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三輪半徑關系是RA=RC=2RB．若皮帶不打滑，則A、B、C三輪邊緣上三點的角速度之比和線速度之比為（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．線速度之比1：1：2D．線速度之比1：2：212、(本題9分)如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動.整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動.小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計，重力加速度為g.下列說法正確的是()A．小環(huán)碰到釘子P時，繩中的張力大于2FB．物塊上升的最大高度為C．速度v不能超過D．若小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻以的速度反彈，這時繩的張力等于+Mg二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)物體做曲線運動的條件是所受合外力的方向跟它的速度方向__________（填“共線”或“不共線”）．14、豎直放置的光滑圓軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的小球在最低點以一定的初速度沖上軌道，若確保小球不脫離軌道，則小球的初速度的取值范圍是_________________15、一橫波某瞬時波形如圖所示，質(zhì)點M此時的運動方向向下，且經(jīng)過0.2s第一次回到平衡位置，則此橫波傳播方向是向__________，從圖示時刻起，經(jīng)過1.2s，質(zhì)點M通過的路程為___________cm。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)三維彈球是Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小王同學受此啟發(fā)，在學校組織的趣味運動會上，為大家提供了一個類似的彈珠游戲．如圖所示，將一質(zhì)量為的小彈珠可視為質(zhì)點放在O點，用彈簧裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB進入水平桌面BC，從C點水平拋出．已知半圓型軌道OA和AB的半徑分別為，，BC為一段長為的粗糙水平桌面，小彈珠與桌面間的動摩擦因數(shù)為，放在水平地面的矩形墊子DEFG的DE邊與BC垂直，C點離墊子的高度為，C點離DE的水平距離為，墊子的長度EF為1m，求：若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，在B位置小彈珠對半圓軌道的壓力；若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，小彈珠從C點水平拋出后落入墊子時距左邊緣DE的距離；若小彈珠從C點水平拋出后不飛出墊子，小彈珠被彈射裝置彈出時的最大初速度．17、（10分）不可伸長的輕繩長l=1.2m，一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球．開始時，將小球拉至繩與豎直方向夾角θ=37°的A處，無初速釋放，如圖所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.(1)求小球運動到最低點B時繩對球的拉力；(2)若小球運動到B點時，對小球施加一沿速度方向的瞬時作用力F，讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，求F做功的最小值．

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】

A．根據(jù)電阻定律，有RA：RB=SB：SA=dB2：dA2=4：1故A錯誤。B．它們串聯(lián)在電路中，電流相等，IA：IB=1：1，故B錯誤。C．根據(jù)U=IR，電流相同，UA：UB=RA：RB=4：1再由，d相同，EA：EB=UA：UB=4：1故C錯誤。D．電流的微觀表達式I=nqSv，電流相同，nq相同，速度和S成反比有：vA：vB=SB：SA=4：1故D正確。2、B【解析】

AB.當船頭與岸垂直時，過河時間最短，最小時間，當船頭指向其它的方向時，過河時間小于10s，A錯誤B正確；CD.由已知可知船速小于水速，由矢量合成的平行四邊形法則可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵達正對岸，只有兩速度方向垂直時合速度，其余情況不為5m/s，CD錯誤．3、C【解析】

動能和勢能沒有必然的聯(lián)系，動能大的物體勢能不一定大，故A錯誤；根據(jù)P=W/t可知，功率大的機械，做的功不一定多，還要看時間，故B錯誤；重力勢能的大小與零勢能面選取有關，重力勢能的變化量與零勢能面的選取無關，故C正確；根據(jù)動能的表達式EK=mv2，可知物體的速度增大兩倍，其動能增大4倍，故D錯誤；故選C．4、C【解析】

求解電流可以根據(jù)I=U/R以及微觀表達式I=nqvS求解；根據(jù)題意可知，已知電量e，定向移動速率v以及導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n；故只需要再知道導體的橫截面積S即可求出電流大?。换蛘咄瑫r知道導體兩端的電壓U和導體的電阻R；A.知道導體的長度L不能求解導體的電流，選項A錯誤；B.只知道導體的電阻R不能求解導體的電流，選項B錯誤；C.還需知道導體的橫截面積S可以求解導體的電流，選項C正確；D.只知道導體兩端的電壓U不能求解導體的電流，選項D錯誤；5、C【解析】由A到B不管沿哪條路徑高度差相同，則重力做功相同，則C正確，ABD錯誤，故選C．點睛：本題考查對重力做功特點的掌握情況，要明確重力做功的特點，知道重力做功W=mgh，大小只與高度差有關，與運動路徑無關．6、C【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道半徑為r

A．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故A錯誤；

B．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故B正確；

C．根據(jù)牛頓第二定律得：解得：故故C正確；

D．由得：可得故D錯誤；7、BC【解析】

AB．在釋放時，速度為零，重力的重力為零，在Q點時，速度方向與重力方向垂直，重力的功率為零，在下降過程中，速度在豎直方向的分量先增大后減小，故小球重力功率先增大后減小，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)機械能守恒定律可知在最低點解得故C正確，D錯誤；故選BC．【點睛】根據(jù)機械能守恒定律判斷出速度的變化，利用速度的分解求得豎直方向速度的變化，有P=mgv判斷重力的功率，根據(jù)牛頓第二定律求得在最低點的拉力．8、BC【解析】

由于兩極板接在電源兩端，若S保持閉合，無論向上還是向下移動b板時，兩板間的電壓不變，故電場力做功不變，高度也不變，故重力做功不變，故總功不變，由動能定理可得，則，A錯誤；C正確；若電鍵S閉合一段時間后再斷開，兩極板所帶電荷量不變，向上移動b板，兩板間電勢差增大，重力做功不變，克服電場力做功增加，由動能定理可知，液滴速度變小，即；如果向下移動b板，兩板間電勢差減小，重力做功不變，克服電場力做功變小，由動能定理可知，小球速度變大，即，B正確；D錯誤；故選BC．【點睛】帶正電的液滴在下落過程中受到豎直向下的重力，豎直向上的電場力作用，重力做正功，電場力做負功；由動能定理判斷帶電液滴速度大小關系．9、BCD【解析】

以A為例對小球進行受力分析，可得支持力和重力的合力充當向心力，設圓錐桶的錐角為θ，所以FNmgtanA．球A的線速度必定大于球B的線速度，正確B．球A的角速度小于球B的角速度，錯誤C．球A的運動周期大于球B的運動周期，錯誤D．球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，錯誤10、AC【解析】

（1）物體做平拋運動的過程中，只有重力做功，故機械能守恒，A正確；（2）勻速下落的降落傘動能不變，重力勢能逐漸減小，故機械能減小，B錯誤；（3）在光滑曲面上自由運動的物體，支持力不做功，只有重力做功，機械能守恒，C正確；（4）被吊車勻速吊起的集裝箱，動能不變，重力勢能逐漸增大，機械能增加，D錯誤。故本題選AC。11、BC【解析】試題分析：由于A輪和B輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故va=vb，則va：vb=1：1，由角速度和線速度的關系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和線速度的關系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，則va：vb：vC=1：1：2，故選BC．考點：角速度；線速度12、CD【解析】A.小環(huán)碰到釘子P時，物體M做圓周運動，依據(jù)最低點由拉力與重力的合力提供向心力，因此繩中的張力等于夾子與物體間的摩擦力，由于物塊在夾子中沒有滑動，拉力一定小于2F，故A錯誤；B.依據(jù)機械能守恒定律，減小的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，則有：，那么物塊上升的最大高度為h=，故B錯誤；C．因夾子對物體M的最大靜摩擦力為2F，依據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達式，對物體M，則有：2F?Mg=，解得：v=，故C錯誤；D.若小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻以的速度反彈，繩的張力T-Mg=M，T=+Mg，故D正確．故選CD.二．填空題(每小題6分，共18分)13、不共線【解析】物體做曲線運動的條件是：當物體的速度方向和受到的合力方向不共線時，做曲線運動，當速度方向和合力方向共線時，物體做直線運動．14、0＜V0≤或V0≥【解析】

[1].最高點的臨界情況：解得：根據(jù)動能定理得：-mg?2R=mv2-mv02解得：若不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有：-mgR=0-mv02解得：所以要使小球不脫離軌道運動，v0的取值范圍可以是或.15、左8【解析】

[1]．由圖讀出波長λ=6cm．由題，x=5cm的質(zhì)點M此時的運動方向向下，則根據(jù)波形的平移法得知，波向左傳播．[2]．根據(jù)波形的平移法得知，當波形向左平移△x=1cm時，M點第一次回到平衡位置，經(jīng)過的時間為而由題t=0.2s，則得周期為T=1.2s．可知t=1.2s=1T，則質(zhì)點M通過的路程為S=4A，A=2cm，則得S=8cm．三．計算題(22分)16、（1）6N（2）0.2m（3）【解析】

(1)由牛頓第二定律求得在A點的速度，然后通過機械能守恒求得在B點的速度，進而由牛頓第二定律求得支持力，即可由牛頓第三定律求得壓力；(2)通過動能定理求得在C點的速度，即可由平拋運動的位移公式求得距離；(3)求得不飛出墊子彈珠在C點的速度范圍，再通過動能定理求得初速度范圍，即可得到最大初速度．【詳解】（1）若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，那么對彈珠在A點應用牛頓第二定律有