2022-2023学年江苏省苏州市新草桥中学物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2022-2023学年高一下物理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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、关于机械能守恒，下列说法正确的是A．机械能守恒的物体，一定只受到重力的作用B．做变速运动的物体，机械能不可能守恒C．除受到重力外还受到其他力作用的物体，机械能不可能守恒D．外力对物体做负功时，物体的机械能也可能守恒2、(本题9分)如图所示，长为11m绷紧的传送带以v=4m/s的速度匀速运行，现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端，经过4s小物块运动到传送带的右端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．下列判断正确的是（）A．此过程小物块始终做匀加速运动B．此过程摩擦力对小物块做功14JC．此过程中因摩擦产生的热量为8JD．此过程中因摩擦产生的热量为14J3、(本题9分)如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上,并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()A．A所受的合外力对A不做功 B．B对A的弹力做正功C．B对A的摩擦力做负功 D．A对B不做功4、(本题9分)如图甲所示为历史上著名的襄阳炮，因在公元1267-1273年的宋元襄阳之战中使用而得名，其实质就是一种大型抛石机。它采用杠杆式原理，由一根横杆和支架构成，横杆的一端固定重物，另一端放置石袋，发射时用绞车将放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松开，因为重物的牵缀，长臂会猛然翘起，石袋里的巨石就被抛出。将其工作原理简化为图乙所示，横杆的质量不计，将一质量m=10kg，可视为质点的石块，装在横杆长臂与转轴O点相距L=5m的末端口袋中，在转轴短臂右端固定一重物M，发射之前先利用外力使石块静止在地面上的A点，静止时长臂与水平面的夹角α=37°，解除外力后石块被发射，当长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块被水平抛出，落在水平地面上，石块落地位置与O点的水平距离s=20m，空气阻力不计，g取10m/s2。则（）A．石块水平抛出时的初速度为l0m/sB．石块水平抛出时的初速度为20m/sC．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2050JD．从A点到最高点的过程中，长臂对石块做的功为2500J5、两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比为A．1∶1 B．1∶4 C．4∶1 D．2∶16、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是A．汽车在前5秒内的速度变化率1m/s2B．汽车在前5秒内的牵引力为4×103NC．汽车的最大速度为20m/sD．汽车的额定功率为60kW7、(本题9分)如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球能上升的最大高度为h，上升和下降过程中的空气阻力的大小恒为f．则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是（）A．重力做的功为B．空气阻力做的功为C．合力做的功为D．物体克服重力做的功为8、(本题9分)如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则A．物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vBB．物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量C．物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力D．物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小9、(本题9分)关于电场强度和电场线，下列说法正确的是A．由可知，电场强度E与q成反比，与F成正比B．电场中某一点的电场强度，与放置的试探电荷无关C．电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹D．电荷的运动轨迹有可能与电场线重合10、(本题9分)如图甲所示，传送带以恒定速率逆时针运动，皮带始终是紧的，将m=1kg的面粉袋放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的B端，用速度传感器测得面粉袋与送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g取10m/s2，由v-t图线可知()A．A、B两点的距离为3.2mB．粉袋与传送带的动摩擦因数为0.5C．面粉袋从A运动到B这程中，传送带上面粉痕迹长为1.2mD．面粉袋从A运动到B过程中，其与传送带摩擦产生的热量为4.8J11、(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量12、如图所示，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和2l的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，下列说法正确的是A．两球的加速度大小相等B．两球的动能一样大C．两球的机械能一样大D．两球所受的拉力大小相等二．填空题(每小题6分，共18分)13、一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P以后，起重机保持功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，钢绳的最大拉力为_____，重物做匀加速运动的时间为_____．14、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。15、一横波某瞬时波形如图所示，质点M此时的运动方向向下，且经过0.2s第一次回到平衡位置，则此横波传播方向是向__________，从图示时刻起，经过1.2s，质点M通过的路程为___________cm。三．计算题(22分)16、（12分）如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25kg、电荷量q=-1.5×10-6C的可视为质点的小物块，在距离C点L0＝5.5m的A点处，以初速度v0＝12m/s开始向右运动.已知小物块与轨道间的动摩擦因数μ=0.4（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块在电场中运动离C点的最远距离；（3）小物块在电场中运动的时间.（结果可以用根式表示）17、（10分）(本题9分)如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R1=6Ω．间距d=0.1m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；（1）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）小球p到达杆的中点O时的速度．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

A.机械能守恒的物体，一定只有重力做功，不一定只受到重力的作用；故A错误.B.做变速运动的物体，机械能可能守恒，如平抛运动的物体做变速运动，其机械能守恒；故B错误.C.除受到重力外还受到其他力作用的物体，若其他力对物体不做功，或做功代数和为零，物体的机械能守恒；故C错误.D.外力对物体做负功时，若外力就是重力，则物体的机械能守恒；故D正确.2、C【解析】

A、设物块速度达到皮带速度时用时为t，运动的位移为s则：解得：所以物块在皮带上先匀加速后匀速运动，故A错误；B、此过程摩擦力对小物块做功,故B错；CD、当物块的速度等于皮带的速度时所用的时间为皮带在t时间内运动的位移为此过程中因摩擦产生的热量,故C正确；D错误；故选：C【点睛】在处理皮带类问题时要注意物块和皮带是否能共速，所以在此类题时一般要假设能共速，然后计算共速时发生的位移，从而判断出是否共速．3、D【解析】木块向下加速运动，故动能增加，由动能定理可知，木块A所受合外力对A做正功，故A错误；A、B整体具有沿斜面向下的加速度，设为a，由牛顿第二定律可知a=gsinθ；将a正交分解为竖直方向分量a1，水平分量a2，如图所示，

由于具有水平分量a2，故必受水平向摩擦力f，A受力如图所示，所以支持力做负功，摩擦力做正功，故BC错误；由牛顿第二定律得；竖直方向上；mg-N=ma1

；水平方向上：f=ma2

假设斜面与水平方向的夹角为θ，摩擦力与弹力的合力与竖直方向夹角为α，由几何关系得；

a1=gsinθsinθ

；a2=gsinθcosθ

；tanα=联立得：tanα==tanθ，即α=θ

所以B对A的作用力与斜面垂直，所以B对A不做功，由牛顿第三定律得，A对B的作用力垂直斜面向下，所以A对B也不做功，故D正确，故选D．点睛：判断外力是否做功及功的正负可根据做功的条件是否做功，再根据力与位移方向的夹角判断功的正负，也可以根据力与速度方向的夹角判断功的正负．4、C【解析】

AB．石块被抛出后做平抛运动，竖直高度为可得水平方向匀速直线运动可得平抛的初速度为故AB错误；CD．石块从A点到最高点的过程，由动能定理解得长臂对石块做的功为故C正确，D错误。故选C。5、C【解析】

根据可知，故C正确，ABD错误．6、D【解析】

前5s内做匀加速直线运动，加速度，即汽车在前5秒内的速度变化率，汽车受到的阻力；根据牛顿第二定律可得，解得，AB错误；5s末汽车的功率达到额定功率，故，当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度，C错误D正确．【点睛】从v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力．5s末汽车的功率就达到额定功率，由能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．7、BC【解析】A、由于重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，所以A错误．B、阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降阻力做的功都是-fh，所以空气阻力做的总功为-2fh，所以B正确．C、由于重力不做功，所以合力的功即为全程中阻力做的功，应该是-2fh，所以C错误．D、物体克服重力做的功大小与重力做功的大小相同，由A的分析可知D错误．重力做功只与物体的初末的位置有关，这是保守力做功的特点，而摩擦力做功是与物体经过的路径有关的．8、ABD【解析】

A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.9、BCD【解析】

AB.电场强度的定义式为，适用于任何电场，E反映电场本身的性质，与试探电荷无关，故A项与题意不相符，B项与题意相符；CD.电场线是为了形象的描述电场而人为引入的曲线，而物体的运动轨迹是由物体所受合外力与初速度之间的夹角决定，二者不一定重合；在非均匀的电场中，初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动轨迹不会与电场线重合；若电场线为直线，物体的初速度为零，则运动轨迹与电场线是重合的，故CD项与题意相符．10、ABD【解析】

A.根据速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，知A、B两点的距离对应图象与时间轴所围图形的“面积”大小，为x=×2×0.2+×（2+4）×1=3.2m，故A正确；B.由v-t图象可知，0-0.2s内，面粉袋的加速度为：．对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向下，由牛顿第二定律得：mgsinθ+f=ma1，即为：mgsinθ+μmgcosθ=ma1；同理，0.2-1.2s内，面粉袋的加速度为：，对面粉袋受力分析，面粉袋受到重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力方向沿皮带向上，由牛顿第二定律得：mgsinθ-f=ma2即：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，联立解得：μ=0.5，f=4N．故B正确．C.在0-0.2s时间内，传送带速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：，方向沿皮带向上．在0.2s-1.2s时间内，面粉袋速度大，面粉袋相对于皮带的位移大小为：△x2=x2-vt2=×1-2×1=1m，方向沿皮带向下．故传送带上面粉痕迹的长度为：s=△x2=1m；故C错误．D.面粉袋与传送带摩擦产生的热量为：Q=f（△x1+△x2）=4×1.2J=4.8J，故D正确．11、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．12、ACD【解析】

A．令细线的长度为l，小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低点加速度大小，与细线的长度l无关，所以两球在最低点加速度大小相等，故A正确；B．根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ek=mgl，可知两球质量相等，细线长度l不等，则到达最低点时的动能不等，故B错误；C．A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

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：速度达到最大时，F＝f=mg，由P＝Fv得：，由