2021-2022学年苏州高新区实验初级中学高一物理第二学期期末考试试题含解析

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、如图所示，一个质量为机的小球，用长为L的轻绳悬挂于。点，小球在水平力尸作用下，从平衡位置/＞很缓慢地

移动到Q点,则力F所做的功为（）

Q

A.FLsinOB.mgLcosff

C.FL（1-costf）D.mgL（1-costf）

2、如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为弯道处的圆弧半径为R,若质量

为，”的火车以速度丫通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（♦♦）

B.若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内

C.若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外

D.无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力

3、从高处以40m/s的初速度水平抛出中10N的小球，小球在空中运动3s落地，不计空气阻力，小球落地时重力的瞬

时功率为（g=10m/s2）（）

A.400WB.300WC.500WD.600W

4、（本题9分）如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为机的小环（可

视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g.当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对细杆的拉力

大小为：

A.5mgB.Mg+4mgC.Mg+5mgD.Mg+lOmg

5、（本题9分）如图所示，质量相等的A、B小物块用轻弹簧相连，用细线把A悬挂在天花板上，B放在水平面，静

止时，B对水平面的压力刚好为零。忽略空气阻力，剪断A上的细线之后

A.A向下运动过程中，加速度先减小后增大

B.A向下运动过程中，在弹簧处于原长时速度达到最大

C.A运动到最低点时，地面对B的支持力等于A、B的重力之和

D.A运动到最低点时,弹簧的弹性势能与细绳剪断前相等

6、竖直向上的恒力尸作用在质量为m的物体上，使物体从静止开始运动升高心速度达到也在这个过程中，设阻力

恒为人则下列表述正确的是（）

A.F对物体做的功等于物体动能的增量，即Fh=-mv2

2

1,

B.F对物体做的功等于物体机械能的增量，即列/=5加廿+加8〃

C.F与f对物体做的功等于物体动能的增量，即（/-/）人=（根/

D.物体所受合力的功等于物体动能的增量，即=

7、（本题9分）两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正

确的是：（）

A.到达底部时重力的功率相等B.到达底部时速度相等

C.下滑过程中重力做的功相等D.到达底部时动能相等

8、（本题9分）如图所示，长为乙=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为》i=3kg的小球，另一端由电动机带动,

使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=lm/s，g取lOm/sL则（）

A.小球通过最高点时，向心力大小是6N

B.小球通过最低点时，向心力大小是14N

C.小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6N

D.小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N

9、物体静止在水平面上，在竖直向上的拉力F作用下向上运动，不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度x的大

小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，X2〜门的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是

A.在X2处物体的动能最大

B.在1处物体所受的拉力最大

C.0〜X2过程中拉力厂始终做正功

D.M〜X3过程中合外力做功为零

10、（本题9分）一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和5沿着筒的内壁在

水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）

A.A球的角速度必小于8球的角速度

B.A球的线速度必小于5球的线速度

C.A球的运动周期必大于5球的运动周期

D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力

11、以下说法正确的是

A.在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率

B.铅蓄电池的电动势为2V,它表示的物理意义是电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化为电能

c.根据电场强度的定义式七=£•可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比

q

D.根据电势差。然=%■可知，带电荷量为1C的正电荷，从4点移动到8点克服电场力做功为1J,则A、B两点

q

间的电势差为-IV

12、（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，弹簧的伸长量为六

B.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2Ek

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）某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示.

（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：.

（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应______（选填“4”或“B”）

A.先接通电源，再释放纸带

B.先释放纸带，再接通电源

（3）某同学作出了1）2/图象（图丙），则由图线得到的重力加速度钎〃小2（结果保留3位有效数字）.

14、（10分）（本题9分）某同学采用如图1所示的装置进行“合外力做功和动能变化的关系”的研究.

3.0

0，

图1口

00.10J030.40.50.6

EI2

a.按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复调节长木板右端高度，直到小车能够做匀速直线运动；

b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列

点.从某点A开始依次取计数点8、C、。、…，每相邻计数点之间还有4个计时点未画出，配重的总质量为100g；

c.测量出8、C、。、…各点与4点的距离，分别记为玉、々、龙3…；

d.用沙和沙桶受到的总重力作为细线对小车的拉力，分别乘以玉、龙2、尤3…，得到合外力对小车所做的功

坏吗、叫...;

e.求出8、C、。、…各点速度的大小，分别记为匕、为、吃…，再求出它们的平方片、片《…；

f.用纵坐标表示速度的平方横坐标表示合外力对小车所做的功W,作出丫2一皿图象，并在图象中描出（叱，匕2）

坐标点，再连成图线；

请回答下列问题：（重力加速度g=Q1832,以下计算结果均保留两位有效数字）

（1）在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm,则合外力对小车所做的功印4=J;

（2）该同学得到的U-W图象如图2所示.通过图象可知，打A点时对应小车的速度VA=m/s;

（3）小车的质量kg.

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)我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问

题，请你解答：

(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球中心与地球中心间距离r,且把月球绕地球的运动近似

看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T;

(2)若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度%水平抛出一个小球，小球飞行一段时间f后恰好

垂直地撞在倾角为8=37。的的斜坡上，已知月球半径为飞,月球质量分布均匀，引力常量为G,试求月球的密度？(sin

37。=0.6,cos37°=0.8)

16、(12分)(本题9分)已知笊核亡的质量为2.0136u,中子，二的质量为1.0087u,=二二核的质量为3.0150u.

(1)写出两个笊核聚变成仁二核的反应方程.

(2)计算上述核反应中释放的核能.

(3)若两个兄核:二以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应

中生成的；二二核和中子仁的动能各是多少？

17、(12分)质量为5xl()3kg的汽车在f=0时刻速度玲=0,随后以尸=6x10“W的额定功率沿平直公路前进，设汽车

受恒定阻力，其大小为1.5x1伊N.求：

(1)汽车的最大速度加；

(1)汽车速度达到6m/s时其加速度多大？

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、D

【解析】

小球在缓慢移动的过程中，水平力F是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得

WF=mgL（l-cos6）=0

解得：

WF=mgL（l-cos0）

A.尸Lsin。与分析不相符，故A项与题意不相符；

B.mgLcosO与分析不相符，故B项与题意不相符；

C.尸L（Leos，）与分析不相符，故C项与题意不相符；

D.mgL（1-cos。）与分析相符，故D项与题意相符。

2、C

【解析】

AD,火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由

%=mgtanQ（。为轨道平面与水平面的夹角）

合力等于向心力，由牛顿第二定律得：mgtan0=»解得：v={gRtan6,故AZ）错误；

5、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其

内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故8错误；

C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势,

故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；

故选C

【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运

动和向心运动的条件进行分析.

3、B

【解析】

小球落地时的竖直分速度为%，=gf=10x3m/s=30m/s,所以小球落地时重力的瞬时功率为

p=mgv=10x3OW=3OOW

A.400W与计算不符，A错误

B.300W与计算相符，B正确

C.500W与计算不符，C错误

D.600W与计算不符，D错误

4、C

【解析】

利用机械能守恒、竖直平面内的圆周运动、力的合成、牛顿运动定律求解.

【详解】

设大环底端处为重力势能零点，大环半径为R,小环在最低点速度为v,由于小环运动过程中只受弹力和重力，弹力

和运动方向始终垂直，所以弹力不做功，只有重力做功，所以根据机械能守恒可得：

；mv2=2mgR

解得：

v=j4gR=2y[gR

当小环到达大环最低点时，分析小环的受力得：

-mv2

把u=2而带入得：

F艾=5mg

分析大环的受力，大环受到自身重力和小环竖直向下的压力5mg,故大环对轻杆的拉力为：Mg+5mg,C符合题意.

5、A

【解析】试题分析:A、A向下运动的过程中，弹簧的弹力不断增大，弹簧的弹力先小于重力，后大于重力，合力先减

小后增大，所以A的加速度先减小后增大，故A正确.B、A向下运动过程中，弹簧的弹力与重力平衡时速度最大，

此时弹簧处于压缩状态，故B错误.C、A运动到最低点时，A所受的弹力大于其重力，加速度向上，由牛顿第二定

律知A处于超重状态，对整体而言，地面对B的支持力大于A、B的重力之和.故C错误.D、设A和B的质量均为

m.细绳剪断前，弹簧伸长的长度为二=三.细绳剪断后，A做简谐运动，通过平衡位置时，弹簧的压缩量二=三，由

简谐运动的对称性可知,A运动到最低点时,弹簧的压缩为2二=三三，因此A运动到最低点时,弹簧的弹性势能大于细绳剪

断前弹簧有弹性势能.故D错误.故选A.

考点：考查牛顿第二定律、力的合成与分解.

6、D

【解析】

AD.由动能定理可知:

即物体所受合力的功等于物体动能的增量；选项A错误，D正确；

B.由朋=/机/+力可知，尸对物体做的功等于物体机械能的增量与克服阻力做功之和，选项B错误;

C.由（尸-/）〃=；机丫2+〃际人可知，产与一对物体做的功等于物体机械能的增量，选项c错误；

故选D。

7、BCD

【解析】

A、物体到达底部重力的功率:二二=二二二cos二，m、v相同而二不同，物体重力功率不同，故A错误；

B、物体从静止到最低点的过程，由动能定理得：，计算得出:--、一，因为h相同，则物体到达底部时的

速度大小相等，所以B选项是正确的；

C、物体下滑的高度相等，重力做功相等,物体下滑过程只有重力做功，物体质量与下滑高度相等，重力做功二=二二二相

等，所以C选项是正确的；

D、在整个过程中只有重力做功，重力做功相等，由动能定理可以知道,物体到达底部时的动能相等，所以D选项是正确的;

综上所述本题答案是：BCD

8、BC

【解析】

牛顿第二定律在圆周运动中的应用.分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用

力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度.在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向

心力.

2

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有尸+〃吆=加匕，代入数据得，F=-6N,则杆子表现为推力，大小为6N.所

以小球对杆子表现为压力，大小为6N.故A错误，C正确.

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有Z7-根g=〃?L,代入数据得，F=54N.在最低点的向心力为犀）=/"L=24N

故B对、D错误

故选BC

点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，

在最低点，杆子只能表现为拉力.然后利用向心力公式求解即可.

9、BC

【解析】

AR〜我过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小：刈时刻图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这

一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在切处，即在X2处物体的动能不是最大的，选项A错误；

B.由图可知，©处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由E=1方可知此时所受的拉力最大；故B正确;

C.由图象可知，0〜X2过程中物体的机械能增大，拉力尸始终做正功；故C正确；

D,〜X3过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零；合外力等于重力，做功不为零；故D错误；

10、AC

【解析】

如图所示

N

向心力/=真=叱=机疗，得：吟工,v=户

tan6rvrtan0Vtan0

A、由于球A运动的半径大于B球的半径，A球的角速度必小于B球的角速度，A球的线速度必大于B球的线速度，

故A正确，B错误；

C、由周期公式T，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C正确；

O）

I）、球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误.

故选AC.

11、BD

【解析】

A.导体中有电流通过时，电子定向移动速率的数量级为10Tmz5,电场传导速率为光速3xl()8m/s.故A项错误.

B.据后=，知，铅蓄电池的电动势为2V,它表示的物理意义是电路中每通过1C的电荷，电源把2J的化学能转化

q

为电能.故B项正确.

F

C.£=一是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关.故c项错误.

q

D.带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、5两点间的电势差

W-1

。谡=3=丁丫=—IV.故D项正确.

q•

12、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：二—2二=2二二，对小球A：二二一二=二二联立得：二==.即

弹簧的伸长量为三，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《二二时撤去外力F,所以A与B

开始时的动能都是二二二，即A克服外力所做的总功等于二二二，故D正确。

【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。

二、实验题(本题共16分，答案写在题中横线上)

13、(1)打点计时器不能接在“直流电源”上.(1)A(3)9.67IH/S1

【解析】

(1)从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”.因此，

明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上.

(1)为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带.若

先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零.因此，为保证重物

下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带.故选A.

15X

⑶根据”，可得：v'=lgh,可知图线的斜率为：*=lg=^|=19.34,代入数据解得g=9.67m/si.

14、0.390.500.40(0.28-0.42)

【解析】

⑴配重重力做功为：W=mgx4=0.1x9.8x0.4~0.39J.

(2)由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：vo2=o.25m2/s2,解得：uo=O.5Om/s.

(3)根据动能定理：W=-mv2--mvl,可得/=4+更，所以图象的斜率：k=-,代入数据得：m=0.40kg.再

22mm

减去配重0.1kg,小车的质量M=0.3kg.

【点睛】

本题考查了该实验的具体操作和结合图象进行数据处理，对应图象问题处理方法为，结合数学知识，写出图象的函数

关系方程，明确截距、斜率等含义即可.

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明(本题共36分)

15、(1)T"匕