2022届山东省临沂市莒南县第三中学物理高一第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、(本题9分)假设在地球周围有质量相等的A、B两颗地球卫星，已知地球半径为R,卫星A距地面高度为R,卫星B距地面高度为2R,卫星B受到地球的万有引力大小为F,则卫星A受到地球的万有引力大小为：A． B． C． D．4F2、(本题9分)如图所示，蜘蛛在地面与竖墙壁之间结网．蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°，A点到地面的距离为1m．己知重力加速度g取10m/s2，空气的姐力不计．若蜘蛛从竖直墙上距地面0.80m的C点以水平速度v0跳出．要到达蛛丝，水平速度v0至少为A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s3、(本题9分)质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是()A． B．C． D．4、(本题9分)关于开普勒行星运动的公式=k，下列理解正确的是（）A．k是一个与行星质量无关的量B．T表示行星运动的自转周期C．公式中a为行星椭圆轨道的半长轴，若行星轨道为圆形，则公式不能使用D．若某颗行星的轨道慢慢增大，则该行星的公转周期慢慢减小5、(本题9分)如图所示，在同一位置，以10m/s水平抛出的物体飞行时间t1后落在斜面上，以20m/s水平抛出的物体飞行时间t2后落在斜面上，则A．t1>t2 B．t1<t2 C．t1=t2 D．θ未知，不能确定6、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mghC．物体克服阻力所做的功为mgh D．物体的机械能减少了mgh7、(本题9分)如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E8、(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9、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在表面水平的力传感器上，一质量为m的小球，从弹簧正上方距弹簧上端高h处由静止释放，不计空气阻力，以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox．力传感器记录的弹簧弹力大小F随小球下落距离x变化的关系图象如图乙所示，图乙中h、x0已知，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为B．小球动能的最大值为C．弹簧压缩量为2x0时，弹簧的弹性势能最大D．小球加速度的最大值为g10、(本题9分)如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板最右端。图（b）为物块与木板运动的图像，已知图中、、，重力加速度大小为g。下列说法正确的是A．木板的长度为B．物块与木板的质量之比为C．物块与木板之间的动摩擦因数为D．t1时刻，小物块和木板动能之比为11、(本题9分)某物体做平抛运动的轨迹的一部分如图所示。在该物体从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是A．物体的动能不断增大B．物体的加速度不断增大C．物体所受重力做功的功率不断增大D．物体的速度方向与竖直方向之间的夹角不断增大12、(本题9分)从空中以10m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，已知t=3s时物体未落地，不计空气阻力，取，则以下说法正确的是（）A．抛出后3s末，小球的速度为B．在抛出后3s末，重力的功率为C．在抛出后3s内，重力的平均功率为150WD．抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示装置来探究功和动能变化的关系，木板上固定两个完全相同的遮光条A、B，用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连，木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上，轨道放在水平桌面上，P为小桶（内有砂子），滑轮质量、摩擦不计，重力加速度大小为g．（1）实验中轨道应倾斜一定角度，这样做的目的是__________.（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d.（3）实验主要步骤如下：①测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；②小桶P（内有沙子）的质量_________（填“需要”“不需要”）远小于木块（含遮光条）的质量．③将木板左端与轨道左端对齐，静止释放木板，木板在细线拉动下运动，记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______，合外力对木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）④在小桶中增加砂子，重复③的操作，比较W、ΔEk的大小，得出实验结论.14、（10分）如图所示为某同学在研究小球的平抛运动时拍摄的频闪照片的一部分，其背景是边长为4.90cm的小方格，g取9.80m/s1．由图可求得照相机的闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s．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)如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．16、（12分）(本题9分)一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求：(1)v2的大小；(2)整个运动过程中的最大加速度；(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？17、（12分）(本题9分)如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上．一长为L的平板车放在光滑的水平地面上，其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接．小车的左端固定一轻质弹性挡板．物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止开始下滑．平板车的质量为物块质量的3倍．重力加速度为g，整个过程中忽略物块与挡板作用时间及碰撞过程中机械能的损失，求：（1）物块滑到圆弧轨道的底端对轨道的压力的大小；（2）若平板车的上表面粗糙，物块滑上车后经弹簧反弹最终停在平板车的右端点，则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为是多少？（3）若平板车的上表面光滑，物块在平板车上运动的时间（不计物块与弹簧作用的时间）

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、C【解析】

B卫星距地心为3R，根据万有引力的表达式，可知受到的万有引力为；A卫星距地心为2R，受到的万有引力为，则有；故A，B，D错误；C正确.2、C【解析】

蜘蛛的运动轨迹如下所示：

AC之间的距离为：1m-0.8m=0.2m，由图可知：x=y+0.2m…①

根据平抛运动规律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向与水平夹角为45°，则有：gt=v0，④

联立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD错误，B正确．故选B．【点睛】本题要掌握平抛运动的分解方法：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，然后熟练应用几何知识找到水平位移和竖直位移之间的关系．3、D【解析】解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；故选D．【点评】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．4、A【解析】

A．对于开普勒第三定律公式，是一个与行星质量无关的量，与中心天体的质量有关的物理量，故A正确；B．根据开普勒第三定律内容可知表示行星运动的公转周期，不是行星运动的自转周期，故B错误；C．公式中为行星椭圆轨道的半长轴，若行星轨道为圆形，公式仍然可以使用，注意公式中的应理解为行星轨道的半径，故C错误；D．根据开普勒第三定律可知，某颗行星的轨道慢慢增大，则该行星的公转周期慢慢增大，故D错误；故选A。5、A【解析】

物体做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动，则知初速度越大，物体落在斜面上的位置越高，下落的高度越小，由，知，可得；故选A．6、D【解析】

A.下落加速度为g，所以下落的合外力为，根据动能定理可知，动能增加量为，故A错误。B.物体重力势能减小量等于重力做的功，故B错误。C.根据动能定理所以克服摩擦力做功为，故C错误。D.机械能的减少等于克服摩擦力做的功，所以机械能减小，故D正确。7、BD【解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.8、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．9、AB【解析】A、由图乙可知，当弹簧压缩量为时，有，则，故选项A正确；B、在小球下落的过程中，小球克服弹力做的功即为乙图中三角形的面积大小，即，对小球由动能定理得：，可得小球的最大动能，选项B正确；C、由于小球刚落到弹簧上端时速度不是零，故可知当弹簧的压缩量为时小球的速度还不是零，小球继续向下运动，当小球速度为零时，弹簧的最大压缩量将大于，故选项C错误；D、由上面分析可知，小球的最大压缩量将大于，则小球受到弹力的最大值大于，可知小球的最大加速度，选项D错误．点睛：解决本题的关键知道小球在整个过程中的运动情况，结合图象，综合牛顿第二定律进行分析求解．10、ACD【解析】

A.时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b知，相对位移为图像面积差：，A正确。B.相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f，木块的加速度，木板加速度，所以质量之比为，B错误。C.木块的加速度，摩擦力，所以动摩擦因数为，C正确。D.动能，t1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比，D正确。11、AC【解析】

A.根据平行四边形定则知，平抛运动的速度，可知速度不断变化，则物体的动能不断增大，故选项A正确；B.平抛运动的加速度不变，物体做匀变速曲线运动，故选项B错误；C.物体所受重力做功的功率为,则可知物体所受重力做功的功率不断增大，故选项C正确；D.设物体的速度方向与竖直方向之间的夹角为，则有，可知物体的速度方向与竖直方向之间的夹角不断减小，故选项D错误。12、ACD【解析】小球做平抛运动，抛出3s后，小球在水平方向上的速度仍为，在竖直方向上的速度为，故抛出3s后，小球的速度为，重力的功率为，A正确B错误；小球在这3s内的平均功率为，C正确；因为加速度恒为竖直向下，速度变化量方向和加速度方向相同，所以抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下，D正确．【点睛】在使用公式计算时，如果v对应的是瞬时速度，则求出的功率为瞬时功率，若v为平均速度，则求出的功率为平均功率．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平衡木板受到的摩擦力不需要FL【解析】

第一空.为了使绳子拉力充当合力，即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力；第二空.测量木板（含遮光条）的质量M，测量两遮光条间的距离L，按图正确连接器材；由于有弹簧秤能够测量拉力，所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量；第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条B、A通过光电门的速度分别为，，则动能的变化为：.第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合=FL.14、101.45【解析】

水平方向的运动是匀速直线运动，从A到B和从B到C水平方向的位移相同，所以经历的时间相等．在竖直方向上有：△h＝gT1，其中△h＝9.80cm，代入求得：T＝0.1s，因此闪光频率为：f10Hz．小球水平方向上做匀速运动，x＝v0t，其中x＝5L解得初速度v0＝1.45m/s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）FN=0.1N（1）x=0.51m（3）【解析】

（1）滑块从A到E，由动能定理得：代入数据得：滑块到达E点：代入已知得：FN=0.1N（1）滑块从A下滑到停在水平轨道FG上，有代入已知得：x=0.51m（3）若从距B点L0处释放，则从释放到刚好运动到D点过程有：代入数据解得：L0=0.1m从释放到第一次返回最高点过程，若在轨道AB上上滑距离为L1，则：解得：同理，第二次返回最高点过程，若在斜轨上上滑距离为L1，