福建省莆田市第六中学2022年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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、(本题9分)如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg2、(本题9分)一物体以初速度水平抛出，经1s其速度方向与水平成60°角，g取10m/s2，则初速度v0的大小是()A．m/s B．m/s C．5m/s D．m/s3、一台发电机用0.5A电流向外输电，在1min内将180J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为（）A．6V B．360V C．120V D．12V4、用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是()A．重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B．重力做负功,拉力做正功,合力做正功C．重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功5、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为3m和m的A、B两滑块，它们中间夹着（不相连）一根处于压缩状态的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着而处于静止状态．则下列说法正确的是()A．剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的动量大小之比PA:PB=1:1B．剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的速度大小之比vA:vB=1:1C．剪断细绳，在两滑块脱离弹簧后，A、B两滑块的动能之比EKA:EKB=1：1D．剪断细绳到两滑块脱离弹簧过程中，弹簧对A、B两滑块做功之比WA:WB=1:16、(本题9分)一轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球，拉起小球使轻绳水平，然后无初速释放小球.如图所示，小球从开始运动至轻绳达竖直位置的过程中，小球重力的瞬时功率的变化情况是（）A．一直增大B．一直减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大7、(本题9分)甲、乙两物体在同一地点做自由落体运动，已知甲物体的质量是乙物体的质量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列说法正确的是（）A．甲乙两物体的加速度之比为l：1B．甲乙两物体的着地速度之比为1：C．甲乙两物体的下落时间之比为：1D．甲乙两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比为1：28、(本题9分)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（）A．极板x应带正电 B．极板x´应带正电C．极板y应带正电 D．极板y´应带正电9、(本题9分)如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c10、如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL11、关于重力势能，下列说法正确的是A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从6J变为2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零12、(本题9分)如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。不计空气阻力，下列关系式正确的是A．ta＜tb B．ta＞tb C．va＜vb D．va＞vb二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．14、(本题9分)(1)利用重锤的自由下落验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的?___________．A．天平B．4～6V的低压直流电源C．刻度尺D．停表(2)在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，选定了一条较为理想的纸带，如图所示，“0”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3…．测得重锤从开始运动到各时刻下落的高度分别是s1、s2、s3…，则重物由“0”点运动到“4”点，重力势能减少量的表达式为________，动能增量的表达式为__________(重锤质量为m，打点计时器的打点周期为T)，实验结果发现动能增量总_____________(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，主要的原因是__________________________________．15、(本题9分)如图所示,一小滑块放在固定的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面向下运动了一段距离。已知在这过程中，拉力F所做的功为W1，滑块克服摩擦力作用所做的功为W2，重力做功为W3。则此过程中小滑块动能的变化ΔEk=，滑块重力势能的变化ΔEp=，滑块机械能的变化ΔE=。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某物体做平抛运动落在水平地面前的最后一段时间△t=0.2s内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°。取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小；(2)物体被抛出时离地的高度h。17、（10分）如图所示，长为L、质量为M的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾，不计水的阻力，求船和人相对地面的位移各为多少？

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】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．2、A【解析】

设物体平抛的初速度为v0，运动过程如图：1s末物体的竖直方向的分速度为：vy=gt=10m/s，由几何关系得：，解得：m/s，故A正确，BCD错误。3、A【解析】

设发电机的电动势为E，电流I=0.5A，时间t=60s，产生的电能W=180J，则由电功公式W=EIt得发电机的电动势故选A。4、C【解析】试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功，物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确故选C考点：考查了功的计算点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式W=FScos5、A【解析】

A.系统动量守恒，以向左为正方向，在两滑块刚好脱离弹簧时，由动量守恒定律得：pA−pB=0，则：pA:pB=1:1，故A正确；B.系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：3mvA−mvB=0，解得：vA:vB=1:3，故B错误；C.两滑块的动能之比：EkA:EkB==1：3，故C错误；D.弹簧对两滑块做功之比等于两滑块动能之比，弹簧对A.

B两滑块做功之比：WA:WB=EkA:EkB=1:3，故D错误．故选A.【点睛】先根据动量守恒守恒求出脱离弹簧后两滑块的速度之比，根据动能、动量的表达式求出动能及动量之比，根据弹簧对两滑块做功等于滑块动能的变化量求出弹簧对两滑块做功之比6、C【解析】

小球在初位置重力做功的功率为零，在最低点，由于重力的方向与速度方向垂直，则重力做功的功率也为零，因为初末位置都为零，则A到B过程中重力做功的功率先增大后减小。故选C。【点睛】解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式P=Fvcosθ，知道瞬时功率与平均功率的区别．7、AB【解析】

A.甲、乙两物体做自由落体运动，加速度都为重力加速度，相同，故A项符合题意.B.根据v2＝2gh，末速度为v，故甲乙两物体的着地速度之比为1：，故B项符合题意.C.根据hgt2,得t，故甲乙两物体的下落时间之比为1：，故C项不合题意.D.都做自由落体运动，则平均速度都是末速度的一半，甲乙两物体的着地速度之比为1：，所以两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比也是1：，故D项不合题意.8、AC【解析】

本题考查示波器的原理，YY’间的电场使得电子在y轴上产生偏转，XX’间的电场使得电子在x轴上产生偏转据荧光屏上电子的坐标可知示波管内电子受力情况：受指向y方向和指向x方向电场力．即电子在经过偏转电极时向X、Y两极板偏转，则这两个电极都应带正电，故AC正确9、BC【解析】

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B.由可知，b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期，故B正确；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正确；D.当c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，将做离心运动，所以不可能追上同一轨道上的b，b减速后，所需要的向心力小于提供的向心力，将做近心运动，所以不可能等候同一轨道上的c，故D错误．10、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．11、BD【解析】

A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A不符合题意.

B．重力势能是标量，重力势能从6J变为2J，表示物体重力势能减小了.故选项B符合题意.

C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C不符合题意.

D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D符合题意.

12、BC【解析】

两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=gt2知，，因为ha＞hb，则ta＞tb。根据x=v0t，因为水平位移相等，ta＞tb，则va＜vb．故BC正确，AD错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1:24:1【解析】设剪断细线前两物体离地面的高度均为h；剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度为，则当B落地时A的速度；则；AB下落过程中机械能守恒，故此时的机械能等于刚开始下落时的重力势能，则机械能之比：点睛：此题要搞清剪断细线后两物体的运动特点，结合牛顿第二定律即运动公式求解；两物体下落时只有重力做功，机械能守恒.14、Cmgs4m(s5-s3)2/8T2小于重锤下落过程受到阻力作用【解析】

（1）A、由于验证机械能守恒定律公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，故A错误．B、该实验需要交流电源，故B错误．C、实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺，故C正确．D、在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，故D错误．故选C．（2）重物由O点运动到“4”点，势能的减少量的表达式为：；4这个点的速度为：，动能增量的表达式为,实验结果发现动能增量总小于重力势能的减少量，主要的原因是重锤下落过程受到阻力作用．15、ΔEk=W1-W2+W1ΔEp=-W1ΔE=W1-W2【解析】试题分析：根据动能定理得：小滑块的动能的改变ΔEk=W1-W2+W1．滑块的重力势能的改变ΔEp=-W1．滑块机械能的改变ΔE=W1-W2．考点：功能关系【名师点睛】本题考查对功与能关系的理解．常见的几对功能关系有：合力做功与动能变化、重力做功与重力势能变化、除了重力和弹力以外的力做功与机械能的变化有关。三．计算题(22分)16、(1)v0=6m/s(2)h=3.2m【解析】

（1）设物体从被