福建省泉州市永春县华侨中学2022年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

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：（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)如图所示，一带正电的粒子处于电场中，图中能正确表示该粒子所受静电力的是A．F1 B．F2 C．F3 D．F42、(本题9分)汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v­—t图像不可能是选项图中的A． B．C． D．3、(本题9分)如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动不是匀变速运动4、质量为1kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x=2t+t2（m）。t=2s时，该物体所受合力的功率为A．6W B．8W C．10W D．12W5、如图所示，一个长为0.5m的轻质细杆OA，A端固定一质量为3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速度为2m/s，取g=10m/s2。则此时A．6N的拉力 B．6N的压力C．24N的拉力 D．24N的压力6、(本题9分)假设汽车在行驶中受到的阻力与其速度成正比．当汽车保持功率P匀速行驶时，车速为v；则要使汽车以2v的速度匀速行驶，则应该保持的功率为（）A．PB．2PC．4PD．8P7、(本题9分)“跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平合的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（）A．棋子从最高点落到平台上所需时间t=B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加mghD．棋子落到平台上时的速度大小为v8、(本题9分)如图所示，作用于0点的三个力平衡，其中一个力大小为，沿y轴负方向．大小未知的力与x轴正方向夹角为θ，则下列说法正确的是（）A．力可能在第二象限的任意方向上B．力不可能在第三象限C．力与夹角越小，则与的合力越小D．的最小值为9、(本题9分)如图甲所示，光滑平台上的物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车B上，车与水平面间的动摩擦因数不计，图乙为物体A与小车B的v-t图象，由此可知A．小车上表面长度B．物体A与小车B的质量之比C．物体A与小车B上表面的动摩擦因数D．小车B获得的动能10、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（）A．小球经过P点时比经过Q点时角速度小B．小球经过P点时比经过Q点时线速度小C．如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点D．小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力11、(本题9分)如图所示,光滑水平面上质量相同的木块A、B，用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起．一颗子弹水平射入木块A并留在其中,在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(

)A．动量守恒,机械能守恒B．动量守恒,机械能不守恒C．当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时B的动能也最大D．当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小12、一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为U/2B．将带电荷量变为2QC．将极板间的距离变为d/2D．两板间充满介电常数为2的电介质二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图，请完成下列各题。(1)机械能守恒定律的内容是：在__________的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与__________变化，就能验证机械能是否守恒。(3)为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的__________。(4)重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是__________其增加的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。14、（10分）(本题9分)验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示，回答下列问题：实验中，夹子与重物的质量m=250g，由打点计时器在纸带上打出一系列点，如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2.选取其中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△Ey=_____J．B点的瞬时速度=_____m/s（以上均要求保留3为有效数字）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)如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径R=1.0m，水平轨道BD长L=5.0m，BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.3，其余部分摩擦不计，质量为2.0kg的小车（可视为质点）从P点以初速度v0=2m/s(1)P点离水平轨道的高度H；(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小；(3)在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度h=1.25m，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为2.0m、3.0m16、（12分）(本题9分)如图所示,一杂技演员(视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,绳子恰好断裂，之后演员继续向前运动，最终落在C点。已知演员质量m，秋千的摆长为R,A点离地面高度为5R，不计秋千质量和空气阻力，求：(1)秋千绳恰好断裂前的瞬间，演员对秋千绳拉力的大小；(2)演员落地时，点C与O点的水平距离；(3)演员落地时，重力的瞬时功率为多大；17、（12分）飞机若仅依靠自身喷气式发动机产生的推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵，一架质量为m=2.0×104kg的飞机，其喷飞式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假设飞机整个过程所受的平均阻力为飞机重力的0.2倍．飞机离舰起飞的速度v=100m/s，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点．请你求出(计算结果均保留二位有效数字)：(1)飞机离开电磁弹射区后的加速度大小(2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小(3)电磁弹射器输出效率可以达到80%，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量

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、B【解析】正电荷在电场中受到的电场力的方向是沿着电场线的切线方向的，由此可知，沿着电场线的切线方向的是F2，故B正确，ACD错误．2、A【解析】

汽车冲上斜坡，受重力、支持力、牵引力和阻力，设斜面的坡角为，根据牛顿第二定律，有，其中，故；AC、若，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项C正确，A错误；B、若，则物体速度不变，做匀速运动，故选项B正确；D、若，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项D正确；故不可能是选选项A．3、B【解析】试题分析：由图知，质点在恒力作用下做一般曲线运动，不同地方弯曲程度不同，即曲率半径不同，所以速度大小在变，所以A错误；因是在恒力作用下运动，根据牛顿第二定律F=ma，所以加速度不变，根据可得在相同时间内速度的变化量相同，故B正确；C错误；因加速度不变，故质点做匀变速运动，所以D错误．考点：本题考查曲线运动4、D【解析】

根据知质点的加速度，初速度为，根据可知时速度为，根据牛顿第二定律可知物体所受合力，t=2s时，该物体所受合力的功率为，故选项D正确，A、B、C错误。5、B【解析】

小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动,当在最高点小球与细杆无弹力作用时,小球的速度为v1mg=m得:v15>2小球受到细杆的支持力小球在O点受力分析:重力与支持力mg-F=m解得：F=6N即杆受到小球向下的6N的压力A.6N的拉力与分析不符，故A不符合题意B.6N的压力与分析相符，故B符合题意C.24N的拉力与分析不符，故C不符合题意D.24N的压力与分析不符，故D不符合题意6、C【解析】

匀速行驶时，牵引力等于阻力，即，又，所以，即发动机的输出功率与速度的平方成正比，所以当匀速行驶的速度为原来的2倍时，功率是原来的4倍，故选项C正确，ABD错误．7、AD【解析】A项：由棋子只受重力作用，所以棋子从最高点落到平台上做平抛运动，所以从最高点落到平台的时间为t=2B项：由棋子从最高点落到平台上做平抛运动，而平抛运动的物体在空中运动的时间取决于高度，与水平方向的速度无关，故B错误；C项：棋子从最高点落到平台的过程中，重力做正功，所以重力势能减小mgh，故C错误；D项：棋子落到平台时的竖直方向的速度为vy=2gh8、AD【解析】三个力平衡时，合力必须为零，任意两个力的合力与第三力必须大小相等、方向相反，所以可知：力可能在第二象限的任意方向上，也可能在第三象限．故A正确，B错误．根据平衡条件得知：与的合力与大小相等、方向相反，大小不变，所以力与夹角越小时，与的合力不变．故C错误．根据矢量三角形定则有：由几何知识知，当时，即虚线位置时，有最小值，且最小值为．故D正确．选AD.【点睛】三个力平衡时合力为零，由平衡条件知：其中任意两个力的合力与第三力大小相等、方向相反．作出、的合力，必定与大小相等、方向相反．根据几何知识分析的方向范围和最小值．9、BC【解析】

A．由图象可知，A和B最终以共同速度v1匀速运动，则不能确定小车上表面长度，故A错误；B．由动量守恒定律得：解得：故可以确定物体A与小车B的质量之比，故B正确；C．由图象可以知道A相对小车B的位移为两者的位移之差：根据能量守恒得：根据所求的质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；D．由于只知两车的质量比值而小车B的质量无法求得，故不能确定小车B获得的动能，故D错误。10、AD【解析】

AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力，故D正确。11、BD【解析】

AB．在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和为零，则系统的动量守恒．在此过程中，除弹簧的弹力做功外还有阻力对系统做功，所以系统的机械能不守恒．故A错误，B正确．C．子弹射入木块后弹簧被压缩，B在弹力作用下向右加速，A向右减速，当两者的速度相等时，弹簧被压缩最短，弹簧的弹性势能最大，之后，B在弹簧弹力作用下继续向右加速，所以此时B的动能不是最大．故C错误．D．从弹簧被压缩到弹簧再次恢复到原长的过程，B一直在加速，A一直在减速，所以当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小，故D正确．12、CD【解析】

电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身决定，与极板间的电压和所带电荷量无关，所以改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，故AB错误．由电容器的决定式可知，要使电容器的电容加倍，可采取的方式是：①将极板间的距离变为；②将电解质换为介电常数为原来的介电常数为2的电介质；故CD正确.【点睛】改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，由电容器的决定式我们可以知道通过改变正对面积S，介电质常数，极板间的距离d来改变电容．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、只有重力或弹力做功重力势能速度大于【解析】

(1)[1]机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)[2]本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与重力势能变化，就能验证机械能是否守恒。因为机械能守恒，则减少的势能转化为动能。(3)[3]动能中需要计算速度，故为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的速度。(4)[4]重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是大于其增加的动能。14、0.490J【解析】

从O到B重力势能的减少量为利用中点时刻的速度等于平均速度可求得:故本题答案是:（1）0.490J（2）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)H=2.