上海市徐匯區(qū)2021-2022學年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)一個質(zhì)量為m的足球，以v0速度由地面踢起，當它到達離地面高為h的B點處（取B點為重力勢能零參考平面，重力加速為g），下列說法中正確的是A．在B點重力勢能為mghB．在B點的動能為C．在B點的機械能為D．在B點的機械能為2、(本題9分)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料．質(zhì)量為65.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的恒定加速度加速拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為（g取10m/s2）A．450N B．440N C．860N D．850N3、重為2N的物體掛在豎直彈簧秤上，彈簧秤上端固定在電梯頂板上，如圖所示.當電梯豎直下降過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤上的示數(shù)為1N.則電梯的加速度aA．，方向豎直向下B．，方向豎直向下C．，方向豎直向上D．，方向豎直向上4、民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi)，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上．其原因是，當火罐內(nèi)的氣體（）．A．溫度不變時，體積減小，壓強增大B．體積不變時，溫度降低，壓強減小C．壓強不變時，溫度降低，體積減小D．質(zhì)量不變時，壓強增大，體積減小5、光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點連接，導軌半徑R＝0.5m，一個質(zhì)量m＝2kg的小球在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧，彈簧與小球不拴接。用手擋住小球不動，此時彈簧彈性勢能Ep＝36J，如圖所示。放手后小球向右運動脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運動恰能通過最高點C，g取10m/s2。下列選項正確的是（）A．小球脫離彈簧時的速度大小5m/sB．小球通過最高點C的速度是0C．小球在C點處于超重狀態(tài)D．小球從B到C阻力做的功-11J6、(本題9分)如圖所示，有一質(zhì)量為M的大圓環(huán)，半徑為R，被一輕桿固定后懸掛在O點，有兩個質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點），同時從大環(huán)兩側的對稱位置由靜止滑下．兩小環(huán)同時滑到大環(huán)底部時，速度都為v，重力加速度為g，則此時大環(huán)對輕桿的拉力大小為（）A．（2m+2M）g B．Mg﹣C．2m（g+）+Mg D．2m（﹣g）+Mg7、(本題9分)如圖所示，一小球第一次由斜面上水平拋出，拋出時動能為，經(jīng)t時間落到斜面上時的動能為，出點到落點的距離為d；若以的動能將小球第二次由斜面上水平拋出，小球再次落到斜面上，空氣阻力不計，以下說法正確是（）A．小球再次落到斜面上的動能為 B．斜面的傾角為30°C．小球再次落到斜面上的時間為2t D．第二次拋出點到落點的距離為2d8、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶由電動機帶動并始終保持以速度v勻速運動．現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，經(jīng)過時間t物塊保持與傳送帶相對靜止．設物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，對于這一過程下列說法正確的是：（）A．物塊加速過程，摩擦力對物塊做正功B．物塊勻速過程，摩擦力對物塊做負功C．摩擦力對木塊做功為D．摩擦力對木塊做功為0.5μmgvt9、(本題9分)旅居加拿大十六歲學生溫家輝，2009年在美國太空總署主辦的太空移民設計賽中奪冠．溫家輝的獲獎設計是一個高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內(nèi)徑約1km，圓筒由一個個可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅(qū)動下繞著中心軸以一定的角速度轉動，從而產(chǎn)生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別．以下說法正確的有（）A．太空城內(nèi)的居民不能運用天平準確測出質(zhì)量B．太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大10、如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶511、(本題9分)P點為已知電場中的一固定點，在P點放一個電荷量為+q的點電荷，所受電場力為F，P點的場強為E，則（）A．若在P點換上電荷量為-q的點電荷，P點的場強方向?qū)l(fā)生變化B．若在P點換上電荷量為+2q的點電荷，該電荷在P點受到的力為2FC．若將P點的點電荷移去，P點的場強變?yōu)榱鉊．P點場強的大小、方向與放在該處的點電荷的大小、正負、有無均無關12、(本題9分)物體由靜止開始做勻加速直線運動，已知加速度為2m/s2，那么在任意1s內(nèi)A．速度的變化量為2m/sB．物體的末速度一定比初速度大2m/sC．物體的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/sD．物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖甲中未標出），計數(shù)點間的距離如圖乙所示．已知m1=50g、m2=150g則（g取9.8m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v=_______；（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=________，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=________，由此得出的結論是_____________________________（3）若某同學作出-h圖象如圖丙，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=___________．14、（10分）(本題9分)某同學采用如圖1所示的裝置進行“合外力做功和動能變化的關系”的研究．a(chǎn)．按圖1把實驗器材安裝好，不掛配重，反復調(diào)節(jié)長木板右端高度，直到小車能夠做勻速直線運動；b．把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛配重，接通電源，放開小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點．從某點A開始依次取計數(shù)點B、C、D、…，每相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點未畫出，配重的總質(zhì)量為100g；c．測量出B、C、D、…各點與A點的距離，分別記為…；d．用沙和沙桶受到的總重力作為細線對小車的拉力，分別乘以…，得到合外力對小車所做的功…；e．求出B、C、D、…各點速度的大小，分別記為…，再求出它們的平方…；f．用縱坐標表示速度的平方，橫坐標表示合外力對小車所做的功W，作出圖象，并在圖象中描出（，）坐標點，再連成圖線；請回答下列問題：（重力加速度，以下計算結果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在步驟d中，該同學測得x4=40.00cm，則合外力對小車所做的功W4=______J；（2）該同學得到的圖象如圖2所示．通過圖象可知，打A點時對應小車的速度vA=______m/s；（3）小車的質(zhì)量M=______kg．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達C點，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達最高點D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點，彈簧應具有多大的彈性勢能？16、（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在長4m的斜面頂端由靜止下滑，然后進入由圓弧與斜面連接的水平面由斜面滑至平面時無能量損失，物體滑到斜面底端時的速度為，若物體與水平面的動摩擦因數(shù)為，斜面傾角為370，取．求：（1）物體在斜面上滑動時摩擦力做的功；（2）物體能在水平面上滑行的距離．17、（12分）(本題9分)某同學利用如圖所示的裝置進行游戲，左邊甲裝置通過擊打可以把質(zhì)量為m=1kg的小球從A點水平擊出，乙裝置是一段豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC，底邊與水平軌道CD相切，丙裝置是一個半徑為r=0.5m的半圓形豎直光滑軌道DE，底部也與水平軌道CD相切．已知AB間的水平距離x=1m，BC的高度差h1=0.55m，小球與水平軌道CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)把A球以v0=2m/s的初速度擊打出去后，恰能從B點沿切線方向進入BC軌道，g取10m/s2，求：（1）AB間的高度差h2;（2）若CD間的距離為l=1.0m，則小球經(jīng)過圓弧軌道最高點E時軌道小球的彈力；（1）若CD間的距離可以調(diào)節(jié)（C點不動），要使小球能進入DE軌道，并在DE軌道上運動時不脫離軌道，則CD間距離應該滿足的條件．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

取B點為零重力勢能參考平面，則B點處的重力勢能為0，故A錯誤；選取足球從A到B過程，由動能定理可得：-mgh=mv2?mv02，因此足球在B點處的動能為mv02-mgh，故B錯誤；足球被踢出只有重力做功，所以機械能守恒，則有EA=EB，由于取B處為零勢能參考面，因此足球在A點處的機械能等于mv02-mgh，則在B處的機械能也為mv02-mgh，故D正確，C錯誤．2、B【解析】

先研究物體，以加速度0.5m/s2勻加速被拉升，受力分析：重力與繩子的拉力．則有：F－mg=ma，解得：F=210N，再研究工人，受力分析，重力、繩子拉力、支持力，處于平衡狀態(tài)．則有：Mg=F+F支，解得：F支=440N，由牛頓第三定律可得：F壓=440N。A.450N與分析不符合，故A錯誤；B.440N與分析相符，故B正確；C．860N與分析不符合，故C錯誤；D．850N與分析不符合，故D錯誤。3、A【解析】

對物體進行受力分析，物體受重力和彈簧秤的拉力F作用，取豎直向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律知：F-mg=ma得物體的加速度為：，負號表示物體的加速度方向豎直向下，小于重力加速度。A.a<g，方向豎直向下，與結論相符，選項A正確；B.a=g，方向豎直向下，與結論不相符，選項B錯誤；C.a<g，方向豎直向上，與結論不相符，選項C錯誤；D.a=g，方向豎直向上，與結論不相符，選項D錯誤；4、B【解析】把罐扣在皮膚上，罐內(nèi)空氣的體積等于火罐的容積，體積不變，氣體經(jīng)過熱傳遞，溫度不斷降低，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可知，氣體壓強減小，火罐內(nèi)氣體壓強小于外界大氣壓，大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上．本題考查了查理定律在生活中的應用，對于生活現(xiàn)象的解釋，關鍵在于判斷此現(xiàn)象與哪些物理知識有關．5、D【解析】

A.根據(jù)機械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，選項A錯誤；B.因小球恰能通過最高點C，則，解得，選項B錯誤；C.小球在C點時，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；D.小球從B到C，由動能定理：，聯(lián)立解得Wf=-11J，選項D正確。6、C【解析】每個小環(huán)滑到大環(huán)底部時，有，則大環(huán)的作用力為：，方向向下，則兩小環(huán)同時滑到大環(huán)底部時，大環(huán)對輕桿的拉力為Mg+2m(g+v2/R)，C正確．7、AD【解析】

設斜面傾角為θ，當拋出時動能為Ek時，速度為v，則水平方向的位移：x=vt，豎直方向的位移，根據(jù)幾何關系可得，解得：則水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的動能：可知：A．小球在豎直方向的位移：以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球沿豎直方向的位移：y′=2y由動能定理可知，當小球拋出時動能為Ek時WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，重力對小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上時的動能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正確；B．由于動能，可知第一次拋出后小球落在斜面上時速度大小等于初速度的2倍，則豎直方向的分速度：設第一次時小球落在斜面上時速度方向與水平方向之間的夾角為α，則：結合速度偏轉角的正切值與位移偏轉角的正切值的關系可得：由以上的分析可知，斜面得夾角θ一定大于30°，故B錯誤；C．由開始時的分析可知，小球運動的時間與初速度成正比，則與初動能的平方根成正比，所以當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球運動的時間為，故C錯誤；D．由開始時的分析可知，小球沿斜面方向的位移與初動能成正比，則當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球拋出點到落點的距離為2d，故D正確。故選AD。8、ACD【解析】

A.物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，滑動摩擦力作為動力使物體加速運動，所以物塊加速過程，摩擦力對物體做正功，故A正確；B.物塊勻速過程中，物塊和傳送帶一起運動，此時沒有摩擦力的作用，摩擦力做的功為零，故B錯誤；C.由動能定理知，摩擦力對木塊做功W=-0故C正確；D.由于摩擦力f=μmg，經(jīng)過時間t物塊保持與傳送帶相對靜止時發(fā)生的位移l=vt，所以摩擦力對木塊做功W=fl=0.5μmgvt故D正確．9、BCD【解析】

A．天平的測量原理是等臂杠桿，故太空城內(nèi)的居民可以運用天平準確測出質(zhì)量，故A錯誤；B．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運動，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運動，人隨太空城自轉所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉動的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。10、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；B.設第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項錯；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項錯、D項正確。11、BD【解析】

電場強度的定義式為E=FA.若在P點換上電荷量為-q的點電荷，A點的場強方向?qū)⒉话l(fā)生變化，選項A不符合題意；B.根據(jù)F=Eq可知，若在P點換上電荷量為+2q的點電荷，該電荷在A點受到的力為2F，選項B符合題意；C.若將P點的點電荷移去，A點的場強仍不變，選項C不符合題意；D.P點場強的大小、方向與放在該處的點電荷的大小、正負、有無均無關，選項D符合題意。12、AB【解析】

A、B、加速度為，在任意1秒內(nèi)，速度的變化量，說明每一秒內(nèi)物體的速度增大，即在任意1秒內(nèi)，末速度一定比初速度大，故A正確,B正確；

C、在任意1秒內(nèi)的初始時刻與前一秒的末時刻是同一時刻，物體這一秒的初速度與前一秒末速度相同，故C錯誤；

D、任意1秒內(nèi)的末了時刻與前一秒的初始時刻相隔時間，則速度的變化量大小，說明物體這一秒的末速度一定比前一秒的初速度大，故D錯誤．【點睛】本題考查對加速度意義的理解，抓住加速度的定義式是解答的關鍵．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.4m/s0.576J0.588J在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒9.7m/s2【解析】

第一空.根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點時的速度為：。

第二空.物體的初速度為零，所以動能的增加量為：△Ek＝(m1+m2)v52?0＝0.576J；第三空.重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=（m2-m1）gh=0.588J；

第四空.由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。

第五空.題中根據(jù)機械能守恒可知，（m2-m1）gh＝(m1+m2)v2，即有：v2＝gh，所以v2?h圖象中圖象的斜率表示g，由圖可知，斜率k=g==4.85，故當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=9.7m/s2。14、0.390.500.40（0.28~0.42）【解析】

(1)配重重力做功為：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J.(2)由圖可知，縱軸截距對應的就是打A點速度的平方，因此有：v02＝0.25m2/s2，解得：v0=0.50m/s．(3)根據(jù)動能定理：，可得，所以圖象的斜率：，代入數(shù)據(jù)得：m=0.40kg．再減去配重0.1kg，小車的質(zhì)量M=0.3kg．【點睛】本題考查了該實驗的具體操作和結合圖象進行數(shù)據(jù)處理，對應圖象問題處理方法為，結合數(shù)學知識，寫出圖象的函數(shù)關系方程，明確截距、斜率等含義即可．三、計算題