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德优网2022陕西省西安市莲湖区西安一中高中物理考试期末高一下

2021-2022学年陕西省西安中学高一(下)期末物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(16小题共54分)
1. (本题3分) 如图所示,圆弧轨道AB被竖直固定,其下端点B的切线水平。现将可视为质点的质量为m=1kg的小球从A点由静止释放,小球从B点冲出后,最终打在右方的竖直墙上的C点(未画出),在C点的速度方向与水平方向夹角为37°,已知B端与墙壁的水平距离为l=0.3m,不计一切摩擦和阻力,g=10m/s2,则下列说法正确的是(  )

A.圆弧轨道的半径为0.02m   

B.小球在轨道最低点B对轨道的压力大小为10N 

C.从A到C的整个过程中,重力的功率先减小后增加

D.在C点的动能为3.125J

2. (本题3分) 空间分布有一方向平行于x轴的静电场,其电势φ随x的分布如图所示。将一带负电的粒子由x=d处静止释放,则该粒子的(  )

A.电势能先减小后增大,动能与电势能之和大于零  

B.电势能先增大后减小,动能与电势能之和大于零  

C.电势能先减小后增大,动能与电势能之和等于零  

D.电势能先增大后减小,动能与电势能之和等于零

3. (本题3分) 两粗细相同的同种金属电阻丝R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示,可知(  )

A.两电阻的大小之比为R1:R2=3:1  

B.两电阻的大小之比为R1:R2=1:3  

C..两电阻丝长度之比为L1:L2=4:1 

D.两电阻丝长度之比为L1:L2=1:4

4. (本题3分) 某质点的位移随时间而变化的关系式为s=4t﹣2t2(m),则质点的初速度与加速度分别是(  )
A..0m/s与4m/s2                 B.4m/s与4m/s2 
C.4m/s与﹣4m/s2                 D.4m/s与﹣2m/s2
5. (本题3分) 某同学用如图所示的电路进行小电机的输出功率的研究,其实验步骤如下所述:闭合电键后,调节滑动变阻器,电动机未转动时,电压表的读数为U1,电流表的读数为I1;再调节滑动变阻器,电动机转动后电压表的读数为U2,电流表的读数为I2,则此时电动机的输出功率为(  )

A..U2I2                B.U2I2+  
C.U2I2                           D.(U2﹣U1)I2
6. (本题3分) 如图,质量为m的小球用长为l的悬绳固定于O点,在O点的正下方处有一颗钉子,把悬绳拉直与竖直方向成一定角度,由静止释放小球,当悬绳碰到钉子的时候,则以下说法正确的是(  )
①小球的线速度突然变大
②小球的向心加速度突然变大
③小球的角速度突然变大
④悬线的张力突然变大

A.①②③    
B.①③④     
C..②③④  
D.②③
7. (本题3分) 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从高空下落撞在地面上,与地面碰撞时间为2ms,同时对地面产生的冲击力为103N,鸡蛋落地时速度约为(  )
A.0.4m/s    
B..4m/s     
C.40m/s     
D.400m/s
8. (本题3分) 如图所示:汽车电动机启动时车灯会瞬间变暗,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了(设灯丝电阻不随温度而变化)(  )

A..35.8W   
B.43.2W     
C..46.2W
D..36.7W
9. (本题3分) 为了研究物体下落撞击地面的冲击力,实验小组同学利用落锤冲击的方式进行了相关实验探究,空气阻力和重物与地面的形变忽略不计,g取10m/s2。下表为一次实验过程中的相关数据。则在重物与地面接触的时间内,重物对地面的平均冲力是(  )
重物(包括传感器)的质量m/kg 2.0
重物下落高度H/m 45
重物反弹高度h/m 20
重物与地面接触时间t/s 0.2

A.70N       

B.480N      

C.30N       

D..520N

10. (本题3分) 绝缘光滑水平面上有ABO三点,以O点为坐标原点,向右方向为正方向建立直线坐标轴x轴,A点坐标为﹣2m,B点坐标为2m,如图甲所示。A、B两点间的电势变化如图乙,左侧图线为四分之一圆弧,右侧图线为一条倾斜线段。现把一质量为m,电荷量为q的负点电荷,由A点静止释放,则关于负点电荷的下列说法中正确的是(忽略负点电荷形成的电场)(  )

A.负点电荷在AO段的加速度始终大于在OB段的加速度  

B.负点电荷在AO段的运动时间大于在OB段的运动时间  

C.负点电荷由A点运动到O点过程中,每单位距离电势能变化越来越小   

D.当负点电荷分别处于﹣时,电场力的功率相等

11. (本题4分) 在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,各电表都看作理想表。闭合开关,滑动变阻器滑片P向右移动,若以ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔI分别表示电压表V1、V2、V3和电流表A的示数变化的大小,则下述结论正确的是(  )

A.电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变小、变大、变小、变大   

B.电源的效率和总功率都变大

C..ΔU2+ΔU3=ΔU1

D.分别是变小、不变、变小

12. (本题4分) 如图所示为水平导轨,A、B为固定的弹性竖直挡板,相距L=2m。小球自A板处开始,以速度V0=2m/s沿导轨向B运动,它与A、B挡板碰撞后均以与碰前大小相等的速率反弹回来,且在导轨上做减速运动的加速度大小不变。小球最终停在两板正中间,则加速度的大小可能是(  )

A.3m/s2     
B.2m/s2      
C.1m/s2     
D.0.4m/s2
13. (本题4分) 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力大小,实验时让某消防队员从一平台上跌落,自由下落2m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,最后停止,用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化图线如图所示,根据图线所提供的信息以下判断错误的是(  )

A.t1时刻消防员的速度最大  

B.t3时刻消防员的动能最小  

C.t4时刻消防员的动能最小  

D.消防员在运动过程中机械能守恒

14. (本题4分) 如图,质量相同的两球A、B分别用不同长度的细线悬挂,LA>LB,当拉至同一高度使细线水平时释放,两球到最低点时,相同的物理量是(  )

A.细线的拉力                    B.小球的加速度 
C.小球的速度                    D.小球具有的动能
15. (本题4分) 制作半导体时,需向单晶硅或其他晶体中揍入杂质。单晶硅内的原子是规则排列的,在两层原子间有一定间隙,形成沟道,如图所示。假设注入的杂质是硼的正离子,若硼离子能沿沟道射入晶体内,就叫做沟道离子。射入的离子不可能与沟道的纵轴(图中虚线)完全平行,若偏离纵轴一定的角度ψ,如图那样进入沟道时向上偏转,则离子将受原子层原子核向下的斥力。一旦离子失去向上运动的速度,便在斥力的作用下朝反方向偏离。同样道理,当离子接近下面原子核时,又在斥力的作用下向上偏转。于是,入射离子在沟道内沿曲线前进。对于一定能量的离子,存在一个临界的入射ψ0,一旦离子的入射角大于ψ0,入射离子将冲出沟道,不能成为沟道离子。下面说法正确的是(  )

A.入射角一定时,入射离子的动能越小,越容易成为沟道离子

B.入射离子的动能一定时,入射角越大,越容易成为沟道离子

C.入射离子在接近原子层时,原子核的斥力做负功,电势能增大  

D.入射离子在趋于两个原子层间的纵轴时动能和电势能均减小

16. (本题4分) 质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面,下列说法中正确的是(  )

A.物体重力势能减少   

B.物体的机械能减少   

C.重力对物体做功mgh   

D.物体的动能增加

二、实验题(3小题共14分)
17. (本题2分) 德优题库用螺旋测微器测量物体长度时,读数如图所示,则该物体的长度为        mm.
18. (本题5分) 有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A电压表(0~5V,内阻约10kΩ)
B电压表(0~15V,内阻约20kΩ)
C电流表(0~3A,内阻约1Ω)
D电流表(0~0.6A,内阻约0.4Ω)
E滑动变阻器(5Ω,1A)
F滑动变阻器(500Ω,0.2A)
G学生电源(直流输出4V)及开关、导线等
德优题库
①实验中电压表应选用        ,电流表应选用        .为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用        (用序号字母表示).
②请在图1方框内画出满足实验要求的电路图,并把图2中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图.
19. (本题7分) 现要测量一电动势为4.5V、内阻约为5Ω的电源的电动势和内阻,有下列器材可供选用:电压表(0-6V);电流表(0-200mA、内阻rA=5Ω);滑动变阻器R(最大阻值约10Ω);定值电阻(R0=2Ω)一个;开关;导线若干.
德优题库
(1)把题中所给定的实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器组成一个电路,如图1所示,按照这样的电路进行实验,能够完成测量任务吗?       .(填“能”或者“不能”)若能,请说明理由;若不能,请将给定的电阻R0利用起来,在图2中画出改进后的电路图,并说明你这样做的道理.        
(2)根据所给实物器材在图3中连线;
(3)用测量的量表示电源的电动势和内电阻E=       ,r=       
三、计算题(4小题共32分)
20. (本题8分) 如图为一架简易的投石机示意图,该装置由一根一端开口长为x0的光滑硬质塑料管和固定于另一端的轻弹簧组成,并通过铰链固定于木架上.不用时弹簧自由端恰与管口齐平;现在弹簧上端放置一质量为m的光滑小钢珠,当将管子向右转动到与竖直面成60°的位置时,弹簧长度变为x0.此时快速向左拨动管子,钢珠恰好在管子竖直时从管口飞出,并垂直击中正前方的目标靶靶心.已知目标靶靶心离竖直杆顶的水平距离为L,竖直距离为,试分析:
(1)若将管子缓慢转动到竖直位置,求小钢珠距管底部的距离;
(2)若在(1)过程中弹簧对小钢珠做的功为W1,试求管壁对小球做的功W2
(3)小钢珠击中靶心时的动能.
21. (本题8分) 德优题库光滑的水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,质量为m=0.1kg物块将弹簧缓慢压缩,当弹簧的弹性势能为3.2J时将物体锁定,解除锁定后物块滑上质量为m=0.1kg的小车,再滑上固定在竖直平面内半径r=0.1m的光滑半圆形轨道,最后从N点飞出,水平桌面、车的上表面和轨道最低点高度都相同,小车与半圆轨道碰撞后不动,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,小车与水平地面的摩擦力不计,车碰到圆轨道后立即停止运动.g=10m/s2.求:
(1)物体滑上小车时的速度;
(2)物体滑上M点时对半圆轨道的最小压力;
(3)小车长度.
22. (本题8分) 德优题库某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道,AB为长L=6m、倾角α=37°的斜轨,BC为水平轨道,CD为半径R=15m、圆心角β=37°的圆弧,轨道AB段粗糙其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度v0=2m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为零(不计经过B点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30kg,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)该小孩第一次经过圆弧C点时,对圆弧轨道的压力FN
(2)该小孩在轨道AB上运动的总路程s。
23. (本题8分) 德优题库一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧下端固定于倾角为θ=53°的光滑斜面底端,上端连接物块Q.一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块Q连接,另一端与套在光滑竖直杆的物块P连接,定滑轮到竖直杆的距离为d=0.3m。初始时在外力作用下,物块P在A点静止不动,轻绳与斜面平行,绳子张力大小为50N.已知物块P质量为m1=0.8kg,物块Q质量为m2=5kg,不计滑轮大小及摩擦,取g=10m/s2.现将物块P静止释放,求:
(1)物块P位于A时,弹簧的伸长量x1
(2)物块P上升h=0.4m至与滑轮O等高的B点时的速度大小;
(3)物块P上升至B点过程中,轻绳拉力对其所做的功。
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,机械能守恒定律的简单应用,
  • 查看
  • 2
  • 电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,用能量守恒定律解决实际问题,
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  • 3
  • 欧姆定律的简单应用,电阻定律的内容及表达式,
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  • 4
  • 匀变速直线运动位移与时间的关系,
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  • 5
  • 串联电路的特点及应用,电功和电功率的计算,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
  • 查看
  • 6
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,
  • 查看
  • 7
  • 动量定理的内容和应用,
  • 查看
  • 8
  • 电功和电功率的计算,用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻,
  • 查看
  • 9
  • 动量定理的内容和应用,
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  • 10
  • 电场强度与电场力的关系和计算,电场力做功与电势能变化的关系,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 11
  • 电功和电功率的计算,电路动态分析,
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  • 12
  • 匀变速直线运动速度与位移的关系,
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  • 13
  • 动能定理的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,
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  • 14
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,机械能守恒定律的简单应用,
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  • 15
  • 常见力做功与相应的能量转化,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 16
  • 牛顿第二定律的简单应用,重力做功的特点和计算,常见力做功与相应的能量转化,
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  • 17
  • 螺旋测微器的使用与读数,
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  • 18
  • 描绘小灯泡的伏安特性曲线,
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  • 19
  • 测量普通电源的电动势和内阻,
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  • 20
  • 胡克定律及其应用,共点力的平衡问题及求解,平抛运动速度的计算,动能定理的简单应用,
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  • 21
  • 机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 22
  • 绳球类模型及其临界条件,动能定理的简单应用,
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  • 23
  • 胡克定律及其应用,物体在光滑斜面上的运动,动能定理的简单应用,
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