浙江省温州市2021-2022学年高一下学期期末教学质量统测物理（A） Word版含解析.docx

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2021学年第二学期温州市高一期末教学质量统一检测物理试题（A卷）考生须知：1、本试题卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间90分钟。2、考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卷上。3、选择题的答案须用2B铅笔将答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。4、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卷上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。5、本试卷中的有关计算中重力加速度取10m/s2（除实验题外）。选择题部分一、选择题1（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.下列物理量属于矢量的是（　　）A.机械能B.功率C.电场强度D.电势【答案】C【解析】【详解】ABD．标量是只有大小没有方向、运算时遵循代数运算法则的物理量。机械能、功率、电势都是标量，故ABD错误；C．矢量是既有大小又有方向、运算时遵循平行四边形定则的物理量；电场强度是矢量，故C正确。故选C。2.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　）A.速度一定在变化B.所受的合外力一定在变化C.动能一定在变化D.加速度方向一定垂直于速度方向【答案】A【解析】【详解】A．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，则速度一定变化，故A正确；B．曲线运动是变速运动，一定有加速度，但合外力可以不变，如平抛运动，故B错误；C．做曲线运动物体，它的速度的方向必定是改变的，速度的大小可以不变，即动能可能不变，如匀速圆周运动，故C错误；D．加速度方向不一定垂直于速度方向，如平抛运动，故D错误。故选A。 3.下列说法正确的是（　　）A.库仑通过油滴实验测得元电荷e的数值B.由电场强度的定义式可知，E与F成正比，与q成反比C.电容器的电容C由电容器自身结构决定，与所加的电压无关D.选择不同的位置作为零电势点，电场中某两点间的电势差会不同【答案】C【解析】【详解】A．密立根通过油滴实验测得元电荷e的数值，选项A错误；B．电场中某点的场强是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的带电量以及所受的电场力均无关，选项B错误；C．电容器的电容C由电容器自身结构决定，与所加的电压无关，选项C正确；D．电场中某两点间的电势差与零电势点的选择无关，选项D错误。故选C。4.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，运动到螺旋形中央，下列关于该小球运动的说法正确的是（　　）A.线速度增大，角速度不变B.线速度不变，角速度减小C.线速度减小，向心加速度增大D.角速度增大，向心加速度增大【答案】D【解析】【详解】水平轨道光滑，所以小球的线速度大小不变，但是转动半径变小，根据可知角速度增大，根据可知向心加速度变大，故D正确，ABC错误。故选D。 5.下列几种情境中可以看成机械能守恒的是（　　）A.图甲中在空中运动的铅球B.图乙中离开脚后在空中运动的毽子C.图丙中被吊车吊着匀速下降的“蛟龙号”D.图丁中处于上升过程的撑杆跳高运动员【答案】A【解析】【详解】A．图甲中在空中运动的铅球，可认为铅球受到空气阻力忽略不计，铅球在空中只受重力，机械能守恒，A正确；B．图乙中离开脚后在空中运动的毽子，空气阻力对毽子做负功，毽子的机械能减少，B错误；C．图丙中被吊车吊着匀速下降的“蛟龙号”，“蛟龙号”的动能不变，重力势能减少，故“蛟龙号”的机械能减少，C错误；D．图丁中处于上升过程的撑杆跳高运动员，撑杆对运动员做正功，运动员的机械能增加，D错误。故选A6.下列说法不正确的是（　　）A.摩擦过的琥珀能吸引小物体，说明小物体一定带电B.在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是防止静电危害C.静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，使喷涂更均匀D.避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地，使建筑物避免雷击【答案】A【解析】【详解】A．摩擦过的琥珀能吸引小物体，是因为琥珀带电，可吸引轻小物体，A错误；B．在加油站给车加油前手要触摸一下静电释放器，是让静电通过人体导走，以防止静电危害，B正确；C．静电喷漆时让工件表面与油漆微粒带上异种电荷，可通过异种电荷相互吸引的特性，让喷涂更均匀，C正确；D．避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地，使建筑物避免雷击，D正确。本题选不正确的，故选A。7.电场线如图所示的电场中，a、b两点的连线与经过b点的电场线垂直，下列说法正确的是（　　） A.a、b两点的连线为等势线B.将一正电荷从b点移到c点，电场力做正功C.同一电荷在b点的加速度比在c点的加速度小D.负电荷在b点所受的电场力方向与b点电场方向相同【答案】B【解析】【详解】A．根据题意，由图可知，a、b两点的连线与经过b点的电场线垂直，与经过点的电场线不垂直，则a、b两点的连线不是等势线，故A错误；B．根据题意，由图可知，电场方向为，正电荷的受力方向为，则将一正电荷从b点移到c点，电场力做正功，故B正确；C．由图，根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知，点的电场线比点的电场线密，则点的电场强度大，同一电荷在b点受到的电场力大，则同一电荷在b点的加速度比在c点的加速度大，故C错误；D．负电荷在b点所受的电场力方向与b点电场方向相反，故D错误。故选B。8.如图所示，在杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面向右匀速运动与此同时猴子从A点开始沿竖直杆向上做匀加速运动，最终达到B点。若以地面为参考系，猴子从A点到B点的运动轨迹可能是图中的（　　）A.曲线1B.曲线2C.直线3D.曲线4【答案】D【解析】【详解】由题意，小猴子从A点到B 点沿水平方向为匀速直线运动，加速度为零；沿杆向上做匀加速直线运动，加速度向上，故小猴子的实际加速度竖直向上；初速度与加速度不在一条直线上，所以小猴子的运动轨迹为向上弯曲的曲线。故选D。9.铅球运动员分别采用“原地推”和“滑步推”两种方式进行练习，如图为滑步推铅球的过程示意图，滑步推铅球比原地推铅球增加几米的成绩。若两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，则（　　）A.两种方式推出的铅球落地速度方向一定相同B.两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度相同C.采用滑步推铅球方式推出的铅球在空中运动的时间更长D.采用原地推铅球方式推出的铅球在空中上升的高度更高【答案】C【解析】【详解】C．设出手速度与水平方向的夹角为，出手位置离地面高度为，铅球落地时的竖直速度为，则有解得推出的铅球在空中运动的时间为推出的铅球在空中运动的水平位移为由题意可知两种方式铅球出手时的、都相同，但滑步推铅球的水平位移大，可知滑步推铅球出手的初速度更大，可知滑步推铅球在空中运动的时间更长，C正确； A．设铅球落地速度与水平方向的夹角为，则有由于出手时的初速度不同，可知不同，故两种方式推出的铅球落地速度方向一定不相同，A错误；B．铅球在水平方向做匀速直线运动，铅球在空中运动到最高点时的速度为由于滑步推铅球的初速度更大，可知滑步推铅球在最高点时的速度更大，B错误；D．推出的铅球在空中上升的高度为由于滑步推铅球的初速度更大，可知滑步推铅球在空中上升的高度更高，D错误。故选C。10.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示，同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动，若不考虑车轮受到的侧向摩擦力，下列说法正确的是（　　）A.车在a平面运动的速率较小B.车在a平面运动的周期较小C.车在b平面运动的角速度较大D.车在b平面受到的支持力较大【答案】C【解析】【详解】人和车整体进行分析可知得 可知车在a平面和b平面受到的支持力相等，故D错误又因为ra＞rb所以va＞vbωa＜ωbTa＞Tb故C正确，AB错误。故选C。11.2022年4月30日，我国首次实现运载火箭海上“一站式”发射，以“一箭五星”的方式成功地将5颗卫星，送入预定轨道。已知引力常量为，地球的质量为、半径为，其中一颗卫星的质量为，围绕地球做轨道半径为的匀速圆周运动，则该卫星（　　）A.线速度大小为B.周期为C.动能为D.向心加速度大小为【答案】A【解析】【详解】AC．根据万有引力提供向心力可得解得线速度大小为 该卫星的动能为A正确，C错误；B．根据万有引力提供向心力可得解得周期为B错误；D．根据万有引力提供向心力可得解得向心加速度大小为D错误。故选A。12.空军飞行员跳伞训练的场景如图所示。一飞行员下降到极限高度时打开降落伞，而后竖直向下做减速运动。若飞行员和降落伞的总质量为m，所受空气阻力大小恒为F，g为当地的重力加速度。则在减速下降h的过程中（　　）A.飞行员和降落伞所受阻力做功为FhB.飞行员和降落伞所受合力做功为Fh-mghC.飞行员和降落伞的机械能减少了FhD.飞行员和降落伞的重力势能减少了mgh-Fh【答案】C【解析】 【详解】AC．行员和降落伞所受阻力做功为飞行员和降落伞的机械能减少了Fh，A错误，C正确；B．飞行员和降落伞所受合力做功为B错误；D．飞行员和降落伞的重力所做的功为mgh，势能减少了mgh，D错误。故选C。13.如图甲所示，物体以一定初速度从倾角α=37°，足够长的斜面底端沿斜面向上运动。上升的最大高度为3.0m，选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示。sin37°=0.60，cos37°=0.80。下列选项不正确的是（　　）A.物体的质量m=1.0kgB.物体的初速度v0=10m/sC.物体受到的摩擦力Ff=4ND.物体回到斜面底端时的动能Ek=20J【答案】D【解析】【详解】A．当时，物体速度为零，则得故A说法正确，不符合题意；B．当时，物体初动能等于机械能，则得 故B说法正确，不符合题意；C．对物体上升的整个过程中，根据动能定理解得故C说法正确，不符合题意；D．从顶端到底端，根据动能定理得故D说法错误，符合题意。故选D。二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的0分）14.在场强为E=150V/m的匀强电场中，相距d=2cm的a、b两点的电势差可能为（　　）A.7.5VB.4VC.1VD.0【答案】CD【解析】【详解】设a、b两点连线与电场线夹角为，则a、b两点在电场线方向的距离为a、b两点的电势差为可见，U在0~3V之间。故选CD。15.2021年2月10日，“天问一号”探测器实施近火捕获制动，顺利进入近火点高度约400km，周期约10个地球日的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星。5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如图所示是“天问一号”的轨道模型，则“天问一号”探测器（　　） A.在轨道II上经过Q点的速度比经过P点的速度小B.在轨道Ⅱ的运行周期大于在轨道Ⅲ的运行周期C.由轨道III转移到轨道II时，需要在P点减速D.在轨道I上P点的加速度小于在轨道Ⅱ上P点的加速度【答案】AC【解析】【详解】A．由开普勒第二定律可知：在轨道II上经过Q点的速度比经过P点的速度小，故A正确；B．由图可知，轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅲ的半长轴，根据开普勒第三定律可知在轨道Ⅱ的运行周期小于在轨道Ⅲ的运行周期，故B错误；C．由轨道III转移到轨道II时，“天问一号”探测器做近心运动，需要减速，减小所需的向心力，故C正确；D．根据可得可知在轨道I上P点的加速度等于在轨道Ⅱ上P点的加速度，故D错误。故选AC。16.如图所示，一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙的水平地面上，绝缘轻杆固定在凹槽的顶端，绝缘轻杆中间位置即圆心处固定一负点电荷，一带正电小球（可看做点电荷）静置于槽内底部的A点。现用一个与竖直方向夹角始终为θ的斜向上的力F，把小球从A点沿着凹槽缓慢拉至B点，整个过程中，凹槽始终保持静止，小球始终没有离开凹槽。则在上述过程中下列说法正确的是（　　） A.斜向上的拉力F一直增大B.凹槽对带电小球的支持力先减小后增大C.地面对凹槽的支持力一直在增大D.地面对凹槽的摩擦力先增大后减小【答案】AB【解析】【详解】AB．设库仑力，小球所受库仑力和凹槽支持力始终指向圆心，如图所示由图可知F一直增大，先减小后增大，由于小球和点电荷距离不变，所以大小不变，得先减小后增大，故AB正确；CD．以整体为研究对象受力分析得地面支持力由于F一直增大，地面对凹槽的支持力N一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误。故选AB。非选择题部分三、实验题（本题共2小题，共14分）17.在“观察电容器的充、放电现象”实验中，（1）用如图1所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着“2200μF，10V”，下列说法正确的是 _________；A.电容器的击穿电压为10VB.电压为10V时，电容器才正常工作C.电容器电压为5V时，电容是2200μFD.电容器电压为5V时，电容是1100μF（2）把干电池、电阻箱、电容器、电流表、单刀双掷开关S按图2电路图连成实验电路如图3所示，将电阻箱调到合适阻值。①先使开关S接1，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况为____________；A.逐渐偏转到某一刻度后保持不变B.逐渐偏转到某一刻度后迅速回到0C.迅速偏转到某一刻度后保持不变D.迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0②电容器充电完毕，断开开关，此时如图2所示电路图中电容器上极板____________（填“带正电”、“带负电”或“不带电”）；③然后将开关S接2，电容器放电。在放电过程中，电路中的电流大小为，电容器所带电荷量为，电容器两极板电势差为，电容器的电容为。下面关于、、、随时间的变化的图像，正确的是____________。A．B.C.D.【答案】①.C②.D③.带正电④.B【解析】 【详解】（1）[1]A．10V是电容器的额定电压，不是电容器的击穿电压，A错误；B．10V是电容器的额定电压，电压低于10V时，电容器也能正常工作，B错误；CD．电容与电容器所加电压无关，只与自身构造有关，可知电容器电压为5V时，电容是2200μF，C正确，D错误。故选C。（2）①[2]使开关S接1，电源给电容器充电，电路瞬间有了充电电流，随着电容器所带电荷量逐渐增大，电容器两极板间的电压逐渐增大，充电电流逐渐减小，所以此过程中观察到电流表指针迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到0，D正确，ABC错误。故选D。②[3]由电路图可知，电容器上极板与电源正极相连，故电容器充电完毕，断开开关，电容器上极板带正电③[4]D．放电过程中，电容与电容器所带电荷量和电容器极板间电压没有关系，可知电容器电容保持不变，D错误；ABC．放电过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，根据电容定义式可知电容器极板间电压逐渐减小，则放电电流逐渐减小，根据可知图像的切线斜率绝对值逐渐减小，B正确，AC错误。故选B。18.“验证机械能守恒定律”实验的装置如图1所示。（1）还需要图2中的仪器是____________（写仪器的名称）； （2）让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图3所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz重物质量为100g，当地重力加速度g=9.80m/s2，则打C点时，重物的速度大小vC=_________m/s（保留3位有效数字），重物的动能E1=___________J（保留3位有效数字），O点到C点重物减小的重力势能E2=__________J（保留3位有效数字）；（3）比较E1与E2的大小，出现这一结果的原因可能是____________。A．工作电压偏高B．存在空气阻力和摩擦力C．接通电源前释放了纸带【答案】①.刻度尺②.2.41③.0.290④.0.273⑤.C【解析】【详解】（1）[1]实验中需要测量重物下降高度，故还需要刻度尺。（2）[2]打出C点时重物的速度大小为（2）[3]重物动能（2）[4]O点到C点重物减小的重力势能（3）[5]通过比较，可以发现E1大于E2，即物体获得的动能大于物体减少的重力势能。A．如果是打点计时器的工作电压偏高，只会使打出的点迹更清晰，不会影响打点周期，A不可能；B．如果是空气阻力和摩擦力导致的系统误差，则应该是物体获得的动能小于物体减少的重力势能，即 E1小于E2，B不可能；C．如果是在接通电源前就释放了纸带，则会导致在测量的这段下降距离内，重物具有了一个明显的初动能，这将有可能导致重物的末动能大于重物减小的重力势能，C可能。故选C。四、计算题（本题共4小题，共41分。要求画出必要的图形解答时，写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位）19.如图所示，两相同金属极板A与B的长度为L，相距为d，极板间的电压为U。一个电荷量为e的电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度为v0。把两板间的电场看作匀强电场，求电子（1）在电场中运动的加速度a的大小；（2）射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y；（3）射出电场时偏转的角度θ。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）在匀强电场中，有电子只受电场力作用，由牛顿第二定律可得eE=ma联立解得（2）电子做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，有L=v0t竖直方向匀加速直线运动，有联立解得 （3）射出电场时竖直方向速度为vy=at射出电场时偏转的角度θ满足：联立解得20.图甲是2022年北京冬奥会冰壶混双比赛情景，其运动模型简化如图乙所示，A、B、C、O为运动场地中心线上的四个点。投壶手将质量m=20kg的冰壶以初动能Ek0=56J从A点沿中心线掷出，冰壶恰好停在营垒区的中心O点。已知冰壶可视为质点，A点和O点的距离L1=28m，擦冰手可以在AO区域内擦冰，不计空气阻力。（1）求冰壶与冰面间的动摩擦因数μ；（2）实际比赛中，投壶手将冰壶以初动能Ek1=46J从A点掷出，擦冰手在AO间一段长度L2=10m的BC区域内擦冰（擦拭后动摩擦因数变为kμ），冰壶恰好停在O点，且冰刷始终不接触冰壶，求k的大小；（3）仍使冰壶恰好停在O点，求投壶手在A点给冰壶的初动能Ek与擦冰长度L的关系式。（k同上一小问）【答案】（1）0.01；（2）0.5；（3），0≤L≤28m【解析】【详解】（1）冰壶在从A到O的过程中，由动能定理得解得，冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ=0.01 （2）冰壶在AB和CO区域未擦冰，动摩擦因数为μ，BC区域擦拭后动摩擦因数变为kμ，由动能定理得解得k=0.5（3）仍使冰壶恰好停在O点，投壶手投掷的初动能应满足可得，初动能Ek与擦冰长度L的关系为，0≤L≤28m21.激光高速特技车（以下简称小车）依靠强磁电机提供动力，能以很大的速度在空心圆体中运动，如图甲所示。某同学将鱼缸固定在示数已调零的台秤上，打开小车开关，使小车在半径为的竖直面内做匀速圆周运动。已知鱼缸的质量，小车的质量，不考虑空气阻力等影响，运动模型如图乙所示。（1）求小车恰能过最高点时速度大小；（2）若小车在最高点时，台秤的示数为，求此时小车速度大小；（3）在（2）的前提下，求小车在最低点时台秤的示数。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小车在最高点刚好由重力提供做圆周运动所需的向心力，则有解得 （2）小车在最高点时，以小车为对象，设鱼缸对小车的弹力大小为，根据牛顿第二定律可得以鱼缸为对象，根据受力平衡可得由牛顿第三定律可知联立解得（3）小车在最低点时，以小车为对象，设鱼缸对小车的弹力大小为，根据牛顿第二定律可得以鱼缸为对象，根据受力平衡可得由牛顿第三定律可知联立解得22.如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，模型简化如图乙所示。质量（连同装备）m=60kg运动员由A点静止出发，通过长度LAB=50m、倾角为37°的斜面雪道AB，进入半径R=20m、圆心角为45°的圆弧雪道BCD，并经助雪道E点飞出后落至倾角也为37°的斜面雪道P点（图中未画出），由于斜面雪道的作用，仅保留沿斜面雪道方向的速度，垂直斜面雪道方向的速度立即减为0，随后滑至斜面雪道底部G点进入长度LGH=10m的水平减速雪道GH。整个运动过程中运动员可视为质点，雪道连接处均平滑连接。已知运动员到达圆弧雪道BCD的最低点C时速度vC=20m/s，不考虑空气阻力。（1）求运动员在C点时受到的支持力大小FN；（2）求运动员在雪道ABC上运动过程中阻力对其做的功Wf；（3）若运动员在E点沿着切线飞出后，到达最高点O时速度v0=10m/s，O点离斜面雪道F 点竖直高度为h0=5m，且F点与G点距离LFG=35m，运动员受到斜面雪道的平均阻力为Ff1=120N，运动员进入水平轨道后通过调整姿态以改变阻力。要保证安全停在水平轨道GH上，试计算运动员在水平轨道GH所受的最小平均阻力大小Ff2。【答案】（1）1800N；（2）-8400J；（3）1440N【解析】【详解】（1）运动员在C处由支持力和重力的合力提供向心力：解得FN=1800N（2）运动员从A到C的过程中，由动能定理得解得Wf=-8400J（3）运动员落在斜面上P点时解得t=2s或（舍去）运动员在P处到底部G的距离解得LPG=10m 运动员在P处的速度解得vP=20m/s运动员从P经过G，恰好停在H处时，平均阻力最小。解得=1440N