2021-2022学年安徽省合肥市一六八中学高一（下）期末模拟物理试题（解析版）

1、2021-2022学年安徽省合肥市一六八中学高一（下）期末模拟物理试题一、选择题（本题共12小题，48分，其中17题为单项选择题，812为多项选择）1. 如图所示，木块上表面是水平的，当木块置于上，一起沿光滑斜面由静止开始下滑，下滑过程中与保持相对静止，且斜面体相对地面静止。和在下滑过程中（）A. 地面对斜面体的摩擦力为零B. 木块对的摩擦力做负功C. 对做正功D. 对不做功【答案】D【解析】【分析】【详解】A光滑斜面，A、B一起沿斜面向下加速，因此具有沿斜面向下的加速度，此时加速度有水平向左的分加速度，将A、B和斜面体看成整体，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故A错误；BA、B一起沿斜面向下加

2、速，此时加速度有水平向左的分加速度，则B对A的摩擦力水平向左，A的位移沿斜面向下与摩擦力方向的夹角小于90，所以B对A的摩擦力做正功，故B错误；C将A、B看成整体，整体具有沿斜面向下的加速度，将a正交分解为竖直方向a1，水平方向a2，如图竖直方向上由牛顿第二定律可知水平方向上设斜面与水平方向的夹角为，摩擦力与弹力的合力与水平方向上的夹角为，由几何关系可知联立解得所以因此B对A的作用力与斜面垂直，所以B对A的合力不做功，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力也不做功，故C错误；D由于B对A的作用力与斜面垂直，所以A对B的作用力不做功，故D正确。故选D。2. 如图所示，劲度系数为k的弹簧下端悬挂一个

3、质量为m的重物，处于静止状态。手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，手对重物做的功为W1。然后放手使重物从静止开始下落，重物下落过程中的最大速度为v，不计空气阻力，重物从静止开始下落到速度最大的过程中，弹簧对重物做的功为W2（）A. W1B. W1C. W2=mv2D. W2=-mv2【答案】B【解析】【分析】【详解】AB劲度系数为弹簧下端悬挂一个质量为的重物，处于静止状态，弹簧的伸长量手托重物使之缓慢上移，直到弹簧恢复原长，对此过程由动能定理可得解得此过程中弹簧弹力对物体做功为正，则故A错误，B正确；CD重物下落到速度最大时，弹簧弹力等于物体重力，对重物从静止开始下落到速度最大的过程应用动

4、能定理得解得弹簧对重物做的功故CD错误。故选B。3. 用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知铁锤第一次敲击使铁钉进入木板的深度为，接着敲第二锤，如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第一次相同，那么，第二次使铁钉进入木板的深度为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【详解】由题意可知，阻力与深度d成正比，f-d图象如图所示F-x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功，每次钉钉子时做功相同，可得，力与深度成正比，则，两次做功相同解得第二次钉子进入木板的深度故B正确，ACD错误。故选B。4. 某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用

5、天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的绕地方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射。下列说法中正确的是（）A. 同步卫星离地高度为B. 同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度C. D. 同步卫星加速度大于近地卫星的加速度【答案】C【解析】【分析】【详解】A设地球同步卫星的轨道半径为r，其受到的地球万有引力提供向心力，即对地面上的物体万有引力等于重力有由以上两式可得：所以同步卫星离地高度为故A错误；B根据因为同步卫星与赤道上物体转动角速度相同，同步卫星离地

6、心距离较大，同步卫星加速度大于赤道上物体向心加速度，故B错误；C根据光的直线传播规律，日落12小时内有时间该观察者看不见此卫星图示如下图所示同步卫星相对地心转过角度为结合计算得出所以C选项是正确的；D根据得同步卫星的轨道半径比近地卫星轨道半径大，同步卫星的加速度小于近地卫星的加速度，故D错误。故选C。5. 哈雷彗星是人一生中唯一可以裸眼看能看见两次的彗星，其绕日运行的周期为T年，若测得它在近日点距太阳中心的距离是地球公转轨道半长轴的N倍，则由此估算出哈雷彗星在近日点时受到太阳的引力是在远日点受太阳引力的A. B. C. 倍D. 倍【答案】B【解析】【详解】设地球公转轨道半长轴为 ，哈雷彗星围绕

7、太阳运转的半长轴为 ，由开普勒第三定律可知 ；哈雷彗星近日距离为 远日距离为 ，哈雷彗星在近日点时受到太阳的引力 ，哈雷彗星在远日点时受到太阳的引力为则：故B正确【点睛】解决本题的关键是：熟练应用开普勒第三定律及万有引力定律6. 国产大片流浪地球的热播，开启了人类星际移民的设想。如果在某宜居行星上，将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，将质量为m的物体从弹簧正上方某位置由静止释放，物体运动过程中的加速度与位移间的关系如图所示。已知该宜居行星的半径是地球半径的2倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略自转的影响，地球和该宜居行星均可视为质量分布均匀的球体，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. 物体下落

8、过程中的最大动能为B. 物体下落过程中弹簧的最大压缩量为C. 宜居行星的密度与地球的密度之比为D. 宜居行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为【答案】A【解析】【详解】A物体下落过程中，加速度为零时速度最大即动能最大，物体受到的合外力故图线与坐标轴围成的图形的面积与m的乘积，就等于合外力所做的功，即为动能的增加量，求出最大动能为，选项A正确；B弹簧压缩量为2时，物体处于平衡位置，根据简谐运动的特点，之后物体下降的高度大于2，选项B错误；C由图可知，宜居行星表面的重力加速度大小为，忽略自转的影响，认为万有引力等于重力，有结合可得宜居行星的密度与地球的密度之比为，选项C错误；D该宜居行星的第

9、一宇宙速度地球的第一宇宙速度可得宜居行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为，选项D错误。故选A7. 如图所示，竖直平面内有一个圆，沿竖直方向，是圆的一条直径，O为圆心。、为圆的三条弦，在这三条弦和一条直径中，相邻之间的夹角均为。在P点，将一小球以某一大小恒定速度沿该圆所在的竖直平面抛出。已知抛出后的小球除受到重力作用外，还始终受到一个恒力F作用，该恒力F方向在竖直平面内。小球抛出的速度方向不同，该小球会经过圆周不同的点，在这些圆周上的所有点中，小球经过c点的速度最大。则下列说法正确的是（）A. 恒力F的方向一定与平行B. 恒力F的方向有可能与平行C. 恒力F的方向一定与平行D. 恒力F的

10、方向有可能与平行【答案】C【解析】【分析】【详解】小球受两个力的作用，重力G与恒力F，两两个力合成为一个，视为“等效重力”，由于有且仅有c点速度最大，即动能最大，则“等效重力势能最小”过c点作圆的切线，即为“等效重力场”的水平面，则“等效重力”与水平面垂直，由圆中的几何关系，得“等效重力”沿Oc方向，恰为竖直方向，说明F与G同为竖直方向，与Pd平行，故C正确，ABD错误。故选C。8. 2021年10月16日6时56分，“神舟十三号”飞船与“天宫二号”目标飞行器在离地面393 km的近圆形轨道上成功进行了自动交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是（）A. “神舟十三号”

11、飞船的发射速度大于第二宇宙速度B. 如不加干预，在运行一段时间后，“天宫二号”的动能可能会增加C. 航天员在“天宫二号”中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用D. 绕地球运行的“神舟十三号”飞船和“天宫二号”的速度小于第一宇宙速度【答案】BD【解析】【详解】A“神舟十三号”飞船的发射速度小于第二宇宙速度，故A错误；B如不加干预，在运行一段时间后，空气阻力对“天宫二号”做负功，速率减小而做向心运动，高度将缓慢降低，万有引力又会对“天宫二号”做正功而使其动能可能会增加，故B正确；C航天员在“天宫二号”中处于失重状态是因为其重力提供向心力，并不是不受地球引力作用，故C错误；D卫星的轨道半径等于地

12、球半径时，运行速度等于第一宇宙速度，轨道越高运行速度越小，所以绕地球运行的“神舟十三号”飞船和“天宫二号”的速度小于第一宇宙速度，故D正确。故选BD。9. 如图所示，足够长的光滑固定斜面的倾角为30，一轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端与质量为m的滑块相连，滑块放在质量也为m的木板上面，滑块与木板均处于静止状态。从零时刻起对木板施加一个平行于斜面向上的拉力F，使二者一起向上做匀加速直线运动。t时刻滑块与木板刚要发生相对滑动，此时弹簧处于原长，拉力大小是零时刻拉力大小的3倍。已知重力加速度大小为g，滑块始终未离开木板，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（）A. 二

13、者一起做匀加速直线运动的加速度大小为B. 时刻滑块与木板之间的摩擦力为0C. 在0t的时间内，拉力F做的功为D. 滑块向上运动的速度最大时，弹簧的形变量为【答案】BC【解析】【详解】A以滑块和木板为研究对象，设它们一起匀加速运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律可知：零时刻，设外力为t时刻求得则A错误；B设弹簧的劲度系数为k，初始时，由平衡条件可知t时间内它们运动的位移则时间内，它们运动的位移以滑块为研究对象代入数据则B正确；C对滑块和木板外力F随运动的位移满足线性关系，则0到t时间内外力F做的功为则C正确；D设滑块和木板间的动摩擦因数为，t时刻，对滑块与木板发生相对滑动后，滑块向上做加速度减

14、小的加速运动，当合外力为0时，速度达到最大，满足解得则D错误。故选BC。10. 为减机动车尾气排放， 某市推出新型节能环保电动车在检测该款电动车性能的实验中， 质量为8102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶， 利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v， 并描绘出如图所示的 F -图像 （图中AB、BO均为直线）， 假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动， 重力加速度g取10m/s2。则A. 电动车匀加速运动过程中的最大速度为15m/sB. 该车起动后， 先做匀加速运动， 然后匀速运动C. 该车做匀加速运动的时间是1.5 sD. 该车行驶时的阻力是400N【答案】CD

15、【解析】【分析】【详解】AAB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动，可知匀加速达到的最大速度为3m/s，所以A错误；BAB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动；BC图线的斜率表示电动车的功率，知BC段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，所以B错误；CD电动车的功率为匀加速运动的末速度为当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知f=400N根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小则匀加速运动的时间所以CD正确；故选CD。11. 如图所示是网球发球机，某次室内训练时从距地面一定的高度向竖直墙面发射完全相同的网球假定网球水平射出

16、，某两次射出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向夹角分别为和，若不考虑网球在空中受到的阻力，则（）A. 两次发射的初速度之比为B. 碰到墙面前在空中运动时间之比为C. 下降高度之比为D. 碰到墙面时动能之比为【答案】BCD【解析】【详解】AB由题知，两次平抛运动的水平位移相同，设为x，根据平抛运动规律有tan y=gt2联立得t=当=30时t1=当=60时t2=故两次运动的时间之比为根据公式x=v0t得A错误，B正确；C根据公式y=gt2得C正确；D第一次平抛的合速度为v1=第二次平抛的合速度为v2=故碰到墙面时动能之比又v01=v02=vy1=gt1=vy2=gt2=代入得=1D正确。故选BC

17、D。12. 汽车从静止开始以加速度a0匀加速启动，最后做匀速运动。已知汽车的额定功率为P0，运动过程中所受的阻力恒为Ff，汽车的速度v随时间t及加速度a、牵引力F和功率P随速度v变化的图象如图所示，其中可能正确的是（）A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】【详解】B汽车开始做初速度为零的匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速过程结束，然后做加速度逐渐减小的加速运动，直至最后做匀速运动，加速度为零，故B错误。ACD在匀加速阶段，有故为恒力；功率随速度均匀增大，设匀加速过程结束时的速度为，有故最后做匀速运动（速度）时，加速度牵引力额定功率故匀加速运动结束后，汽车以额定功率行驶，到汽车匀速

18、行驶前，汽车的牵引力F随速度的增大而减小，满足综上所述，可知选项A、C、D均可能正确，故ACD正确。故选ACD。二、实验题（本题共两小题，每空2分，共12分）13. 某研究性学习小组设计测量弹簧弹性势能实验装置如图甲所示。实验器材有：上端带有挡板的斜面体、轻质弹簧。带有遮光片的滑块。（总质量为m）、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺，实验步骤如下：用游标卡尺测得遮光片的宽度为d；弹簧上端固定在挡板P上，下端与滑块不拴接，当弹簧为原长时，遮光片中心线通过斜面上的M点；光电门固定在斜面上的N点，并与数字计时器相连；压缩弹簧，然后用销钉把滑块锁定，此时遮光片中心线通过斜面上的O点；用刻度尺分别

19、测量出O、M两点间的距离x和MN两点间的距离l；拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间；保持x不变，移动光电门位置，多次重复步骤。根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线，求得图像的斜率为k、纵轴截距为b。（1）下列做法中，有利于减小实验误差的有（ ）A.选择宽度较小的遮光片 B.选择质量很大的滑块C.减小斜面倾角 D.增大光电门和M点距离（2）滑块在M点的动能_，弹簧的弹性势能_。（用“m、d、x、k、b”表示）【答案】 . AD#DA . . 【解析】【详解】(1)1A选择宽度较小的遮光片，遮光片在挡光时间内的平均速度更接近遮光片通过光电门时的瞬时速度，能减小误

20、差，故A正确；B选择质量很大的滑块，滑块运动的距离减小，从而增大测量偶然误差，故B错误；C减小斜面倾角，增大摩擦力，滑块运动的距离减小，从而增大测量偶然误差，故C错误；D增大光电门和M点距离，能减小长度测量的偶然误差，故D正确。故选AD。(2)2 滑块从M到N做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，因此有N点的速度为根据运动学公式则有化简得由图像得解得滑块在M点的动能3从O点到M点由动能定理又所以弹簧的弹性势能14. 如图所示是某同学将小球水平抛出后得到的频闪照片（y为竖直方向），已知当地重力加速度为g。（1）若小方格的边长为L，小球平抛的初速度的计算

21、公式为v_（用L，g表示）（2）若该同学想要进一步测量他平抛小球时对小球所做的功，还需要测量的物理量是_（写出物理量名称及符号），则他对石子所做的功的表达式_（用已知和所测定的物理量表示）。【答案】 . . 小球的质量m . 2mgL【解析】【详解】（1）1根据可得初速度 （2）23人对石子做功为则还需要测量的物理量是小球的质量m；他对石子所做的功的表达式三、计算题（本题共3小题，15题12分，16题14分，17题14分）15. 如下图所示，一竖直轻弹簧上有两个物体A和，质量均为，其中与弹簧上端固定连接，弹簧下端固定在水平地面上，叠放在A上面，轻弹簧的劲度系数为，系统开始处于静止状态，点为弹簧

22、的原长位置现对施加一个竖直向上的力使其向上做加速度为的匀加速直线运动，两个物体可视为质点，重力加速度为，求：（1）在脱离A之前拉力与位移关系式；（2）从开始运动到分开的时间；（3）若做匀加速直线运动的加速度大小可以变化，则当加速度为多少时，从开始运动到分开的过程中拉力对做功有最大值，并计算这个功（用，表示）。【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【分析】【详解】（1）由于两个物块开始处于静止状态，设弹簧的压缩量为，则由胡克定律得设某一时间内A的位移为，竖直拉力为，把A和作为一个整体，由牛顿第二定律得联立可得（2）设两个物体恰好分开时，A的位移为，则有A与之间的相互作用力为零，对于A物体，由牛

23、顿第二定律得，联立得设运动时间为，则有联立得（3）由于拉力与A的位移呈线性变化，拉力的最大值和最小值分别为则拉力做功为联立得由数学知识可知则有当时，拉力的功有最大值，则有拉力的功有最大值为16. 如图所示，工人们利用一个斜直的长木板来将高处的货物运送到水平地面上，高处的工人先将质量为的货物（可视为质点）搬到木板的最上端，然后无初速度释放货物。物体能沿着斜面由静止匀加速下滑，木板的长度为，物体与木板之间的动摩擦因数，木板与水平的夹角为（）（1）求物体沿着斜面匀加速下滑到达底端的速度大小；（2）若货物到达斜面底端的速度过快将会造成物品损坏，于是工人就在木板上贴了一层长为x米的特殊材料使得货物能够到

24、达底端且速度不超过。其模型可以简化为下图。特殊材料和货物之间的动摩擦因数为，材料下端离底端的距离为，求特殊材料长度x的取值范围；（3）现在特殊材料的长度为和货物之间的动摩擦因数仍为，为使货物能够到达底端且速度不超过，则下端距离木板底端距离d的取值范围应该是多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由牛顿运动定律得解得由位移速度公式得解得(2)分析可知，物品滑离特殊材料的最小速度大于0就行，此时最大。则离开特殊材料前，由动能定理得解得物品滑离特殊材料的最小速度为，则解得此时最小。则离开特殊材料前，由动能定理得联立解得特殊材料长度x的取值范围为(3)由于不变，结合第(2)问可知，无是多少，只要物品能滑到底端，根据动能定理得末速度都为。