2021-2022学年河南省灵宝市实验高中物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆圈（r红<r绿）。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。每个石子的质量都相同，石子与圆盘间的动摩擦因数μ均相同。则下列判断正确的是A．绿石子先被甩出B．红、绿两种石子同时被甩出C．石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线D．在没有石子被甩出前，红石子所受摩擦力大于绿石子的2、(本题9分)关于物体的运动，下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．物体在变力作用下的运动一定是曲线运动D．物体在恒力作用下的运动一定是直线运动3、如图，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力不可以等于零B．小球过最高点时的最小速度为C．若小球在最低点的速度为，则当它运动到最高点时杆对球的作用力方向一定向上D．若增大小球运动的速度，则在最高点时球对杆的力一定增大4、(本题9分)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大5、(本题9分)如图所示,用水平力F推放在水平粗糙地面上的木箱,关于木箱所受摩擦力下列说法正确的是A．若木箱保持静止,则F越大,它所受摩擦力越大B．若木箱保持静止,则木箱质量越大,它所受摩擦力越大C．若木箱向前滑动,则F越大,它所受摩擦力越大D．若木箱向前滑动,则木箱运动越快,它所受摩擦力越大6、(本题9分)水平传送带在外力F驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为f，传送带所受摩擦力为，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（）A．f′所做的功等于f所做的功的负值B．F所做的功与所做的功之和等于砖块所获得的动能C．F所做的功与所做的功之和等于零D．F所做的功等于砖块所获得的动能7、(本题9分)下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．匀速圆周运动就是速度不变的运动D．物体受恒力作用可能做曲线运动8、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度9、光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度10、(本题9分)如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓地拉动纸带,重物跟着纸带一起运动,若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,解释这种现象的正确的是()A．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小B．缓慢拉动纸带与迅速拉动纸带，纸带给重物的摩擦力相同C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．迅速拉动纸带，纸带给重物的冲量小11、(本题9分)如图所示，a、b两个小球的质量均为m，a从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速度下滑，b从斜面顶端以初速度vo水平抛出，关于二者的运动过程，下列说法中正确的是()A．都做匀变速运动B．落地前的瞬间速率相同C．整个运动过程重力势能的变化相同D．整个运动过程中重力对二者做功的平均功率相同12、(本题9分)如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()A．若小球以最小位移到达斜面，则B．若小球垂直击中斜面，则C．若小球能击中斜面中点，则D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”(1)下列物理量需要测量的是________、通过计算得到的是_______（填写代号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式__________，动能增量的表达式__________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．14、（10分）(本题9分)如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：（1）下图是实验时平衡摩擦阻力的不同方法，其中正确的是________（选填字母）A．B．C．D．（2）实验中由于存在系统误差，实际上绳对小车的拉力________（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，为减小此误差、实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是________A．，、、、、、B．，、35g、40g、45g、50g、55gC．，、40g、、、、D．，、、、、、（3）某同学改变小车质量进行多次实验，作出小车的加速度a和质量M的如图所示；根据图线可知a与M的关系可能是________A．B．C．D．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)质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.16、（12分）(本题9分)如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=2kg的小球A，另一端连接质量M=12kg的重物B，小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动，取g=10m/s2。求：(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rd/s时，重物B所受地面的支持力大小F；(2)当重物B所受地面的支持力为零时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v。17、（12分）(本题9分)探索火星是人类不懈的追求。假设将来我们登上火星后,在火星表面上用弹簧测力计测量一质量为的物体所受的重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为。一卫星在火星表面附近绕火呈做匀速圆周运动,其环绕期为。已知引力常量为.认为火星是一个质量分布均匀的球体,不计火星自转的影响。求:(1)火星的半径和质量:(2)卫星绕火星运行的速度大小。

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、A【解析】

ABD．对石子受力分析，在没有被甩出之前，受重力、支持力、圆盘的静摩擦力三个力的作用，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有f=mω2r，当角速度增大时，两石子所受静摩擦力也在增大，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，石子将发生相对运动，即被甩出，由题意可知绿石子的半径大于红石子的半径，所以绿石子所受摩擦力大于红石子所受摩擦力，而两石子与圆盘的最大静摩擦力均为fm=μmg，则可知绿石子先被甩出，故A正确，BD错误；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圆盘对它的滑动摩擦力，石子做离心运动，所以轨迹是沿着切线的曲线，故C错误。2、A【解析】A、做曲线运动的物体速度方向时刻变化即速度不断变化,所以A选项是正确的;

B、变速运动还包括速度方向不变但大小改变的变速直线运动,故B错误;

C、如果变力的方向始终与速度方向共线,那么物体做的是变速直线运动,如弹簧振子的简谐振动.故C错误;

D、物体在恒力作用下的运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故D错误；故选A点睛：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.3、C【解析】

A.小球过最高点时，若速度等于，则杆所受的弹力等于零，故A错误B.当小球在最高点受到杆的弹力等于小球的重力时，小球的速度有最小值且，故B错误；C.若小球在最低点的速度为，设上升到最高点的速度为v根据动能定理，以及向心力公式可知，方向沿杆向上，故C正确；D.若小球在最高点的速度小于，在最高点，随着小球运动速度的增大，小球受到的支持力减小，根据牛顿第三定律可知在最高点时球对杆的力减小，故D错误；4、A【解析】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．故选A．【点评】本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解．5、A【解析】

若木箱保持静止，则静摩擦力与F大小相等，F越大，则它所受的摩擦力越大；故A正确；木箱受到的静摩擦力与质量无关，故B错误；若木箱滑动，则物体受到的是滑动摩擦力，摩擦力大小与正压力有关，和推力F无关，故C错误；滑动摩擦力的大小与运动快慢无关，故D错误；故选A。【点睛】在分析摩擦力时，首先要明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力，再根据摩擦力的性质进行分析解答．滑动摩擦力与正压力成正比、与动摩擦因数成正比，与其他因素无关；静摩擦力根据物体的受力分析进行判断．6、C【解析】

A.因为砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中发生相对滑动，砖块的位移与传送带的位移不等，则所做的功不等于f所做的功的负值。故A错误。BC.对传送带研究，动能不变，根据动能定理知，F所做的功与所做的功之和等于零。故B错误，C正确。D.根据能量守恒得，F所做的功等于砖块动能的增加量与摩擦产生的内能之和。故D错误。7、AD【解析】A：曲线运动的速度方向时刻发生变化，曲线运动一定是变速运动．故A项正确．B：变速运动不一定是曲线运动，例如：匀变速直线运动是变速运动但不是曲线运动．故B项错误．C：匀速圆周运动就是速度大小不变、方向不断变化的运动．故C项错误．D：物体受恒力作用可能做曲线运动，例如：物体水平抛出后在重力作用下做平抛运动．故D项正确．8、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．9、BCD【解析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.10、CD【解析】

AB、用水平力F慢慢拉动纸带,重物跟着一起运动,重物与纸片间是静摩擦力;若迅速拉动纸带,纸带会从重物下抽出,重物与纸片间是滑动摩擦力;滑动摩擦力约等于最大静摩擦力;故快拉时摩擦力大;故AB错误；C、纸带对重物的合力为摩擦力与支持力的合力,慢拉时静摩擦力作用时间长,支持力的作用时间也长,故慢拉时纸带给重物的摩擦力的冲量大;在迅速拉动纸带时,作用时间短,所以纸带给重物的冲量小.所以选项CD正确;

综上所述本题答案是：CD【点睛】快拉时,因为惯性,很容易将纸片抽出;慢拉时,很难将纸片抽出;根据静摩擦力和滑动摩擦力大小的分析可以知道选项AB的正误;根据冲量的定义公式分析冲量大小,由此可以知道选项CD的正误.11、AC【解析】

A.物体a受重力和支持力，根据牛顿第二定律得：，得：，可知a物体做匀变速运动．物体b做平抛运动，加速度为g，也是匀变速运动．故A正确．B.对a运用动能定理有：，得；对b运用动能定理，有，得，则知落地时b球的速率大于a球的速率．故B错误C.对两个小球重力做功，m和h相同，则重力做功相同．所以整个运动过程重力势能的变化相同，故C正确．D.a的加速度为：＜g，竖直分速度：ay=asin45°=＜g，而b竖直方向的加速度为g，根据位移时间公式，可知，a的运动时间大于b的运动时间，由平均功率公式，则知b的重力平均功率大，故D错误．故选AC．12、AB【解析】A、设斜面的长度为L，若小球能击中斜面中点如图所示：由平抛知识得：解得：，故A错；B、若小球垂直击中斜面时速度与竖直方向的夹角为,则,得:.故B对；.C、当小球落在斜面上的D点时,位移最小,设运动的时间为t,则

由平抛运动知：计算得出故C对；D错；点睛：由数学知识得:从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线.设经过时间t到达斜面上,根据平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,表示出水平和竖直方向上的位移,再根据几何关系即可求解时间.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD小于【解析】

(1)[1][2]重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去。需要测量的物理量是C；重锤下落的高度，通过计算得到的物理量是D；与下落高度对应的重锤的瞬时速度。(2)[3]重物由B点到D点势能减少量的表达式为，[4]B点的速度，D点的速度，则动能的增加量[5]由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量；14、B小于DCD【解析】

(1)[1].平衡摩擦力时，不挂托盘和钩码，将不带滑轮的一端垫起，让小车拖着纸带匀速下滑，这样就使小车所受重力沿斜面向下的分力与小车受到的摩擦力平衡，故B正确，ACD错误；

(2)[2][3].重物与小车一起加速运动，重物失重，因此重物对小车的