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文档简介
2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、2019年4月20日,我国成功发射了第44颗北斗导航卫星.该卫星是倾斜地球同步轨道卫星,它的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角,离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等.仅考虑卫星与地球间的作用,下列说法正确的是A.该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大B.该卫星的环绕速度介于7.9km/s和11.2km/s之间C.该卫星的周期大于地球同步轨道卫星的周期D.该卫星可以始终处在地面某点的正上方2、(本题9分)已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r,周期为T,太阳的半径为R,万有引力常量为G,则太阳的质量为()A.M=4B.M=4C.M=4D.M=23、(本题9分)一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用,由静止开始运动,经过一段时间后,保持二力的方向不变,只将F1突然增大为F1+ΔF,并保持不变,则该质点此后将做A.匀加速直线运动B.匀减速直线运动C.加速度变化的曲线运动D.加速度恒定的曲线运动4、(本题9分)R1和R2是材料相同,厚度相同,表面都为正方形的导体,但R1的尺寸比R2大得多,把它们分别连接在如图电路的A、B端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,下列判断正确的是A.R1<R2B.R1>R2C.U1<U2D.U1=U25、(本题9分)如图所示,质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现将绳AO烧断,在绳AO烧断的瞬间,下列说法正确的是(g为重力加速度)A.小球的合力大小为mgB.弹簧的拉力大小F=mgcosθC.小球的加速度大小为gtanθD.小球的加速度大小为gsinθ6、(本题9分)设地球表面处重力加速度为g,地球半轻为R,在地球赤道平面上距地面高度为2R处的重力加速度为g’,则等于A.0.25 B.0.5 C.4 D.97、(本题9分)图示为一皮带传送装置,a、b分别是两轮边缘上的点,a、b、c的半径之比为3∶2∶1.以v1、v2、v3分别表示这三点线速度的大小,以ω1、ω2、ω3分别表示三点的角速度大小,则以下关系正确的是().A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3=3∶3∶1C.ω1∶ω2∶ω3=3∶2∶3 D.ω1∶ω2∶ω3=2∶3∶28、(本题9分)已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为,万有引力常量为G,地球同步卫星与地心间的距离为r,近地人造卫星绕地球的运行轨道可视为圆,则A.地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为2RB.地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为2rC.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为RD.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为9、(本题9分)如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是()A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增大C.小球刚接触弹簧时,动能最大D.小球和弹簧组成的系统机械能守恒10、(本题9分)如图所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连。A和B一起在光滑水平面上作往复运动(不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度范围内)。则下列说法中正确的是()A.B和A的运动一定是简谐运动B.B对A的静摩擦力方向一定水平向右C.B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等D.B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比11、(本题9分)如图所示,相同质量的三个物块同时由静止开始,分别沿着底边长度相同而倾角不同的固定斜面a、b、c由顶端滑到底端,则下列叙述正确的是()A.若物块与斜面间的动摩擦因素相同,则三个物块损失的机械能相同B.若物块到达底端时的动能相同,则物块与斜面c之间的动摩擦因素最大C.若斜面光滑,则在斜面c上运动的物块一定最后到达斜面底端D.若斜面光滑,则三个物块一定同时运动到斜面底端12、(本题9分)如图所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,R0=r滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动,则在此过程中()A.伏特表V1的示数一直增大B.伏特表V2的示数先增大后减小C.电源的总功率先减少后增加D.电源的输出功率先减小后增大二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量ΔEp=_____J,动能的增加量ΔEk=______J.由此可得到的实验结论是:________(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字).14、(10分)(本题9分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器的工作频率为50Hz.(1)木板倾斜的目的是为了___________________.(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……,合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1,……:橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出.根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s.(3)若图象是一条过原点的倾斜的直线,则说明_________________________.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)如图所示,细线下吊着一个质量为M的沙袋(可看作质点),构成一个单摆,摆长为l。一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中,随沙袋一起摆动,已知重力加速度为g,求:(1)子弹射入沙袋后沙袋的速度大小v;(2)子弹射入沙袋过程中生热是多少Q;(3)子弹和沙袋一起上升的最大高度h.16、(12分)(本题9分)如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=1m,细线所受拉力达到F=14N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m,重力加速度g=10m/s2,求(1)小球初始位置到落地点的竖直高度?(2)小球落地处到地面上P点的距离?(P点在悬点的正下方)17、(12分)(本题9分)双星系统一般都远离其他天体,由两颗距离较近的星体组成,在它们之间万有引力的相互作用下,绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动.已知某双星系统中两颗星之间的距离为r,运行周期为T,引力常量为G,求两颗星的质量之和.
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】
A.根据,由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等,具有相等的轨道半径,所以该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大,故A正确;B.第一宇宙速度是最大的环绕速度,所以该卫星的环绕速度一定小于7.9km/s,故B错误;C.根据,由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等,具有相等的轨道半径,所以该卫星的周期等于地球同步轨道卫星的周期,故C错误;D.倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的,所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的,故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方,故D错误;2、A【解析】研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式为GMmr23、D【解析】一个质点受两个不在同一直线上的力F1和F2的作用,由静止开始做匀加速直线运动,运动方向沿F1和F2的合力方向。现保持二力的方向不变,只将F1突然增大为F1+ΔF,并保持不变,则物体所受新的合力方向与物体运动方向(原来F1和F2的合力方向)不在同一直线上,物体做曲线运动;且新的合力保持不变,所以物体做匀变速曲线运动。故D项正确,ABC三项错误。点睛:加速度方向与速度方向相同时,物体加速;加速度方向与速度方向相反时,物体减速;加速度方向与速度方向不在一直线时,物体做曲线运动。4、D【解析】
AB.设正方形的边长为a,则导体的电阻由两导体的ρ与d相同,则两导体电阻相等,即R1=R2,故AB错误;CD.导体接入电路中,电压表示数U=IR=R由于电源电动势E、内阻r、导体电阻R相同,则电压表示数U相同,即U1=U2,故C错误,D正确;故选D.5、C【解析】
根据共点力的平衡,求得弹簧的弹力F=mgcosθ,烧断绳子的瞬间,弹簧来不及发生形变,弹力不变。烧断前,绳子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小为mgcosB.弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符,故B错误;C.小球的加速度大小为gtanθ与分析相符,故C正确;D.小球的加速度大小为gsinθ与分析不符,故D错误。6、D【解析】
据题意有:在地面上物体受到的重力等于万有引力,在高度为2R的位置处,重力等于万有引力,联立解得,故D正确,A、B、C错误;故选D.7、BD【解析】
a、c两点共轴转动,角速度相等,则有:ω1:ω3=1:1a、c两点到转轴O1的距离之比为3:1,则结合v=rω知:v1:v3=3:1.a、b两点同缘转动,则线速度相等,即v1∶v2=1∶1根据v=rω,a、b的半径之比为3∶2,则ω1∶ω2=2∶3则v1∶v2∶v3=3∶3∶1ω1∶ω2∶ω3=2∶3∶2故AC错误,BD正确;故选BD.点睛:解决本题的关键知道线速度、角速度的关系,以及知道共轴转动,角速度相等;同缘转动线速度相等.8、BD【解析】
A.卫星绕地球做圆周运动时,由地球的万有引力提供向心力,有:,解得:,地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω,得地球近地卫星与地球同步卫星的角速度之比为:,则得:,所以地球近地卫星做匀速圆周运动的加速度为:,故A错误。B.地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度ω,则地球同步卫星做匀速圆周运动的加速度为:a同=ω2r,故B正确。C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为:v近=ω近R=,故C错误。D.地球近地卫星做匀速圆周运动时,根据得近地卫星的线速度为:,故D正确。9、BD【解析】
对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧是一直被压缩的,所以弹簧的弹性势能一直在增大。小球的动能先增大后减小。【详解】在将弹簧压缩到最短的整个过程中,弹簧的弹力对小球做负功,故小球的机械能不守恒,故A错误;在压缩到最短的过程中,小球对弹簧始终做正功,故弹簧的弹性势能移植增大,故B正确;小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,弹簧的弹力先小小球受到的重力,后大于重力,合力先向下后向上,所以小球先向下加速运动,后向下减速运动,所以小球的动能先变大后变小,故C错误;对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变,故D正确;故选BD。【点睛】本题考查弹簧中的功能变化关系,弹簧问题往往是动态变化的,分析这类问题时用动态变化的观点进行,要注意该系统机械能守恒,但小球的机械能并不守恒。不能想当然,认为小球一接触弹簧动能就开始减小。10、AD【解析】
A.A和B起在光滑水平面上做往复运动,受力分析可知弹簧的弹力提供回复力,满足回复力F=-kx,故都做简谐运动;故A项符合题意.BCD.设弹簧的形变量为x,弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为M和m,根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a=-kx对A:f=Ma=-Mkx可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比;B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左,在平衡位置左侧向右;故B项不合题意,C项不合题意,D项符合题意.11、AB【解析】
A.摩擦力做功W=μmg与θ角无关,所以若物块与斜面间的动摩擦因素相同,则三个物块损失的机械能相同,故A正确;B.由动能定理可得,物块到达底端时的动能E物块到达底端时的动能相等,因为c初位置最高,说明物块与斜面c之间摩擦力做功最多,而底边长度相同,所以物块与斜面c之间的动摩擦因素最大,故B正确;CD.若斜面光滑,由运动学公式可知:L解得:t=当θ=45°时,用时最短,由于不知道三个斜面的倾角,所以无法在哪个斜面上的物体先到达底端,故CD错误。12、CD【解析】试题分析:当变阻器滑片滑到中点时,变阻器两部分并联电阻最大.所以外电路总电阻先增大后减小,故路端电压先增大后减小,即电压表V1的示数先增大后减小,A错误,电流电流先减小后增大,所以电阻两端的电压先减小后增大,故伏特表V2的示数先减小后增大,B错误,根据公式可得电源总功率先减小后增大,C正确,当在a端时,外电路电阻等于电源内阻,电源的输出功率最大,之后外电路电阻增大,所以电源输出功率减小,当P点位于中点时,减小到最小,之后又开始增大,所以电源的输出功率先减小后增大,D正确,考点:考查了电路的动态分析点评:本题是动态变化分析问题,关键抓住变阻器滑片处于中点时,并联电阻最大.再按常规顺序“部分→整体→部分”分析.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、2.042.00在实验误差允许的范围内,物体重力势能的减少量等于其动能的增加量,机械能守恒【解析】
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