2021-2022学年江西省南昌三校物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)如图所示，长为R的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端与光滑水平转轴O相连，现给小球一个初速度，使它在竖直面内做圆周运动，已知小球在最高点的速度大小为v，重力加速度为g。下列说法正确的是A．小球在最高点的速度v最小为gRB．小球在最高点对轻杆的作用力方向一定竖直向上C．小球在最高点时对轻杆的作用力大小可能等于mgD．小球在最高点的速度v越大，轻杆对小球的作用力越大2、(本题9分)2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．若卫星工作轨道为圆轨道，运行周期为T，并已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根据以上数据不能求出的是（）A．地球的质量 B．卫星离地高度C．卫星线速度的大小 D．卫星向心力的大小3、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度--时间图像如图所示．则A、B两点所在区域的电场线是下图中的A． B． C． D．4、船在静水中的航速为，水流的速度为．为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为（）A． B． C． D．5、(本题9分)有一种餐桌，其中心是一个可以匀速转动的、半径为R的圆盘，如图所示．圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计，放置在圆盘边缘的小物块(可视为质点)与圆盘间的动摩擦因数是其与餐桌间动摩擦因数的两倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现缓慢增大圆盘的转速，直到小物块恰好从圆盘边缘滑出，结果小物块恰好滑到餐桌的边缘，则餐桌的半径为A．1.5R B．2R C．R D．R6、(本题9分)将物体从A点以60J的初动能竖直上抛，当物体到达B点时，其动能损失了50J，而机械能损失了10J，设物体在运动过程中所受阻力大小不变，则当物体落回到A点时，它的动能为：（）A．40JB．50JC．48JD．36J7、(本题9分)如图所示，三个完全相同的小球a、b、c从同一水平高度，以同样大小的初速度v0抛出，a的初速度方向与水平成30°，b的初速度方向竖直向上，c的初速度方向与竖直方向成30°，不计空气阻力，小球最终都落在同一水平面上，关于三个小球在空中的运动，下列说法正确的是（）A．落地前任意时刻它们的机械能都相同B．落地前任意时刻它们的动能都相同C．它们同时落到同一个水平地面D．从抛出到落地，重力对它们做的功相同8、(本题9分)我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时A．宇航员所受合外力总为零B．宇航员所受重力总为零C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小9、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则A．第1s内推力做功为1J B．第2s内摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率=3W10、(本题9分)如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FB．物块上升的最大高度为C．速度v不能超过D．若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，这时绳的张力等于+Mg11、(本题9分)如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs12、(本题9分)把一个架在绝缘座上的导体放在负电荷形成的电场中，导体处于静电平衡时，导体表面上感应电荷的分布如图所示，这时导体（）A．导体内部场强为零B．A端的电势比B端的电势高C．A端的电势与B端的电势相等D．导体内部电场线从A端指向B端二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题3分)某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．实验中所用重物的质量m＝3kg，打点计时器每隔T=1．13s打一个点，当地的重力加速度g=3．8m/s3．（1）记录B点时，重物的速度vB＝_____m/s，（此空及后面两空均保留三位有效数字），重物动能EkB＝____J．从开始下落到至B点，重物的重力势能减少量是_____J，由此可得到的结论是．（3）该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，造成这一现象的原因可能是．（写出一条合理的原因即可）（3）若该同学在实验时没有测量重物质量，是否能够正常完成实验？________（填“能”或“不能”）（4）该同学在纸带上又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，若重物下落过程中机械能守恒，则以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的，图线的斜率表示．14、（10分）(本题9分)某同学在用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中：(1)有如下器材可供选择：A．干电池1节（电动势约为1.5V）B．滑动变阻器R1（0～20Ω）C．滑动变阻器R2（0～2kΩ）D．电压表V1（0～3V，内阻约为2kΩ）E.电压表V2（0～15V，内阻约为3kΩ）F.电流表A（0～0.6A，内阻约为2Ω）G.开关S、导线若干等其中滑动变阻器应选________，电压表应选______（均选填器材前的选项字母）。(2)为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图___。(3)该同学按照正确的电路图连接好实物图，操作规范，开始实验。然后多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录相应电压表和电流表的数据，并根据这些数据画出了U-I图线如图所示，则根据此图线可以求出被测干电池的电动势E=______V，内阻r=________Ω。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)某同学到“龙塔”参观，为了测量电梯运行的相关数据，该同学带了一个电子台秤，并站在台秤上观察台秤数据变化。电梯静止时他观察到台秤的示数为50kg。在启动时示数变为52.5kg，这个示数持续了10s后又恢复到50kg，电梯匀速运动了35s，靠近观光层时台秤的示数变为45kg，直到电梯到达观光台，g=10m/s2。求：（1）电梯匀速运动时的速度大小；（2）电梯减速的时间为多少；（3）在图坐标中画出电梯运动全过程的v-t图象。16、（12分）(本题9分)一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求：(1)v2的大小；(2)整个运动过程中的最大加速度；(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？17、（12分）(本题9分)光滑水平面上有一直角坐标系xoy，一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用，t1=2s时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻，求：（1)物体的位置坐标；（2）物体的速度大小及方向。（结果保留两位有效数字）

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、C【解析】

A.细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点时，由于杆能支撑小球，所以v的最小值为1．故A项不符合题意；BCD.根据向心力公式Fn=mv2R知，vmg-F=mv可知，v增大，F减小，当v>gRmg+F=mv此时杆对小球的作用力大小可能等于mg，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的作用力大小可能等于mg，v增大，F增大。因此v由零逐渐增大，杆对小球的弹力先减小后增大，故BD不符合题意，C符合题意。2、D【解析】

A项：设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g；地球表面的重力由万有引力提供，所以，可求得地球质量．故A正确；B项：根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：可以求出卫星的高度．故B正确；C项：由牛顿第二定律得：，解得：，可知可以求出卫星的线速度．故C正确；D项：题目中没有告诉卫星的质量，不能求出卫星受到的向心力．故D错误．3、D【解析】

由v-t图象可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此从A到B该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ABC错误，D正确。4、C【解析】

由题中的条件知的合速度垂直于河岸，即垂直于，那么，由矢量合成的平行四边形法则知必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件．所以，选项C符合条件正确．5、C【解析】

为使物体不从圆盘上滑出，向心力不能大于最大静摩擦力，故μ1mg≥mω2R，解得，物体从圆盘上滑出时的速度为；物体滑到餐桌边缘速度减小到0时，恰好不滑落到地面，根据匀变速直线运动规律，且，可得滑过的位移：，故餐桌最小半径：.A.1.5R与分析结果不相符；故A错误.B.2R与分析结果不相符；故B错误.C.R与分析结果相符；故C正确.D.R与分析结果不相符；故D错误.6、D【解析】试题分析：物体上升过程中，重力mg和空气阻力f做负功．物体到达最高点时，动能所有转换为势能和机械能，有：(mg+f)×h=60J，到达B点时(mg+f)×h1=60J-10J，故，h1=5考点：考查了功能关系的应用7、AD【解析】

小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，根据三个小球的运动情况分析任意时刻的动能是否相同，判断它们是否同时落地。【详解】在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，故在任意位置三个小球的机械能都相同，故A正确；b竖直上抛，运动的时间最长，当其到达最高点时速度为零，而a、c的速度一直不为零，故落地前任意时刻它们的动能不相同，只有在落地时的动能才相同，故B错误；b竖直上抛，运动的时间最长，最后落到水平地面上，故C错误；在整个过程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正确；故选AD。8、CD【解析】

A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；D．根据GMmr2=mg9、CD【解析】

A.由v-t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零。A错误；B.由v-t图和F-t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．则B错误；C.1.5s时的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W．选项C正确；D.第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由．选项D正确。10、CD【解析】A.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力等于夹子与物体间的摩擦力，由于物块在夹子中没有滑动，拉力一定小于2F，故A错误；B.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：，那么物块上升的最大高度为h=，故B错误；C．因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：2F−Mg=，解得：v=，故C错误；D.若小环碰到杆上的钉子P后立刻以的速度反弹，绳的张力T-Mg=M，T=+Mg，故D正确．故选CD.11、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.12、AC【解析】

枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，导体是等势体，表面是等势面。A.导体内部场强为零，与结论相符，选项A符合题意；B.A端的电势比B端的电势高，与结论不相符，选项B不符合题意；C.A端的电势与B端的电势相等，与结论相符，选项C符合题意；D.导体内部场强为零，则无电场线可言，选项D不符合题意；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）3．11，4．11，4．13，在误差允许的范围内重物在自由下落的过程中机械能守恒；（3）重物下落过程中受到空气阻力；纸带与限位框之间有摩擦等；（3）能；（4）C，重力加速度g．【解析】(1)利用匀变速直线运动的推论,那么，重力势能减小量△Ep=mgh=3.1×3.8×1.3151J=4.13J．由此可得到的结论是：在实验允许范围内，重物的机械能守恒；(3)重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量，原因是下落过程中需克服（限位孔对纸带的阻力及空气）阻力做功．(3)根据动能与重力势能表达式可知，均有质量，当列成等式时，质量可以约去，因此重物的质量可以不测量；

(4)利用图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：，即；所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．图线的斜率表示重力加速度g．【点睛】本题关键从实验原理出发，分析纸带的选择，数据处理，并能得出结论．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．14、BD1.450.9【解析】

(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选择B；[2]电源电动势约为1.5V，电压表应选择D(2)[3]应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，由于一节干电池内阻很小，为减小实验误差，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；(3)[4]由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=1.45V，[5]电源内阻：r=ΔU三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）5m/s（2）5s（3）【解析】

（1）电梯静止时他观察到台秤的示数为50kg，在启动时示数变为52.5kg，根据牛顿第二定律，知加速时间为，匀速直线运动速度为（2）靠近观光层时台秤的示数变为45kg，则此时合力