2021-2022学年青海省西宁市第二十一中学高一物理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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)汽车发动机的额定功率为60KW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重与正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度最大为10m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到42KW，对汽车在此后一段时间内的运动情况描述正确的有（）A．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车做匀减速直线运动B．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．若保持功率42KW不变，可以使汽车先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．若保持功率42KW不变，最后的速度大小是8m/s2、关于曲线运动，下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体，速度方向一定发生变化B．做曲线运动的物体，速度大小一定发生变化C．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动D．曲线运动一定是变加速运动3、2019年初，中国科幻电影《流浪地球》热播.影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作.地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入椭圆轨道Ⅱ.在椭圆轨道Ⅱ上运行到B点，……，最终摆脱太阳束缚.对于该逃离过程，下列轨道示意图可能正确的是A． B．C． D．4、(本题9分)汽车检测厂为了检测汽车的性能，将一个加速度传感器固定在汽车上，汽车从静止开始沿平直路面作直线运动，通过车载电脑采集数据得到汽车的加速度随时间变化图像．汽车和驾驶员及各测量用具的总质量为1100kg，汽车的阻力是车重的0.1倍，g=10m/s1．图是某一次测试中得到的加速度随时间变化图像．对于这次测试，下列说法正确的是A．10s时汽车受到的牵引力为4800N B．汽车的最大速度约为90m/sC．10s后汽车的功率一定不变 D．40s时汽车的牵引力为4800N5、(本题9分)地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，万有引力常量是G。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度ρ的表达式为A．ρ=B．ρ=C．ρ=D．ρ=6、(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，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是A．刚接触弹簧时，小球的速度最大B．小球的动能一直增大C．只有重力和弹簧弹力对小球做功，小球动能和势能之和是守恒的D．小球、弹簧和地球作为—个系统，重力势能、弹性势能和动能之和保持不变7、(本题9分)汽车在平直的公路上行驶，某一段时间内汽车的功率随时间的变化如图所示，设汽车运动过程中受到的阻力不变，则在这一段时间内汽车的运动情况可能是（）A．汽车做匀速直线运动B．汽车做匀加速直线运动C．汽车做加速度增加的加速直线运动D．汽车做加速度减小的加速直线运动8、(本题9分)质量为m的物体，从静止出发以g的加速度竖直下降h，下列几种说法错误的是()A．物体的机械能增加了mgh B．物体的动能增加了mghC．物体的机械能减少了mgh D．物体的重力势能减少了mgh9、(本题9分)做曲线运动的物体，可能保持不变的物理量是A．速度 B．合外力 C．动能 D．机械能10、(本题9分)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.若使a板不动，若保持电键K断开或闭合，b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（）A．若电键K保持闭合，向下移动b板，则v2>v1B．若电键K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1C．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2=v1D．若电键K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2<v111、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c12、如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹贽弹性势能的最大值为mghB．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物块在坡道上往返运动的总路程为D．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是__________A．必须称出小球的质量B．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端必须是水平的D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下（2）如图所示，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球经过相邻位置之间的时间间隔t=________s小球平抛的初速度为v0=________m/s(g取值为10m/s2).14、（10分）(本题9分)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________.A．选用质量大的重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）小明用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是____________________________________________________________________.（3）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2－h图线，并与其比较，其中正确的是________.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)如图所示，水平传输带以的速度匀速向右运动，左右两边端点A、B的间距为L=10m．传输带左边接倾斜直轨道AC，AC轨道与水平面夹角为．传输带右边接半圆形轨道BD并相切于B点，BD轨道半径R=2m．两轨道与传输带连接处认为紧密圆滑，物体通过连接点时无机械能损失．有一可视为质点的物体从B点出发以初速度向左运动．已知物体与传输带的动摩擦因数为，物体与斜面的动摩擦因数为，圆轨道光滑．问:至少多大，物体才能运动经过D点？（AC斜面足够长，结果保留3位有效数字）16、（12分）(本题9分)如图所示，质量M=1kg的长木板A静止在光滑水平面上，木板A右侧有与A等高的平台，平台与A的右端间距为s．平台最右端有一个高h=1.15m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面．现将质量m=1kg的小滑块B（可视为质点）以的初速度从A的左端水平滑上A，取重力加速度g=10m/s1．求：（1）若B与A板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45，保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则s应满足什么条件?（1）平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N的恒力作用，平台其余部分光滑．在满足第（1）问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A．设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l，试讨论因μ的取值不同，B在PQ间通过的路程大小．17、（12分）雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关，雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g；（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为u，求这一过程中空气阻力所做的功W．（2）研究小组同学观察发现，下雨时雨滴的速度跟雨滴大小有关，较大的雨滴落地速度较快，若将雨滴看作密度为ρ的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力大小为f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例常数，r是球体半径．a.某次下雨时，研究小组成员测得雨滴落地时的速度约为v0，试计算本场雨中雨滴半径r的大小；b.如果不受空气阻力，雨滴自由落向地面时的速度会非常大，其v-t图线如图所示，请在图中画出雨滴受空气阻力无初速下落的v-t图线．（3）为进一步研究这个问题，研究小组同学提出下述想法：将空气中的气体分子看成是空间中均匀分布的、静止的弹性质点，将雨滴的下落看成是一个面积为S的水平圆盘在上述弹性质点中竖直向下运动的过程．已知空气的密度为ρ0，试求出以速度v运动的雨滴所受空气阻力f的大小．（最后结果用本问中的字母表示）

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】根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速直线运动，故AB错误，C正确；当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，，故D错误．故选C．【点睛】发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况．2、A【解析】

做曲线运动的物体，速度方向一定发生变化，选项A正确；做曲线运动的物体，速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，选项B错误；物体在恒力作用下，也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项C错误；曲线运动可能是匀变速运动，例如平抛运动，选项D错误.3、A【解析】

根据开普勒第一定律可得，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，由题意可知B点是椭圆轨道的远日点，地球在做离心运动。A.图与结论相符，选项A正确；B.图与结论不相符，选项B错误；C.图与结论不相符，选项C错误；D.图与结论不相符，选项D错误；4、A【解析】

根据牛顿第二定律求解10s及40s时汽车的牵引力；根据v=at可知，a-t图像的面积等于速度的增量，从而求解最大速度；根据P=Fv判断功率的变化。【详解】10s时汽车的加速度是1.0m/s1，根据牛顿第二定律可知汽车受到的牵引力为F=ma+f=1100×1+0.1×1100×10=4800N，选项A正确；根据v=at可知，a-t图像的面积等于速度的增量，则汽车的最大速度约为115格×1×0.1=50m/s，选项B错误；根据P=Fv可知10s后汽车的加速度减小，牵引力减小，速度增加，则功率不一定不变，选项C错误；40s时汽车的加速度为零，则F=f=1400N，选项D错误；故选A.5、C【解析】

地球表面重力与万有引力相等有：mg=GMmR2，可得地球质量为：M=gA.ρ=gB.ρ=4gC.ρ=3gD.ρ=g6、D【解析】从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始重力大于弹力，向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，则加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，运动的过程中加速度增大，到达最低点速度为零，所以小球的动能先增大后减小，故AB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C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．7、AD【解析】在这一段时间内，若初始时刻，牵引力等于阻力，则汽车做匀速直线运动，功率保持不变．若牵引力大于阻力，汽车做加速运动，速度增大，功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速直线运动，故BD正确．8、AC【解析】AC、因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，故A、C错误；B、由动能定理可得动能的改变量，所以物体的动能增加mgh，故B正确；D、重力做功，所以物体的重力势能减少mgh，故D正确；说法错误的是故选AC．【点睛】因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，由动能定理可得物体的动能变化量．9、BCD【解析】试题分析：做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化着，所以速度一定变化，A错误；平抛运动是曲线运动，但过程中只受重力作用，合力恒定，只有重力做功，机械能守恒，BD正确；匀速圆周运动过程中，速度大小恒定，所以动能不变，C正确；在水考点：考查了对曲线运动的理解【名师点睛】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的10、BC【解析】

由于两极板接在电源两端，若S保持闭合，无论向上还是向下移动b板时，两板间的电压不变，故电场力做功不变，高度也不变，故重力做功不变，故总功不变，由动能定理可得，则，A错误；C正确；若电键S闭合一段时间后再断开，两极板所带电荷量不变，向上移动b板，两板间电势差增大，重力做功不变，克服电场力做功增加，由动能定理可知，液滴速度变小，即；如果向下移动b板，两板间电势差减小，重力做功不变，克服电场力做功变小，由动能定理可知，小球速度变大，即，B正确；D错误；故选BC．【点睛】带正电的液滴在下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的电场力作用，重力做正功，电场力做负功；由动能定理判断带电液滴速度大小关系．11、BC【解析】

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B.由可知，b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期，故B正确；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正确；D.当c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，将做离心运动，所以不可能追上同一轨道上的b，b减速后，所需要的向心力小于提供的向心力，将做近心运动，所以不可能等候同一轨道上的c，故D错误．12、BC【解析】

A．根据能量的转化与守恒，当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为内能，所以弹簧弹性势能的最大值小于mgh，故A错误；B．根据牛顿第二定律，小物块下滑时小物块上滑时可见故B正确；C．物块m最终停止在O点，对于运动的全过程，由动能定理得解得在斜面上运动的总路程故C正确；D．设物体能够上升得最大高度h1，物体被弹回过程中由动能定理得：解得故D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD0.12.0【解析】（1）平抛运动与小球的质量无关，故A错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，B错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，C正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，D正确．（2）图中看出，a、b、c、d点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，，初速度：．14、BC打下O点时重锤速度不为零B【解析】(1)A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些，体积小一些的铁质重锤，故A错误．B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，故B正确．C、D、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落时，手不需提着纸带上端，故C正确，D错误．故选BC．(2)小明用实验测得数据画出v2-h图象图线不过坐标原点，即h=0时，速度不为零，可打下O点时重锤速度不为零．(3)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于横轴的同一点，故B正确，A、C、D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、11.3m/s【解析】

设小物体恰能运动到D点的速度为，重力提供向心力：设此临界状态下的．设物体从B点向左出发后第一次返回B点时的速度为物体从B运动到D的过程中机械能守恒：解得：若传输带足够长，则当时，物体先向左减速到零后又向右加速，由于传输带速度为20m/s>10m/s，所以物体向右运动的过程中一直加速．且向左运动的加速度大小与向右运动时的加速度大小相等，由对称性可得回到B点的速度，恰能完成圆周运动到D点．如果能完成上述过程，传输带的长度至少为L’从B向A运动的过程中，物块的加速度大小则有：解得：斜面AC有摩擦要损失动能，所以是不能让物体最终运动到D点的．的临界速度必须比10m/s更大