2021-2022学年山东省师大附中物理高一下期末检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是()A． B．C． D．2、(本题9分)下列所述的实例中均不计空气阻力，机械能守恒的是A．水平路面上汽车刹车的过程B．人乘电梯加速上升的过程C．投出的实心球在空中运动的过程D．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程3、质量为15kg的物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。以下说法正确的是A．物块受到的摩擦力大小为25NB．物块受到的摩擦力大小为50NC．轻绳的张力为150ND．轻绳的张力为75N4、(本题9分)2022年冬奥会将在中国举办的消息吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。若跳台滑雪比赛中运动员在忽略空气阻力的情况下，在空中的运动可看成平抛运动。运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，运动员乙以相同的初速度从同一点飞出，且质量比甲大，则乙运动轨迹应为图中的（）A．① B．② C．③ D．④5、下列说法中正确的是（）A．质点做曲线运动时受的合力一定是变力B．质点做曲线运动时所受的合力方向与加速度方向不在同一条直线上C．曲线运动是变速运动，加速度也一定是变化的D．匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动可以是直线运动6、(本题9分)在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为的圆周运动，设内外路面高度差为，路基的水平宽度为，路面的宽度为。已知重力加速度为。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（）A． B． C． D．7、如图所示，一个可视为质点的小球，从高度处由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径为的竖直圆环轨道，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道无压力；沿CB滑下后进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为（）A．3.9m B．4.2m C．4.6m D．5.5m8、(本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）A． B．C． D．9、(本题9分)一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为10、(本题9分)关于人造地球卫星，下列说法中正确的是（）A．卫星距离地面越高，卫星的速度就越小B．卫星距离地面越高，卫星的周期就越小C．卫星做匀速圆周运动的速度小于第一宇宙速度D．地球同步卫星只能在赤道的正上方，且离地心的距离是确定的值11、(本题9分)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是()A．当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小B．当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大C．当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小D．当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小12、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为gA．小球到达c点的速度为2gRB．小球到达b点时对轨道的压力为5mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD．小球从c点落到d点所需时间为2二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某汽车在水平路面上以60kW的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为2000N，汽车能达到的最大速度为___________m/s，则发动机在300s内做的功为___________J。14、(本题9分)机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________。15、(本题9分)下图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1______T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的_______增大了．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接，半圆轨道半径，一个质量为的物体放在A处。现作用一水平向右的恒力F。使物块由静止开始运动，当物体运动到B点时。撤去水平恒力F，物体恰好能通过半圆轨道的最高点C，并从C点水平抛出。后又落回A处。g取，物体可视为质点。空气阻力不计。求：（1）AB的长度L；（2）物体在B点时对轨道的压力；（3）力F的大小。17、（10分）(本题9分)如图所示是一个物理演示实验：A是一个圆盘形物体。为了增加弹性，A的下面固定一个半球形的弹性物体。为了放置实验仪器，A的中央还固定一个竖直光滑的细杆。圆盘、细杆和半球形物体的总质量为M，B是一个套在细杆最下端中的一个环形实验仪器，其质量为m。现将此装置从水平地板上方高度为H处静止释放。实验中，物体A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；然后物体A又在极短的时间内和仪器B相碰，碰后仪器B便沿着细杆开始上升，而物体A恰好停留在地板上不动。最后仪B刚好能到达细杆的顶端而不滑出。试求细杆的长度。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；故选D．【点评】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．2、C【解析】水平路面上汽车刹车的过程，摩擦力做负功，则机械能减小，选项A错误；人乘电梯加速上升的过程，动能和重力势能均增大，机械能增加，选项B错误；投出的实心球在空中运动的过程，只有重力做功，则机械能守恒，选项C正确；木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程，动能不变，势能减小，机械能减小，选项D错误；故选C.3、C【解析】

AB.物块受到的摩擦力大小为，选项AB错误；CD.轻绳的张力为，选项C正确，D错误。4、A【解析】平抛运动分为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，在竖直方向上有，在水平方向上有：，解得：，说明以相同初速度从同一点做平抛运动，其运动轨迹方程与质量无关，故乙的运动轨迹仍是实线①，故选A.5、D【解析】试题分析：质点做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力的大小和方向变和不变都可以；两种运动合成之后是直线运动还是曲线运动，就看合成后的合力与合速度的方向之间的关系了．解：A、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，如平抛运动．所以A选项错误．B、质点做曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，由牛顿第二定律可以知道合力与加速度的方向一定在的同一条直线上，所以B选项错误．C、变速运动是指物体速度的大小变了，或者速度的方向变了，物体的受力不一定变化，那么加速度也就不一定变，所以选项C错误．D、无论是什么运动合成，合成后的合力与合速度的方向相同，就做直线运动，合力与合速度的方向不在一条直线上，就做曲线运动，所以D是有可能的，所以D正确．故选D．6、B【解析】

ABCD.设路面的斜角为θ，作出汽车的受力图，如图根据圆周运动公式得由数学知识得联立解得故B正确ACD错误。故选B。7、BC【解析】

小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，在C点，由重力充当向心力，则根据牛顿第二定律得可得从开始小球从H=6m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：从C点继续沿粗糙圆周轨道下降后上升到D点速度为零，由动能定理因小球沿轨道下滑由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，有联立各式解得故符合高度h范围的只有4.2m和4.6m，故BC正确，AD错误。故选BC。8、ABC【解析】等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．本题选不可能的，答案是ABC．9、ABD【解析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。10、ACD【解析】

A．研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：得：所以卫星距离地面越高，卫星的速度就越小，故A正确；B．根据得：所以卫星距离地面越高，卫星的周期就越大，故B错误；C．7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．所以卫星做匀速圆周运动的速度小于等于第一宇宙速度，故C正确．D．地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度约为36000km，离地心的距离不可按需要选择不同的值，故D正确．故选ACD．【点睛】要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．同时要注意同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．11、AB【解析】A、角速度相等，乙的线速度小，根据公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正确；B、周期相等，乙的半径小，根据公式a=(C、线速度相等，乙的半径小，根据公式a=vD、线速度相等，角速度大的向心加速度大，则D错误。点睛：对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解．当半径不变时，加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系，而当半径也变化时，加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。12、CD【解析】

A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，只有重力提供向心力mg=解得：v=故A错误；B.由机械能守恒定律得：1由向心力公式有：F-mg=解得轨道对小球的支持力F=6mg，根据牛顿第三定律得：小球到达b点时对轨道的压力为6mg，故B错误；C.由平抛运动规律得，水平位移x=vt=故C正确；D.小球离开轨道后，在竖直方向做自由落体运动，小球从c点落到d点所需时间为t=故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、301.8×107【解析】

[1].当牵引力等于阻力时，汽车能达到的最大速度[2]则发动机在300s内做的功W=Pt=60ⅹ103ⅹ300J=1.8ⅹ107J14、介质运动形式能量（或信息）【解析】机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在介质；机械波传播的是运动形式和能量（或信息）。15、小于平均动能【解析】

由图可看出T1图线最高点所对的v值比T1图线最高点所对的v值要小，则T1小于T1．气体温度升高压强增大，是由于分子热运动的平均动能增大引起的．三．计算题(22分)16、（1）；（2）；（3）【解析】

（1）物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出，则在C点，由重力提供向心力，则有从C到A的过程中，根据平抛运动解得（2）从B到C的过程中，根据动能定理得在B点，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律可知：物体在B点对轨道的压力与轨道对物体的支持力是一对相互作用力，