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文档简介
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、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,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)如图所示,弹簧振子在B、C两点间做简谐振动,B、C间距为10cm,O是平衡位置,振子每次从C运动到B的时间均为0.5s,则该弹簧振子()A.振幅为10cmB.周期为2sC.频率为1HzD.从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动2、(本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面,减速上滑的加速度大小为0.6g(g为重力加速度),则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中,下列判断错误的是A.物体的动能减少了0.6mgsB.物体的重力势能增加了0.5mgsC.物体的机械能减少了0.4mgsD.物体克服摩擦力做功0.1mgs3、(本题9分)从距地面相同高度处,水平抛出两个质量相同的球A和B,抛出A球的初速为,抛出B球的初速为2,则两球运动到落地的过程中A.重力的平均功率相同,落地时重力的瞬时功率相同B.重力的平均功率相同,落地时重力的瞬时功率不同C.重力的平均功率不同,落地时重力的瞬时功率相同D.重力的平均功率不同,落地时重力的瞬时功率不同4、(本题9分)按照龟兔赛跑的故事,假设乌龟和兔子比赛过程的x-t图像如图所示,由图可知A.兔子和乌龟是从同一地点同时出发的B.在t5~t6时间内,兔子的运动是匀加速运动C.兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次D.在t2~t6时间内,兔子的平均速度大于乌龟的平均速度5、(本题9分)如图所示,在地面上以速度抛出质量为的物体,抛出后物体落到比地面低的海平面上.若以地面为零势能面,不计空气阻力,下列说法中正确的是()A.物体运动到最高点时重力势能为B.物体运动到海平面时的重力势能为C.物体运动到海平面时的机械能为D.物体运动到海平面时的机械能为6、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,A、B两直线平行,则以下关系正确的是()A.mA<mB<mC B.mA=mB<mCC.μA=μB=μC D.μA<μB=μC7、(本题9分)如图是研究三辆汽车加速性能和制动性能时得到的v-t图像。下列分析正确的有()A.甲的加速性能最好B.丙的加速性能最好C.乙的制动性能最好D.丙的制动性能最好8、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v=3m/s拉绳,使小船靠岸,那么()A.小船靠岸过程做加速运动B.3s时小船前进了9mC.3s时绳与水面的夹角为37°D.3s时小船的速率为5m/s9、(本题9分)如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过光滑定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢下移一段距离,斜面体始终静止.移动过程中()A.细线对小球的拉力变大B.斜面对小球的支持力变大C.斜面体对地面的压力变大D.地面对斜面体的摩擦力变大10、(本题9分)2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区.它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星,主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料.已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,嫦娥四号离月球中心的距离为r,绕月周期为T.根据以上信息可求出()A.月球的平均密度为B.嫦娥四号绕月运行的速度为C.月球的平均密度D.嫦娥四号绕月运行的速度为11、(本题9分)关于物体的平抛运动,下列说法错误的是()A.由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动B.由于物体速度的方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动C.同一位置以不同的初速度水平抛出物体,初速度大的物体飞行时间长D.同一位置以不同的初速度水平抛出物体,初速度小的物体飞行时间长12、(本题9分)如右图所示,P、Q为两个等量的异种电荷,以靠近P点的O点为原点,沿两电荷的连线建立x轴,沿直线向右为x轴正方向,一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点,已知A点与O点关于PQ两电荷连线的中点对称,粒子的重力忽略不计,在从O到A的运动过程中,下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间t的变化,粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线肯定错误的是()A.A B.B C.C D.D二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图,实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三个计时点A、B、C到第一个点的距离如图乙所示,那么:(1)纸带的______端与重物相连;填“左”或“右”(2)打点计时器打下点B时,物体的速度______(保留两位有效数字;(3)从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量______J,此过程中物体动能的增加量______J;(g=9.8m/s2,以上两空均保留两位有效数字(4)通过计算,______填“”“”或“”,这是因为______;(5)实验的结论是______.14、(10分)(本题9分)用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,则①在纸带上打下记数点5时的速度v=__________________m/s;(计算结果保留两位有效数字)②在本实验中,若某同学作出了图像,如图,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=_________________m/s2。(计算结果保留两位有效数字)③在记数点0~5过程中系统动能的增量△EK=_______________J.系统势能的减少量△EP=_____J;(计算结果保留3位有效数字)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)如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目.为了研究蹦极过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹性绳的质量和空气阻力.如图所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台由静止开始下落,到P点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能到达的最低位置为Q点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中,机械能损失可忽略.弹性绳的弹力大小可以用来计算,其中k为常量,为弹性绳的伸长量.(1)弹性绳的原长为l0,弹性绳对游客的弹力为F,游客相对蹦极平台的位移为x,取竖直向下为正方向,请在如图中画出F随x变化的示意图.(2)借助F﹣x图象可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导当游客位移为x(x>l0)时,弹性绳弹性势能EP的表达式;(3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N,游客下落至最低点与地面的距离d≥3m.已知l0=10m,k=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m.取重力加速度g=10m/s2,试通过计算说明:总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施.16、(12分)(本题9分)如图所示,高为L的倾斜直轨道AB、CD与水平面的夹角均为53°,分别与竖直平面内的光滑圆弧轨道相切于B、D两点,圆弧的半径也为L。质量为m的小滑块从A点由静止下滑后,经轨道CD后返回,再次冲上轨道AB至速度为零时,相对于水平线BD的高度为。已知滑块与轨道AB间的动摩擦因数μ1=0.5,重力加速度为g,(取)求:(1)求滑块第一次经过B点的速度大小;(2)滑块第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;(3)滑块与轨道CD间的动摩擦因数μ2。17、(12分)(本题9分)一辆汽车发动机的额定功率P=200kW,若其总质量为m=103kg,在水平路面上行驶时,汽车以加速度a1=5m/s2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t1=4s,然后保持恒定的功率继续加速t2=14s达到最大速度。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定,取g=10m/s2.求:(1)汽车所能达到的最大速度;(2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。
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】
据题:振子在B、C两点间做机械振动,CO间距为10cm,O是平衡位置,则该弹簧振子的振幅为5cm.故A错误.振子从C运动到B的时间为T,即T=0.5s,该弹簧振子的周期为T=1s,故B错误.该弹簧振子的频率为:.故C正确.振子从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动的一半.故D错误.故选C.2、C【解析】试题分析:根据牛顿第二定律以及动能定理可得sF=ma=0.6mg,ΔEk=Fs=0.6mgs,A正确,物体上滑s,则上升的高度为h=12s=0.5s,所以重力势能增加故选C考点:考查了功能关系和动能定理的应用点评:本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化.3、A【解析】平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,所以两球落地时间相等;高度相等、两球质量相等,重力做功相等;据可得重力的平均功率相同.两球落地时间相等,两球落地时在竖直方向的分速度相等,据,两球落地时重力的瞬时功率相同.故A项正确,BCD三项错误.4、C【解析】由图读出,兔子和乌龟都是从原点出发的,但不是同时刻出发的,兔子在t1时刻出发,乌龟在0时刻出发,则兔子在乌龟出发后t1时间出发,A错误;图像的斜率表示速度,故在t5~t6时间内,兔子的运动是匀速运动,B错误;在t2和t4两个时刻,兔子和乌龟位移相同,两者相遇,说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次,C正确;t【点睛】由位移图象直接兔子和乌龟出发的时刻与位置.根据位移图象的斜率表示速度分析兔子和乌龟的运动情况.当两个动物的位移相等时,说明到达同一位置.乌龟先通过预定位移到达终点.5、D【解析】
若以地面为零势能面,物体上升到最高点时的重力势能等于动能的减小量,即:,故A错误;以地面为零势能平面,则物体到海平面时的重力势能为-mgh,故B错误;物体在运动的过程中机械能守恒,则物体在海平面上的机械能等于在地面的机械能E=mv02,故D正确,C错误.故选D.6、D【解析】试题分析:根据牛顿第二定律可得出,由函数关系式和图线的关系可知,图线的斜率为,所以;图线在纵轴的截距为,所以.故选D考点:牛顿第二定律点评:在解决一些图像问题时,可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式,然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义.7、AC【解析】
AB.在速度—时间图象中斜率代表加速度,由图象可以看出加速时,甲的加速度最大,则甲的加速性能最好,故A正确,B错误;CD.在速度—时间图象中斜率代表加速度,由图象可以看出制动时,乙的加速度最大,所以乙的制动性能最好,故C正确,D错误。【点睛】本题是为速度—时间图象的应用,要明确斜率的含义,并能用加速度的定义式解出加速度数值.8、AD【解析】
A.将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度,则,则随θ角的增加,船速变大,即小船靠岸过程做加速运动,选项A正确;BC.由几何关系可知,开始时河面上的绳长为L1=24m;此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m;3s后,绳子向左移动了:S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m;则此时小船离河边的距离:小船前进的距离:x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α,则有:绳与水面的夹角为53°;故BC错误;D.3s时小船的速率为选项D正确。9、BCD【解析】试题分析:如图,根据矢量三角形可知:当小球沿斜面缓慢向上移动一段距离时,减小,绳子拉力增大,斜面对小球支持力减小;根据牛顿第三定律,小球对斜面体压力减小,将该力沿水平方向和竖直方向分解可知:两个方向的力都减小,所以地面对斜面的支持力和摩擦力都减小.综上所述,A正确.考点:动态平衡.10、AD【解析】
A、C项:“嫦娥四号”绕月运行时,根据万有引力提供向心力,有,解得:月球的平均密度为:,故A正确,C错误;B项:月球表面任意一物体重力等于万有引力,则有:“嫦娥四号”绕月运行时,万有引力提供向心力,得:,联立解得:,故B错误;D项:由公式,所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为,故D正确.11、BCD【解析】平抛运动的物体只受重力,加速度为g,做匀变速曲线运动,故A正确B错误;平抛运动的物体水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则有h=12g12、ABD【解析】
等量异种电荷的电场线如图所示.沿两点电荷连线从O到A,电场强度先变小后变大,一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点的过程中,电场力一直做正功,粒子的速度一直在增大.电场力先变小后变大,则加速度先变小后变大.v-t图象切线的斜率先变小后变大,该图是不可能的,故A符合题意.根据沿着电场线方向电势逐渐降低,电场强度为,E先减小后增大,所以φ-x图象切线的斜率先减小后增大,则B图不可能,故B符合题意;加速度先变小后变大,方向不变,C图是可能的,故C不符合题意.粒子的动能Ek=qEx,电场强度先变小后变大,则Ek-x切线的斜率先变小后变大,则D图不可能.故D符合题意.则选ABD.【点睛】该题要掌握等量异种电荷的电场线的特点,结合物理规律分析图象切线斜率如何变化是解答的关键,不能只定性分析,那样会认为BD是正确的.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、左下落过程中存在阻力做功在实验误差范围内,,机械能守恒【解析】
第一空.物体做加速运动,由纸带可知,纸带上所打点之间的距离越来越大,这说明物体与纸带的左端相连.第二空.利用匀变速直线运动的推论;第三空.重物由O点运动到B点时,重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501J=0.49J.第四空.物体动能的增加量EkB=mvB2=0.48J第五空.由上数据可知,△Ep>△Ek,原因是下落时存在阻力做功;第六空.在实验误差范围内,△EP=△Ek,机械能守恒.14、2.49.70.5760.582【解析】
(1)[1]根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时
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