2021-2022学年陕西省西安市西光中学物理高一下期末考试模拟试题含解析

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：（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)重物重为G，受到如图所示斜向下的推力F作用，仍静止在水平面上，则重物对地面的压力大小为（）A．G B． C． D．2、(本题9分)如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L．先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为L时，下列说法正确的是（不计一切摩擦）A．杆对小球A做功为B．小球A和B的速度都为C．小球A、B的速度分别为和D．杆与小球A和B组成的系统机械能减少了mgL3、(本题9分)小明沿半径为50m的圆形草坪边缘绕跑一圈后回到起点，在跑步过程中，小明的路程和位移大小的最大值分别是()A．100πm，100mB．100πm，100πmC．50πm，50πmD．0，04、(本题9分)公元1543年．哥白尼的《天体运行论》一书问世，该书预示了地心宇宙论的终结．哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动，其运动的示意图如图所示，假设行星只受到太阳的引力作用．按照哥白尼上述的现点，下列说法中正确的是（）A．太阳对各行星的引力大小相同B．土星绕太阳运动的向心加速度比地球的大C．木星绕太阳运动的线速度比地球的大D．火星绕太阳运动的周期大于地球的周期5、(本题9分)下列运动中不满足机械能守恒的是（）A．手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)B．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动C．降落伞在空中匀速下降D．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动6、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在小球将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计空气阻力，下列关于能量的叙述中正确的是（）A．动能不断减少B．弹性势能不断减少C．动能和弹性势能之和总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变7、如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失8、一个空气平行板电容器，极板间相距d，正对面积S，充以电荷量Q后，两极板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是()A．将电压变为U/2B．将带电荷量变为2QC．将极板间的距离变为d/2D．两板间充满介电常数为2的电介质9、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的线速度一定大于球B的线速度D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力10、(本题9分)如图，等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间，平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两极板间的距离为10cm，两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点，沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，上半部分为S极，R0=2.0Ω，闭合开关后，当液体稳定旋转时电压表（视为理想电压表）的示数恒为2.0V，则A．玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘B．由上往下看，液体做逆时针旋转C．通过R0的电流为1.5AD．闭合开关后，R0的热功率为2W11、下列所述的实例中，机械能守恒的是（）A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．斜向上抛出的石子C．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程D．光滑水平桌面上匀速运动的木块12、(本题9分)如图所示有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（

）A．三种情况下物体损失的机械能:△E3＞△E2＞△E1B．三种情况下摩擦产生的热量:Q1＝Q2＜Q3C．到达底端的速度:v1＞v2＞v3D．到达底端的动能：EK1＞EK3＞EK2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C。若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm。（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________。（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s。（保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)用图①的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的内阻很小，为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、导线、开关外，可供使用的实验器材还有：A．电压表V1（量程3V、15V）B．电压表V2（量程3V、15V）C．滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A）D．滑动变阻器R2（0~1500Ω，允许最大电流0.2A）E.定值电阻R01（阻值1Ω，额定功率5W）F.定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）回答下列问题：（1）电压表V1选____量程，电压表V2选____量程；（选填“3V”或“15V”）（2）滑动变阻器选____（填“R1”或“R2”），定值电阻选_____(选填“R01”或“R02”）；（3）根据实验数据，绘制U1-U2图象，得到的应该是图②中的____（选填“甲”或“乙”）；（4）若图线与纵轴的交点坐标为a，图线的斜率（或斜率的绝对值）为k，则蓄电池的电动势为______,内阻为______（定值电阻用“R0”表示）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，一颗质量为的子弹以水平速度击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为已知沙箱的质量为求：（1）沙箱被击穿后的速度v＇的大小；（2）此过程中产生的焦耳热。16、（12分）一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求:(g=10m/s2)(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力。17、（12分）(本题9分)2019年3月31日，“天链二号01星”在西昌卫星发射中心成功发射。这是我国第二代地球同步轨道数据中继星的首发星，使我国数据中继卫星系统能力大幅提升。“01星”运行于地球同步静止轨道上，其运行周期等于地球自转周期T。已知地球半径为R，地球表面重力加速度g。将卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动，求：（1）“01星”运行轨道离地面的高度；（2）“01星”运行速度的大小

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、B【解析】

竖直方向物体受力平衡，则FN=G+F2，根据牛顿第三定律可知，重物对地面的压力大小为G+F2，故选B.2、C【解析】

当小球A沿墙下滑距离为l/2时，设此时A球的速度为v1，B球的速度为v2

根据系统机械能守恒定律得：mg•＝两球沿杆子方向上的速度相等，则有：v1cos60°=v2cos30°联立两式解得：v1＝，v2＝，故C正确B错误对球A动能定理有可得，A错误A和B组成的系统机械能守恒，因此D错误故选C【点睛】将球的运动分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，抓住沿杆子方向速度相等得出A、B的速度关系，结合系统机械能守恒求出此时A、B的速度．3、A【解析】小明沿半径为50m的圆形草坪边缘跑一圈后回到起点，初末位置重合；路程等圆形草坪边缘的周长，即；最大位移是跑半圈的位移，为，A正确．4、D【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力得出线速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系，从而比较大小．由于各行星的质量不同，各行星的轨道半径不等，万有引力大小不等，故A错误；根据GMmr2=ma得a=GMr，土星的轨道半径大，则土星的向心加速度较小，故B错误；根据GMm5、C【解析】A.手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故A正确；B.物体沿光滑圆弧面从下向上滑动，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故B正确C.降落伞在空中匀速下降，说明除了重力之外还有一个阻碍运动的空气阻力存在，由于空气阻力做功导致机械能不守恒，故C错误D.细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由于小球的动能和重力势能都不发生变化，所以小球的机械能守恒，故D正确；本题选不符合机械能守恒的，故选C6、D【解析】

在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球向下的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，此时小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球继续向下压缩弹簧，这时弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，所以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。在小球下降的过程中，球的重力势能是不断的减小的，所以动能和弹性势能之和要不断的增加，所以C错误，D正确。7、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．8、CD【解析】

电容器的电容反映电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身决定，与极板间的电压和所带电荷量无关，所以改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，故AB错误．由电容器的决定式可知，要使电容器的电容加倍，可采取的方式是：①将极板间的距离变为；②将电解质换为介电常数为原来的介电常数为2的电介质；故CD正确.【点睛】改变电容器的电压和带电量不会改变电容器的电容，由电容器的决定式我们可以知道通过改变正对面积S，介电质常数，极板间的距离d来改变电容．9、AC【解析】

ABC．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：根据牛顿第二定律，有解得A的半径大，则A的线速度大，角速度小根据知A球的周期大，选项AC正确，B错误；D．因为支持力知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，选项D错误。故选AC。10、BD【解析】

AB．由左手定则可知，正离子向上偏，所以上极板带正电，下极板带负电，所以由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；C．当电场力与洛伦兹力相等时，两极板间的电压不变，则有得由闭合电路欧姆定律有解得R0的热功率故C错误，D正确。故选BD。11、BD【解析】

A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故选项A不合题意；

B.斜向上抛出的石子，在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故选项B符合题意；

C.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程中，动能不变，但重力势能不断改变，机械能总量是不守恒的，故选项C不合题意；

D.光滑水平桌面上匀速运动的木块，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故选项D符合题意。12、BC【解析】

设斜面和水平方向夹角为θ，斜面长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：W=mgμLcosθ，Lcosθ即为底边长度，由图可知1和2底边相等且小于3的，故摩擦生热关系为：Q1=Q2＜Q3，所以损失的机械能△E1=△E2＜△E3，故B正确，A错误；设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系为：v1＞v2＞v3，故C正确；物块的动能为：Ek=12mv2，因为v1＞v2＞v3，所以到达底端的动能：二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.5【解析】

（1）在竖直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，联立解得：。（2）根据，代入数据解得：v0=1.5m/s14、3V3VR1R01甲akR0【解析】

（1）一节蓄电