2021-2022学年试题山西省怀仁市重点中学高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

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)如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是A．小球不能到达P点B．小球到达P点时的速度大于C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力大小为D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力大小为2、(本题9分)如图所示，固定在洒水车尾部的水枪水平放置，某次洒水车静止进行洒水检测时，水枪的喷水速度为10m/s，水能洒到距出水口5m远的地方。要使水能洒到距出水8m远的地方，不计空气阻力，则喷水的速度应增加到（）A．12m/s B．16m/s C．20m/s D．25m/s3、(本题9分)科学家们推测，太阳系除八大行星之外的另一颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（）A．这颗行星的公转周期与地球相等B．这颗行星的半径等于地球的半径C．这颗行星的密度等于地球的密度D．这颗行星的质量4、(本题9分)下列有关曲线运动的说法中正确的是()A．物体的运动方向不断改变 B．物体运动速度的大小不断改变C．物体运动的加速度大小不断改变 D．物体运动的加速度方向不断改变5、(本题9分)某试验卫星在地球赤道平面内一圆形轨道上运行，每5天对某城市访问一次，下列关于该卫星的描述中正确的是A．线速度可能大于第一宇宙速度B．角速度可能大于地球自转角速度C．高度一定小于同步卫星的高度D．向心加速度可能大于地面的重力加速度6、(本题9分)有一个质量为4kg的物体在平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A．物体做匀变速直线运动 B．物体所受的合外力为22NC．2s时物体的速度为6m/s D．0时刻物体的速度为5m/s7、(本题9分)如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3kg的物体被一个劲度系数为120N/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3m才停下来，下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．物体开始运动时弹簧的弹性势能Ep＝7.8JB．当物体速度最大时弹簧的压缩量为x＝0.05mC．物体的离开弹簧时动能为7.8JD．当弹簧恢复原长时物体的速度最大8、(本题9分)如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fLD．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx+(F－f)L9、(本题9分)小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚起动时做加速直线运动，中间一段时间内做匀速直线运动，最后一段时间内做减速直线运动.在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法正确的是()A．电梯刚起动时，小明处于失重状态B．电梯刚起动时，小明处于超重状态C．电梯运动的加速度方向始终不变D．电梯运动的加速度方向发生了变化10、(本题9分)如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是()A．若地面是完全光滑的，则FAB＝FB．若地面是完全光滑的，则FAB=C．若地面是有摩擦的，且A，B未被推动，可能FAB＝D．若地面是有摩擦的，且A，B被推动，则FAB＝11、(本题9分)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,A、B发生相对滑动,A、B都向前移动一段距离,在此过程中，下列判断正确的是()A．外力F做的功等于A和B动能的增加之和B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和12、如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．线速度之比1：1：2D．线速度之比1：2：2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是_________A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度14、（10分）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，先要两次拉伸橡皮条，一次是用两个弹簧秤通过两根细绳互成角度拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过一根细绳拉橡皮条。(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的是（______）(填字母代号)。A．将橡皮条沿相同方向拉到任意长度B．将橡皮条拉伸相同长度即可C．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置D．将弹簧秤都拉伸到相同刻度(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是（______）(填字母代号)。A．两细绳必须等长B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要适当长些，标记同一细绳方向的两点要适当远些三、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）宇航员发现一未知天体，爾将星球的质量、密度等信息传邋回地面，字航员只有一块秒表和一个弹簧测力计，他站在星球上随显球转了一圈测得时间为，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极”为F，在“赤道”上的读数是其“两极”处的90%，万有引力常量为G，求：(1)该显球的密度和质量；(2)当宇航员在该星球“赤道”上时，有一颗绕该星球表面附近匀速转动的行星，其转动周期为T，己知T<，若此时刚好在他的正上方，则过多久该行星再次出现在他的正上方?16、（12分）(本题9分)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．17、（12分）(本题9分)如图所示，一轻质弹簧左端固定在轻杆的A点，右端与一质量套在轻杆的小物块相连但不栓接，轻杆AC部分粗糙糙，与小物块间动摩擦因数，CD部分为一段光滑的竖直半圆轨道．小物块在外力作用下压缩弹簧至B点由静止释放，小物块恰好运动到半圆轨道最高点D，，小物块刚经过C点速度，g取，不计空气阻力，求：（1）半圆轨道的半径R；（2）小物块刚经过C点时对轨道的压力；（3）小物块在外力作用下压缩弹簧在B点时，弹簧的弹性势能．

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、D【解析】

AB.根据动能定理得：，解得：．而小球在最高点的临界速度可以为零，所以小球能到达最高点。AB错误。CD.设杆子在最高点表现为支持力，则解得：，故杆子表现为支持力。C错误，D正确；2、B【解析】

水喷出的高度不变，则水在空中运动的时间不变，根据知水平位移变为原来的倍，则初速度变为原来的倍，即为16m/s，故B正确，A、C、D错误；故选B。3、A【解析】因为只知道这颗行星的轨道半径，所以只能判断出其公转周期与地球的公转周期相等．由＝可知，行星的质量在方程两边可以消去，因此无法知道其质量及密度．4、A【解析】

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【详解】A．曲线运动的轨迹是曲线，物体的速度方向就是该点的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变．所以A正确．B．物体运动速度的大小不一定改变，如匀速圆周运动，故B错误．C．物体运动的加速度大小不一定改变，如匀速圆周运动加速度大小不变．故C错误；D．物体运动的加速度方向不一定改变，如平抛运动加速度不变，所以D错误．5、B【解析】

A.第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度，所以该卫星的线速度不可能大于第一宇宙速度。故A错误；BC.由题，卫星每5天对某城市访问一次，卫星的角速度可能大于地球自转的角速度，即卫星得周期小于地球自转得周期，此时满足，因同步卫星的周期等于地球自转的周期，由可得，此时卫星的高度小于地球同步卫星的高度；卫星的角速度可能小于地球自转的角速度，此时满足，同理可知卫星的高度大于地球同步卫星的高度；故B正确，C错误；D.卫星的向心加速度由地球的万有引力提供，则：，地球表面的重力加速度近似等于，由于卫星的轨道半径大于地球的半径，所以卫星的向心加速度一定小于地面的重力加速度。故D错误。6、D【解析】

A．从图中可知物体在x轴方向上做匀加速直线运动，在y方向上做匀速直线运动，合力恒定，合力方向与速度方向不共线，故质点做匀变速曲线运动，A错误；B．由图知物体的加速度根据牛顿第二定律B错误；C．由图知，2s末在x方向上速度为6m/s，在y方向上初速度为匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为故C错误；D．由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s的匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为故D正确。故选D。7、BC【解析】

AC.根据能量的转化与守恒，物体离开弹簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物体离开弹簧时的动能为Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J设弹簧开始的压缩量为x0，则开始运动时弹簧的弹性势能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故选项A不合题意，选项C符合题意；B.当物体速度最大时，物体受的合外力为零，弹簧弹力与摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物体速度最大时弹簧的压缩量x=μmgk=0.2×3×10故选项B符合题意；D.物体在弹簧恢复原长之前，压缩量为x=0.05m时速度最大，故选项D不合题意。8、BCD【解析】

A项：对物块，根据动能定理得：则物块的动能为，故A错误；B项：对小车，由动能定理得：，，则此时小车的动能为，故B正确；C项：系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为，故C正确；D项：这一过程中，由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为，故D正确．9、BD【解析】

AB．电梯刚起动时，小明有向上的加速度，则小明处于超重状态，故A错误，B正确；CD．电梯启动和向上加速时加速度向上，而减速运动时加速度向下，故加速度方向发生了变化，故C错误，D正确.10、BCD【解析】

AB．若地面是完全光滑的，A、B将以共同的加速度运动，因木块AB完全相同设质量为m、加速度为a．根据牛顿第二定律，对AB整体：得对B：A错误B正确；D．若地面是有摩擦的，且A、B被推动，A、B也将以共同的加速度运动，根据牛顿第二定律：对AB整体解得对B：故D正确；C．若地面是有摩擦的，且A、B未被推动，则可能是F小于A所受的摩擦力未被推动，此时AB之间无作用力，也可能是F大于A所受的摩擦力，但小于AB所受的摩擦力之和未被推动，此时AB之间有作用力大于零，但要小于，因为根据D项可知，当时，AB就滑动了．即可以等于之间的任意值，C正确．故选BCD.【点睛】用整体法与隔离法对物体受力分析是处理连接体问题常用的方法．一般情况下，先用整体法求出整体的加速度，由这一加速度再用隔离法根据牛顿第二定律，求解受力情况．正确选择研究对象是用整体法与隔离法的关键．11、BD【解析】

A、A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，A对地的位移小于B对地的位移，即对A根据动能定理有：对B根据动能定理有：联立可以得到：，即外力F做的功大于A和B动能的增加之和，故A错误，B正确；C、由于A与B之间的摩擦力大小相等，而且，所以A对B的摩擦力所做的功不等于B对A的摩擦力所做的功，故C错误；D、对B根据动能定理有：，则，即外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。12、BC【解析】试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．考点：角速度；线速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABC【解析】

A.小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化。所以适当倾斜以平衡摩擦力，小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功；故A正确；B.实验中每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同；故B正确；C.每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，…，即通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值；故C正确.D.由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，故只需测出最大速度即可，不需要测量平均速度；故D错误.故填ABC.14、CBD【解析】

(1)[1]ABC．实验中两次拉伸橡皮条时，橡皮条的伸长要完全一致，即将橡皮条沿相同方向拉伸相同长度或将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。故AB项错误，C项正确。D．拉伸橡皮条时，弹簧秤的读数一般不同