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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、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、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)运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是A.燃料推动空气,空气反作用力推动火箭B.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭C.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭2、如图所示,斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止于水平面上,现将一小球从图示位置静止释放,不计一切摩擦,则在小球从释放到落至地面的过程中,下列说法正确的是()A.小球的机械能守恒B.斜劈的机械能守恒C.斜劈与小球组成的系统机械能守恒D.小球机械能的减小量大于斜劈动能的增大量3、如图,从地面上方某点,将一质量为1Kg小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出。小球经过1s落地。不计空气阻力,g=10m/s2。则可求出A.小球抛出时离地面的高度是10mB.小球落地时重力的瞬时功率为100WC.小球落地时的速度大小是15m/sD.小球落地时的速度方向与水平地面成30o角4、(本题9分)我国自行研制的J-20隐形战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间t,则起飞前的运动距离()A.vt B. C.2vt D.不能确定5、(本题9分)如图所示,半径为R的圆弧轨道固定在水平地面上,轨道由金属凹槽制成,可视为光滑轨道。在轨道右侧的正上方将金属小球A由静止释放,小球静止时距离地面的高度用hA表示,对于下述说法中正确的是A.只要小球距地面高度hA≥2R,小球便可以始终沿轨道运动并从最高点飞出B.若hA=R,由于机械能守恒,小球在轨道上上升的最大高度为RC.适当调整hA,可使小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处D.若小球能到最高点,则随着hA的增加,小球对轨道最高点的压力也增加6、(本题9分)如图所示,纸面为竖直面,MN为竖直线段,MN之间的距离为h,空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场,其大小和方向未知,图中未画出,一带正电的小球从M点在纸面内以v0的速度水平向左开始运动,以后恰好以大小为vv0的速度通过N点。已知重力加速度g,不计空气阻力。则下列说法正确的的是()A.可以判断出电场强度的方向水平向左B.从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小C.从M到N的运动过程中小球的速度最小为D.从M到N的运动过程中小球的速度最小为7、用绳子系一小球,使它在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则()A.重力对球不做功,绳的拉力对球做功B.重力和绳的拉力对球都不做功C.绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D.小球所受的合力提供做圆周运动的向心力8、(本题9分)如图所示,一光滑细杆固定在水平面上的点,细杆与水平面的夹角为,一原长为的轻质弹簧,下端固定在水平面上的点,上端与质量为的小环相连,当把小环拉到点时,与地面垂直,弹簧长为,将小环从点由静止释放,当小环运动到的中点时,速度达到最大.重力加速度为,下列说法正确的是()A.下滑过程中小环的机械能先增大再减小B.小环到达的中点时,弹簧的弹性势能为零C.小环刚释放时的加速度等于D.小环的最大速度为9、如图所示,在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止时,小孔有水喷出。若饮料瓶在下列运动中,没有发生转动且忽略空气阻力,小孔不再向外喷水的是()A.自由下落B.饮料瓶被水平抛出后的运动过程中C.饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中D.手持饮料瓶向上加速运动的过程中10、如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,点为弹簧在原长时物块的位置.物块由点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达点.在从到的过程中,物块()A.加速度先减小后增大 B.经过点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功 D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功11、如图所示,细杆的一端与小球相连,可绕过O点的水平轴自由转动,现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动,图中a、b分别表示小球在轨道的最低点和最高点,则细杆对小球的作用力可能是A.a处为拉力,b处为拉力B.a处为拉力,b处为推力C.a处为推力,b处为拉力D.a处为推力,b处为推力12、图中实线是一簇未标明方向的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,若带电粒子在运动过程中只受电场力的作用,根据此图可做出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的符号B.场强的方向C.带电粒子在a、b两点的受力方向D.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)(本题9分)某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律.打出了一条如图所示的纸带,O点为纸带上第一点,纸带上的点为计时点。若重物的质量为0.5kg,从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为__________J,动能增加量为______________J。(重力加速度g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)14、(10分)(本题9分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放.小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的(填正确答案标号).A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=.(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的次方成正比.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)如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ,求:(1)物体做往返运动的整个过程中,在AB轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,物体对轨道压力的大小和方向.16、(12分)如图所示电路,电源电动势为12V,内阻不计。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为60J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V。求:(1)电路中的最小电流;(2)滑片P在中点和在b端两种状态下,R消耗的电功率之比。17、(12分)(本题9分)如图所示,长为L不可伸长的轻绳,一端拴着质量为m的小球,另一端系在竖直细杆的上端.手握细杆轻轻摇动一段时间后,小球在水平面内做匀速圆周运动,此时轻绳与竖直细杆夹角为θ.重力加速度为g,不计一切阻力.求:小球做匀速圆周运动时(1)所受轻绳拉力大小T;(2)加速度的大小a;(3)线速度的大小v.
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】
由于反冲运动的作用,火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动,这个反作用力并不是空气给的,故D正确,ABC错误.故选D2、C【解析】
ABC.小球和斜劈组成的系统中,只有重力势能和动能相互转化,系统机械能守恒,故C正确,AB错误;D.根据系统机械能守恒可知,小球机械能的减小量等于斜劈机械能增大量,即斜劈动能的增大量,故D错误。3、B【解析】
小球抛出点的高度h=gt2=×10×1m=5m;故A错误。小球落地时竖直分速度vy=gt=10m/s,落地时重力的瞬时功率为P=mgvy=100W,选项B正确;小球的速度大小,故C错误。设小球落地的速度方向与水平方向的夹角为θ,则tanθ==2,可知θ≠30°.故D错误。4、B【解析】
根据平均速度与位移的关系。【详解】由于飞机做匀加速运动,起飞前的平均速度为因此,起飞前的运动距离B正确,ACD错误。故选B。5、D【解析】
A.若小球恰好能到圆轨道的最高点时,由,,根据机械能守恒定律得,,解得:hA=R;选项A错误;B.若hA=R<R,小球不能上升到最高点,小球A在到达最高点前离开轨道,有一定的速度,由机械能守恒可知,A在轨道上上升的最大高度小于R,选项B错误.C.小球从最高点飞出后做平抛运动,下落R高度时,水平位移的最小值为,所以小球落在轨道右端口外侧,选项C错误。D.在最高点时,由牛顿第二定律:,即,则若小球能到最高点,则随着hA的增加,到达最高点的速度增加,则小球对轨道最高点的压力也增加,选项D正确。6、D【解析】
A.小球运动的过程中重力与电场力做功,设电场力做的功为W,则有代入解得说明MN为电场的等势面,可知电场的方向水平向右,故A错误;B.水平方向小球受向右的电场力,所以小球先向左减速后向右加速,电场力先负功后正功,机械能先减小后增加,故B错误;CD.设经过时间t1小球的速度最小,则竖直方向水平方向合速度由数学知识可知,v的最小值为故C错误,D正确。故选D。7、BD【解析】
AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直,所以重力和绳的拉力对球都不做功,故A错误,B正确.CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力,故C错误,D正确.8、ACD【解析】
小环受重力、支持力和弹簧弹力,弹簧弹力做功,故环的机械能不守恒,小环和弹簧系统的机械能守恒,小环到达AD的中点时,弹性绳的伸长量最短,弹性势能最小,小环机械能最大,故下滑过程中小环的机械能先增大再减小,故A正确;小环到达AD的中点时,弹性绳的长度为L,伸长量不为0,故弹性势能不为零,故B错误;在A位置,环受重力、弹簧拉力、支持力,根据牛顿第二定律,有:mgsin30°+Fsin30°=ma,在D点,环的速度最大,说明加速度为零,弹簧长度为2L,故:mgsin30°-Fcos60°=0,联立解得:a=g,故C正确;小环和弹簧系统的机械能守恒,在D点速度最大,此时橡皮绳长度等于初位置橡皮绳的长度,故初位置和D位置环的机械能相等,故:mg(2Lcos60°)=mv2,解得:v=,故D正确;故选ACD.【点睛】本题为力学综合问题,关键正确的受力分析,根据牛顿第二定律列式分析,注意环的机械能不守恒,是环和弹簧系统的机械能守恒.9、ABC【解析】
若要水不往外喷,则不受竖直方向的压力,就要求水在运动过程中完全失重,即只受重力,加速度为g的情况就符合题意.A.描述与分析相符,故A正确.B.描述与分析相符,故B正确.C.描述与分析相符,故C正确.D.描述与分析不符,故D错误.10、AD【解析】
A项:由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置,所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间,加速度为零时弹力和摩擦力平衡,所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大,故A正确;B项:物体在平衡位置处速度最大,所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置,即在O点左侧,故B错误;C项:从A到O过程中弹力方向与位移方向相同,弹力做正功,从O到B过程中弹力方向与位移方向相反,弹力做负功,故C错误;D项:从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0,即W弹=W克f,即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功,故D正确.11、AB【解析】
在a处,受重力和杆子的作用力,合力提供向心力,方向竖直向上,所以杆子表现为拉力。在b处,若杆子作用力为零,根据mg得,v,若v,杆子表现为拉力,若,杆子表现为支持力,故AB正确,CD错误。12、CD【解析】
AB.由图可知,粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明,无法确定粒子的电性,也无法判断电场的方向,故AB项与题意不相符;C.粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,故C项与题意相符;D.根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系,判断出a点的电场强度大,故a点的电场力的大,根据牛顿第二定律可知,带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大,故D项与题意相符。二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、0.9510.934【解析】
第一空.从开始下落到打D点的过程中重物的重力势能减少量为△Ep=mgh=0.5×9.8×19.41×10-2J≈0.951J;第二空.打D点时重物的瞬时速度为:,动能的增加量为:△Ek=mvD2=×0.5×1.93252J≈0.934
J;14、(1)ABC(2)(3)减小增大2【解析】
(1)由平抛规律可知,由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度,进而可求出物体动能,所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h,故选ABC.(2)由平抛规律可知:竖直方向上:h=gt2,水平方向上:s=vt,而动能Ek=mv2联立可得Ek=;(3)由题意可知如果h不变,m增加,则相同的△L对应的速度变小,物体下落的时间不变,对应的水平位移s变小,s-△L图线的斜率会减小;只有h增加,则物体下落的时间增加,则相同的△L下要对应更大的水平位移s,故s-△L图线的斜率会增大.弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能,即Ep=,可知Ep与△s的2次方成正比,而△s与△L成正比,则Ep与△L的2次方成正比.【点睛】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量
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