2021-2022学年物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

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、如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力2、(本题9分)关于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，下列说法正确的是()A．同一轨道上的卫星质量大的向心加速度小B．离地面越近的卫星角速度越小C．卫星的发射速度可能等于10km/sD．卫星的运行速度可能等于10km/s3、热播电视剧《知否，知否》中有我国的一种传统投掷游戏——“投壶”如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”(可视为质点）都能投入地面上的“壶”内。若“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2，忽略空气阻力。则A．t1>t2 B．t1=t2 C．v1=v2 D．v1>v24、分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示.已知，则获得最大加速度的汽车是A． B．C． D．5、(本题9分)（题文）某屋项为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图所示），他在向上爬的过程中（）A．屋项对他的支持力不变B．屋项对他的支持力变大C．屋项对他的摩擦力不变D．屋项对他的摩擦力变大6、(本题9分)一个质量为20kg的小孩从滑梯顶端由静止滑下，到达底端时速度大小为3m/s，滑梯的倾角为30°，则小孩滑到底端时重力的瞬时功率为()(g=10m/s2)A．1200W B．1000W C．600W D．300W7、(本题9分)如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t图像．由图可知()A．在t时刻两个质点在同一位置B．在t时刻两个质点速度相等C．在0-t时间内质点B比质点A位移大D．在0-t时间内合外力对两个质点做功相等8、(本题9分)t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇9、如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下静止，则以下判断正确的是（）A．a对b的静电力一定是引力B．a对b的静电力可能是斥力C．a的电量可能比b少D．a的电量一定比b多10、(本题9分)如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变小，则（）A．电荷将向上加速运动B．电荷将向下加速运动C．电流表中将有从b到a的电流D．电流表中将有从a到b的电流11、(本题9分)一人从高h处以初速度v1．水平拋出一个质量为m的物体，以抛出点为重力势能的零点，不计空气阻力，下列说法正确的是A．人对小球做的功为mv12B．小球落地时的机械能为mv12C．小球落地时重力的瞬时功率为mD．小球落地时的重力势能为112、(本题9分)如图所示，不少同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动．杯子可视为质点，杯子与圆心O的距离为1m，重力加速度大小为10m/s1．为使杯子运动到最高点时（已经杯口朝下）水不会从杯里洒出，则杯子通过最高点时的速度大小可能为（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s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)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：_____________________．（1）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应__________（选填“A”或“B”）．A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，再释放纸带（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、1、3、4四个点如图乙所示．已测出点1、1、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h1、h3、h4，打出计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh3=__________（用题目中已测出的物理量表示），则可验证重物下落过程机械能守恒．（4）某同学作出了v1-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=__________m/s1．14、（10分）(本题9分)“观察电容器的充、放电现象”的实验电路图如图所示，接通开关S，对电路中的电容器充电．充电后，该电容器______（选填“上”或“下”）极板带正电荷．若电容器的两个极板分别带上了电荷量均为Q的等量异号电荷，此时电容器所带的电荷量为______．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)地球的质量M=5.98×1024kg，地球半径R=6370km，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为v=2100m/s，求：（1）用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式（2）此高度的数值为多少？（保留3位有效数字）16、（12分）某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.1m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.1．求：(1)弹簧被压缩时的弹性势能；(2)小球到达C点时速度vC的大小；(3)小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．17、（12分）(本题9分)如图，水平光滑的地面上有A、B、C三个可视为质点的木块，质量分别为1kg、6kg、6kg.木块A的左侧有一半径R=0.2m的固定的光滑半圆弧轨道，一开始B、C处于静止状态，B、C之间的弹簧处于原长．给木块A一个水平向右的初速度，大小为v1=8m/s，与木块B碰撞后，A被反弹，速度大小变为v2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A过圆弧轨道的最高点时受到轨道的压力；（2）弹簧具有的最大弹性势能．

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、将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,α减小,vB不变,则vA逐渐增大，说明A物体向上做加速运动，故A错误、B错误；CD、设绳子对A的拉力大小为T，由牛顿第二定律T−mg=ma，可知绳子对A的拉力T>mg，则物体A处于超重状态．故C错误、D正确．故选D．【点睛】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，根据平行四边形定则判断A的速度如何变化，从牛顿第二定律可知绳子对A的拉力与重力的关系．2、C【解析】

对绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，根据万有引力等于向心力，有：GMmr2=ma=mrω2=mv2r；解得：a=GMr2，ω=GMr3，v=GMr；故同一轨道上的卫星向心加速度大小相等，离地面越近的卫星轨道半径越小，角速度越大，故【点睛】本题考查万有引力提供圆周运动向心力，分析向心加速度、角速度和线速度的大小与哪些物理量有关，掌握规律是正确解题的基础。3、A【解析】

AB.箭矢做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=12gt2，有：t=2hCD.水平分位移相同，由于t1＞t2，根据x=v0t，有：v1＜v2；故C，D均错误.4、D【解析】

以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。A.与结论不相符，选项A错误；B.与结论不相符，选项B错误；C.与结论不相符，选项C错误；D.与结论相符，选项D正确；5、B【解析】试题分析：以人为研究对象，作出力图．设此人的重力为G，根据平衡条件得：屋顶对他的摩擦力：f=Gsinθ；屋顶对他的支持力：N=Gcosθ人在半球形屋顶上向上缓慢爬行的过程中，坡角θ减小，则f减小，N增大．即屋顶对他的摩擦力减小，屋顶对他的支持力增大．故选B．考点：共点力作用下物体平衡6、D【解析】小孩滑到底端重力瞬时功率为：P=mgvsin300，代入数据可得：P=300W，故D正确，ABC错误．7、BCD【解析】试题分析：从图中可以看出在t时刻两个质点速度相等，不一定在同一位置，所以B项正确；A项错误；v-t图象中面积代表位移，在0-t时间内质点B比质点A面积大，所以C项正确；合外力做功等于动能变化量，在0-t时间内合外力对两个质点做功相等，所以D项正确．考点：本题考查了图象和动能定理8、BC【解析】

A．由图可知，2小时内乙车一直做反方向的运动，1小时末时开始减速但方向没有变，A错误；B．图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则可知，2小时内，甲车正向运动的位移为；而乙车反向运动，其位移大小为，因两车相向运动，且初始时刻相距70km，则2小时末时，两车还相距10km，B正确；C．图象的斜率表示加速度，由图可知，乙车的图象斜率总是大于甲车的图象的斜率，故乙车的加速度总比甲车的大，C正确；D．4小内甲车的总位移为120km，而乙车的总位移为，即乙车的位移为正方向的30km，两车原来相距70km，4小时末时，甲车离出发点120km，而乙车离甲车的出发点70+30km=100km，故此时甲乙两车不相遇，故D错误．9、AD【解析】

AB．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此a对b的静电力一定是引力，故A正确，B错误；CD．根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，因此在大小上一定为“两大夹一小”，因此a的电量一定比b多。故C错误，D正确；10、AD【解析】

将两极板的间距减小，而电容器的电压不变，板间场强E=U/d增大，电荷q所受的电场力F=Eq增大，电荷将向上加速运动，故A正确，B错误；将两极板的间距变小，根据电容的决定式C=εS【点睛】对于电容器动态变化分析问题，首先要根据电容的决定式C=εS11、AB【解析】

A.人对小球做的功等于小球得到的动能，为，选项A正确；B.小球抛出时的机械能为mv12，落地过程中机械能守恒，则小球落地时的机械能也为mv12，选项B正确；C.小球落地时的竖直速度,则落地时重力的瞬时功率为，选项C错误；D.小球落地时的重力势能为-mgh，选项D错误；故选AB.12、CD【解析】

在最高点,临界情况是杯底对水弹力为零，根据牛顿第二定律得，，解得最高点的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正确，A.

B错误．故选CD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）应接交流电源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上，应接“交流电源”．（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带，故选B．（3）根据实验原理，只要验证，即可验证机械能守恒定律．因此需求解，根据匀变速直线运动规律可得，则有：，只要在误差允许的范围内验证成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒．（4）根据，可得：，可知图线的斜率为：，代入数据解得．【点睛】根据实验的原理和注意事项确定错误的操作．为保证测量的重物下落时初速度为零，应先接通电源再释放纸带．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点3的瞬时速度，抓住重力势能的减小量等于动能的增加量得出守恒的表达式．根据机械能守恒得出的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度．14、上Q【解析】

[1]图中电容器充电过程，充完电后电容器上极板与电源的正极相连，则电容器上极板带正电；[2]电容器电荷量是单极板所带电荷量的绝对值，故电荷量为Q三、计算题要求解题步骤，和必要的文