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文档简介
2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、(本题9分)质量为2kg的质点在水平面内做曲线运动,已知互相垂直的x轴和y轴方向上的速度图象分别如图甲和乙所示.下列说法正确的是()A.在任何相等的时间里质点的速度变化量均沿x轴正向且相等B.质点所受的合外力为1.5NC.2s末质点的动能为12.5JD.2s末质点的速度方向与y轴夹角的正切为12、(本题9分)如图所示,一个正点电荷q(重力不计)从两平行带电金属板左端中央处以初动能Ek射入匀强电场中,它飞出电场时的动能变为2Ek,若此点电荷飞入电场时其速度大小增加为原来的2倍而方向不变,它飞出电场时的动能变为()A.4Ek B.4.25Ek C.5Ek D.8Ek3、(本题9分)美国的NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。经常能看到这样的场面:在终场前0.1s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的最后胜利。已知球的质量为m,运动员将篮球投出,球出手时的高度为h1、动能为Ek、篮筐距地面高度为h2。不计空气阻力。则篮球进筐时的动能为A.EB.EC.mgD.mg4、(本题9分)如图所示,一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,圆盘上的小物块A随圆盘一起运动,对小物块进行受力分析,下列说法正确的是()A.受重力和支持力B.受重力、支持力、摩擦力C.受重力、支持力、向心力D.受重力、支持力、摩擦力、向心力5、如图所示,a、b两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端C,以足够大的相等的速率沿竖直方向反向射出,当两球运动到某点重新相遇的速率分别为和,若不计空气阻力,则A. B. C. D.6、a、b两灯连接成如图所示的电路。a灯的规格为“220V40W”,b灯的规格为“220V100W”。通电时,a、b灯两端电压分别为、,实际功率分别为、,且实际功率都没有超过额定功率,设a、b灯电阻不变。下列判断正确的是A., B.,C., D.,7、(本题9分)物体做匀速圆周运动时,下列物理量中变化的是()A.线速度 B.角速度 C.向心加速度 D.动能8、如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线绕过O点的轻质光滑小定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块B质量是A质量的4倍。C为O点正下方杆上的一点,滑轮到杆的距离OC=h。开始时,A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°,现将A、B由静止释放。下列说法正确的是A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度不断增大B.在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量C.物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动D.物块A经过C点时的速度大小为9、(本题9分)如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、B相连接,处于原长并静止在光滑水平面上.现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度,从此刻开始计时,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图象提供的信息可得()A.在t1时刻,两物块达到共同速度2m/s,且弹簧处于伸长状态B.从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态C.t3时刻弹簧弹性势能为6JD.在t3和t4时刻,弹簧处于原长状态10、(本题9分)下列说法中叙述正确的是A.静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动B.因为平抛运动的轨迹是曲线.所以不可能是匀变速运动C.做匀速圆周运动的物体.在任意相等的时间里,通过的路程都相等D.重力势能为零的物体.不可能对别的物体做功11、如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大12、(本题9分)如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车,一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,则()A.小球以后将向右做平抛运动B.小球将做自由落体运动C.此过程小球对小车做的功为D.小球在弧形槽内上升的最大高度为二.填空题(每小题6分,共18分)13、北斗卫星导航系统是我国自主开发的导航系统,设北斗卫星离地高度为h,地球半径为R,万有引力常量为G,地球质量为M,则卫星的周期是____14、一木块沿粗糙斜面上滑时,其动能每减小3J,重力势能就要增加2J,那么该木块沿该斜面下滑时,其重力势能每减小3J,动能将增加_________J;若已知木块以6J动能从底端出发滑上该斜面,则它返回底端时的动能是______J。15、(本题9分)炮筒与水平方向成60°角,炮弹从炮口射出时的速度是800m/s.该速度在竖直方向的分速度为____________m/s,在水平方向的分速度是______m/s.三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)如图所示,半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,AB距离x=1m.质量m=0.1kg的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块1,从A点以m/s的初速度在水平面上滑行,两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道.已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1.取重力加速度.两滑块均可视为质点.求(1)碰后瞬间两滑块共同的速度大小v;(1)两滑块在碰撞过程中损失的机械能;(3)在C点轨道对两滑块的作用力F.17、(10分)飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比,如图1.带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间.改进以上方法,如图2,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间,(不计离子重力)(1)忽略离子源中离子的初速度,①用计算荷质比;②用计算荷质比.(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为的离子在A端的速度分别为和(),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差,可通过调节电场E使2.求此时E的大小.
参考答案一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错的或不答的得0分)1、A【解析】
根据图象知,只有x轴方向有加速度,则在x轴方向在任何相等的时间里质点的速度变化量均相等,A正确;质点所受的合外力F=ma=2×N=3N,B错误;2s末质点质点的速度,动能为,C错误;2s末质点的速度方向与y轴夹角的正切为,D错误.2、B【解析】
两个过程中带电粒子做类平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,两过程初速度不同故在磁场中运动时间不同,在竖直方向的位移不同,最后用动能定理求解【详解】设粒子第一个过程中初速度为v,Ek=,电场宽度L,第一个过程中沿电场线方向的位移为:第一个过程由动能定理:qEy1=2Ek-Ek第二个过程中沿电场线方向的位移为:y2=qEy2=Ek末-4Ek解得:Ek末=4.25Ek故应选:B。【点睛】动能定理的应用注意一个问题,列式时不能列某一方向的动能定理,只能对总运动过程列一个式子。3、A【解析】
篮球机械能守恒,有mgh1+4、B【解析】
小木块做匀速圆周运动,合力指向圆心,对木块受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图所示重力和支持力平衡,静摩擦力提供向心力.A.A项与上述分析结论不相符,故A错误;B.B项与上述分析结论相符,故B正确;C.C项与上述分析结论不相符,故C错误;D.D项与上述分析结论不相符,故D错误;5、C【解析】
a球上升过程会减速,b球下降会加速,故a球的平均速率较小,可能在虚线上方h处相遇;
由于初速度相等,根据机械能守恒定律得得:可见相遇时va=vb<v0。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.,与结论相符,选项C正确;D.,与结论不相符,选项D错误;6、D【解析】
根据知:a灯的电阻为,b灯的电阻为,所以a灯的电阻大于b灯的电阻,因为两灯电流相等,根据U=IR知Ua>Ub,又因为P=UI,所以Pa>Pb;ABC.此三项错误;D.此选项正确;7、AC【解析】
A.做匀速圆周运动的物体线速度方向不断变化,选项A正确;B.做匀速圆周运动的物体角速度不变,选项B错误;C.做匀速圆周运动的物体向心加速度方向不断变化,选项C正确;D.做匀速圆周运动的物体速度大小不变,则动能不变,选项D错误.8、AC【解析】
A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,动能不断增大,速度不断增大,故A正确。B.到C点时B的速度为零。则根据功能关系可知,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,故B错误。C.由几何知识可得AC=h,由于AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。
D.设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0。根据系统的机械能守恒得:,得v=2,故D错误。9、AC【解析】从图象可以看出,从0到的过程中B减速A加速,B的速度大于A的速度,弹簧被拉伸,时刻两物块达到共同速度2m/s,此时弹簧处于伸长状态,A正确;从图中可知从到时间内A做减速运动,B做加速运动,弹簧由压缩状态恢复到原长,即时刻弹簧处于压缩状态,时刻弹簧处于原长,故BD错误;由图示图象可知,时刻两物体相同,都是2m/s,A、B系统动量守恒,以B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
,即,解得m1:m2=2:1,所以,在时刻根据能量守恒定律可得即,解得,C正确.10、AC【解析】
A.静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动,选项A正确;B.虽然平抛运动的轨迹是曲线,但是加速度恒为g,所以平抛运动是匀变速运动,选项B错误;C.做匀速圆周运动的物体,在任意相等的时间里,通过的路程都相等,选项C正确;D.因为重力势能是相对的,所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功,选项D错误;故选AC.11、BD【解析】
AB.b、c的高度相同,大于a的高度,根据h=gt2,得,知b、c的运动时间相同,a的飞行时间小于b的时间.故A错误,B正确;C.因为a的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,a的水平速度大于b的水平速度.故C错误;D.b、c的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,则b的初速度大于c的初速度.故D正确.【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.12、BCD【解析】
小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,当小球上升的最高点时,竖直方向上的速度为零,水平方向上与小车具有相同的速度,结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度.根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度,从而得出小球的运动规律,根据动能定理得出小球对小车做功的大小.【详解】AB.设小球离开小车时,小球的速度为v1,小车的速度为v2,整个过程中动量守恒,得:①,由动能守恒得②,联立①②得,即小球与小车分离后二者交换速度;所以小球与小车分离后做自由落体运动,A错误B正确;C.对小车运用动能定理得,小球对小车做功,C正确;D.当小球与小车的水平速度相等时,小球弧形槽上升到最大高度,设该高度为h,则③,④,联立③④解得,D正确.二.填空题(每小题6分,共18分)13、2【解析】
根据万有引力充当向心力有:G=m(R+h),北斗卫星的周期T=2。14、1.52【解析】
[1]一木块沿粗糙斜面上滑时,其动能每减小3J,重力势能就要增加2J,即克服重力做功为2J,根据动能定理可知,木块克服摩擦力做功为1J,则有:又经过相同的位移,则有:所以该木块沿该斜面下滑时,其重力势能每减小3J,即重力做功3J,则摩擦力做负功1.5J,根据动能定理可知,动能增加1.5J;[2]木块以6J动能从底端出发滑上该斜面顶端时,根据重力与摩擦力做功的关系可知,摩擦力做功为-2J,向下过程中摩擦力仍做负功,仍为-2J,所以滑块回到底端的动能为:6-2-2=2J15、692.8;400;【解析】
炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动,和竖直方向的竖直上抛运动,在竖直方向的速度为:vy=v0sin60∘=800×32在水平方向上有:vx=v0cos60∘=800×12三.计算题(22分)16、(1)v=3m/s(1)ΔE=0.9J(3)F=8N,方向竖直向下【解析】
(1)物块1由A到B应用动能定理:解得v1=6m/s两滑块碰撞前
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