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2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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、两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示.平衡时,两小球相距r,两小球的直径比r小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离()A.大于r/2B.等于r/2C.小于r/2D.无法确定2、(本题9分)一个电子钟的秒针角速度为()A.πrad/s B.2πrad/s C.π/30rad/s D.π/60rad/s3、(本题9分)如图所示,一固定杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的滑块套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为μ.若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动,此时绳子与竖直方向夹角为β,且θ<β,则滑块的运动情况是()A.沿着杆加速下滑B.沿着杆加速上滑C.沿着杆减速下滑D.沿着杆减速上滑4、(本题9分)关于功率说法正确的是()A.由P=可知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.由P=Fv知,汽车的功率和它的速度成正比D.从P=Fv知,当汽车的发动机功率一定时,牵引力与速度成反比5、一质点做直线运动的x-t图象如图所示,由图象可知()A.质点沿x轴负方向做匀速运动B.质点沿x轴正方向做匀速运动C.t=0时,质点的速度是5m/sD.t=0时,质点的速度是-5m/s6、(本题9分)如图所示,两个小球分别用轻质细线悬挂于点,在同一水平面内做匀速圆周运动,此时悬挂小球的细线与竖直方向的夹角为,悬挂小球的细线与坚直方向的夹角为,则()A.的角速度大小之比为B.的线速度大小之比为C.的向心加速度大小之比为D.悬挂小球的细线与悬挂小球的细线的拉力大小之比为7、(本题9分)如图所示,一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端系着三个小球A、B、C,三小球组成的系统保持静止,A球质量为m,B球质量为3m,C球离地面高度为h.现突然剪断A球和B球之间的绳子,不计空气阻力,三个小球均视为质点,则()A.剪断绳子瞬间,A球的加速度为gB.剪断绳子瞬间,C球的加速度为gC.A球能上升的最大高度为2hD.A球能上升的最大高度为1.6h8、(本题9分)汽车拉着拖车在平直公路上匀速行驶,突然拖车与汽车脱钩,而汽车的牵引力不变,各自受的阻力不变,则脱钩后,在拖车停止运动前()A.汽车和拖车的总动量不变 B.汽车和拖车的总动能不变C.汽车和拖车的总动量增加 D.汽车和拖车的总动能增加9、(本题9分)a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).下列说法中正确的是()A.a、b的线速度大小之比是∶1 B.a、b的周期之比是1∶2C.a、b的角速度大小之比是3∶4 D.a、b的向心加速度大小之比是9∶410、(本题9分)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示,在自行车正常骑行时,下列说法正确的是A.A、B两点的角速度与其半径成正比B.B、C两点的角速度大小相等C.A、B两点的角速度大小相等D.A、B两点的线速度大小相等11、在下列几个实例中,物体机械能一定守恒的是()A.在平衡力作用下运动的物体B.在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球C.如图甲所示物体沿固定光滑圆弧面下滑D.如图乙所示,在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球12、(本题9分)如图所示,倾角为的斜面体C置于水平地面上,一条细线一端与斜面上的物体B相连,另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连,定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点,细线与竖直方向成角,A、B、C始终处于静止状态,下列说法正确的是A.若仅增大A的质量,B对C的摩擦力一定减小B.若仅增大A的质量,地面对C的摩擦力一定增大C.若仅增大B的质量,悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A的重力D.若仅将C向左缓慢移动一点,角将增大二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)(本题9分)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清晰的某点开始记为零点,依次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2-v02,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立△v2—x坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率为_______________.(填写表达式)(2)若测出小车质量为0.4kg,结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N.(3)本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量___(填“是”或“否”)14、(10分)在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中,重物的质量m=1kg,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s,g=9.8m/s2),那么:(1)打点计时器打下计数点B时的速度vB=________m/s(2)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=___________J,此过程中物体动能的增加量△Ek=__________J;(以上三空结果均保留两位有效数字)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)第24届冬奥会将于2022年在北京举行,冰壶是比赛项目之一。如图甲,蓝壶静止在大本营圆心O处,红壶推出后经过P点沿直线向蓝壶滑去,滑行一段距离后,队员在红壶前方开始。不断刷冰,直至两壶发生正碰为止。已知,红壶经过P点时速度v0=3.25m/s,P、O两点相距L=27m,大本营半径R=1.83m,从红壶进人刷冰区域后某时刻开始,两壶正碰前后的v-t图线如图乙所示。假设在未刷冰区域内两壶与冰面间的动摩擦因数恒定且相同,红壶进入刷冰区域内与冰面间的动摩擦因数变小且恒定,两壶质量相等且均视为质点。(1)试计算说明碰后蓝壶是否会滑出大本营;(2)求在刷冰区域内红壶滑行的距离s。16、(12分)(本题9分)2019年4月20日22时41分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号”乙运载火箭,成功发射第四十四颗北斗导航卫星,卫星入轨后绕地球做半径为r的匀速圆周运动。卫星的质量为m,地球的半径为R,地球表面的重力加速度大小为g,不计地球自转的影响。求:(1)卫星进入轨道后的加速度大小gr;(2)卫星的动能Ek。17、(12分)如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的上表面BC段是半径R=1.0m圆心角θ=37°的光滑圆弧轨道,其轨道C点切线水平,小车上表面C点右侧水平粗糙且长为L=2.5m,一质量m=1kg的小物块(可看成质点)从图中A点以v0=4m/s的速度水平抛出,小物块恰好沿小车左端B点的切线方向进入小车,当小物块运动至小车最右端时两者恰达到共同速度.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)小物块运动至B点时的速度大小vB(2)小物块由A点运动至离A、B两点的连线最远处时其重力的瞬时功率P;(3)小车上表面C点右侧水平粗糙段与小物块之间的动摩擦因数μ。.
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、A【解析】
根据库仑定律的公式F=知,电量减小,则库仑力减小,两球相互靠近,通过假设两球距离等于,判断两球之间距离会如何变化.电量减小,根据库仑定律知,库仑力减小,两球间的距离减小.假设两球距离等于,则库仑力与开始一样大,重力不变,则绳子的拉力方向应与原来的方向相同,所以两球距离要变大些.则两球的距离大于.故A正确,BCD错误2、C【解析】
秒针的周期T=60s,转过的角度为2π,则角速度;故A、B、D错误,C正确.故选C.【点睛】解决本题的关键知道角速度的定义式,知道角速度与周期的关系.3、D【解析】试题分析:把滑块和球看做一个整体受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得,若速度方向向下,则沿斜面方向:(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)a垂直斜面方向:FN=(m1+m2)gcosθ摩擦力:f=μFN联立可解得:a=gsinθ-μgcosθ,对小球有:若θ=β,a=gsinβ现有:θ<β,则有a>gsinβ所以gsinθ-μgcosθ>gsinβgsinθ-gsinβ>μgcosθ因为θ<β,所以gsinθ-gsinβ<0,但μgcosθ>0所以假设不成立,即速度的方向一定向上.由于加速度方向向下,所以物体沿杆减速上滑,故D正确.故选D.考点:牛顿第二定律的应用【名师点睛】分析多个物体的受力时,一般先用整体法来求得共同的加速度,再用隔离法分析单个物体的受力,求得物体的受力情况,本题就是典型的应用整体隔离法的题目.4、D【解析】
A.P=计算的是时间t内的平均功率,不能用来计算瞬时功率;故A错误;B.P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率,取决于速度是平均速度还是瞬时速度,故B错误;C.由P=Fv知,当F不变的时候,汽车的功率和它的速度成正比,当F变化时就就不是正比关系了,故C错误;D.从P=Fv知,当汽车的发动机功率一定时,牵引力与速度成反比;故D正确。5、B【解析】A、B、根据位移时间图象的斜率等于速度,斜率的正负表示速度的方向,则知质点沿x轴负方向做匀速运动,故A错误,B正确.D、质点的速度不变,为,故D错误.故选B.【点睛】位移图象表示物体的位移随时间的变化情况,不是质点的运动轨迹,其斜率等于速度,要注意与v-t图象的区别,不能搞混.6、C【解析】
D.两球在水平面内做圆周运动,在竖直方向上的合力为零,由:则悬挂小球的细线与悬挂小球的细线的拉力大小之比为故D错误;A.在水平方向上做圆周运动,向心力为解得的角速度大小之比为1:1,故A错误;B.水平方向上做圆周运动,向心力为解得的线速度大小之比为,故B错误;C.在水平方向上做圆周运动,向心力为解得故的向心加速度大小之比为,故C正确;故选C.【点睛】小球在水平面内做圆周运动,抓住竖直方向上的合力为零,求出两细线的拉力大小之比.根据合力提供向心力求出向心力大小之比,结合合力提供向心力求出线速度和角速度的表达式,从而得出线速度和角速度之比.7、AD【解析】
根据平衡条件可得C球的质量为:mC=mA+mB=4m.AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间,以A和C为研究对象,根据牛顿第二定律可得:A球和C球的加速度大小g,故A项符合题意,B项不合题意.CD.A球上升h时的速度为:,而后又上升x速度为零,则有:v2=2gx,解得:xh,故球能上升的最大高度为:H=h+x=1.6h,故C项不合题意,D项符合题意.8、AD【解析】试题分析:由于汽车的牵引力和受到的阻力都不变,汽车和拖车整体的受力不变,合力的大小为零,所以整体的动量守恒,牵引力和阻力的大小虽然不变,但是汽车和拖车运动的位移的大小不同,根据动能定理可以分析汽车和拖车的总动能的变化.在拖车停止运动前系统所受的合外力为零,动量守恒,选项A正确,C错误.设拖车与汽车所受的阻力大小分别为f1和f2,则经过相同的时间,它们的位移分别为s1和s2,系统总动能的增量为各力做功之和,ΔEk=(F-f2)s2-f1s1=f1(s2-s1)>0,即系统的总动能增加,选项D正确,B错误.考点:动量动能动量守恒点评:本题要求学生灵活的应用动量守恒和动能定理,根据动量守恒的条件判断整体的动量守恒,根据牵引力和阻力的做功的情况来判断动能的变化.9、CD【解析】
A.根据万有引力提供向心力得:;A.线速度,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).所以轨道半径是2:3,则a、b的线速度大小之比是,故A错误;B.周期,则a、b的周期之比是,故B错误;C.角速度,则a、b的角速度大小之比是,即,故C正确;D.向心加速度,则a、b的向心加速度大小之比是9:4,故D正确;【点睛】根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度,据此判断所给各量的大小关系.10、BD【解析】A.
A、B两点在传送带上,是同缘传动的边缘点,所以两点的线速度相等,根据v=ωR,A、B两点的角速度与其半径成反比,故A错误;B.
B、C两点属于同轴转动,故角速度相等,故B正确;CD.
AB两点的线速度相等,根据v=ωR,A、B两点的角速度与其半径成反比,故C错误,D正确;故选BD.11、BC【解析】
A.在平衡力作用下的物体不一定守恒,如物体在竖直方向上做匀速直线运动;故A错误;B.在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球,动能和重力势能均不变,机械能一定守恒,故B正确;C.物体沿固定光滑圆弧面下滑时,只有重力做功机械能守恒,故C正确;D.在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球,由于受弹簧弹力作用,小球的机械能部分转移为弹簧的机械能,故小球的机械能不守恒,故D错误。12、BD【解析】
A、若B具有上滑的趋势,增大A的质量,则B对C的摩擦力增大,若B具有下滑的趋势,增大A的质量,则B对C的摩擦力减小,所以不一定增大,故A错误;B、将BC看作一个整体,具有向左的运动趋势,仅增大A的质量,地面对C的摩擦力一定增大,故B正确;C、若B具有上滑的趋势,增大B的质量,则B受到的摩擦力减小,若B具有下滑的趋势,增大B的质量,则B受到的摩擦力增大,所以不一定增大,故C错误;D、连接AB的细线的夹角一半即α角的大小,若仅将C向左缓慢移动一点,增大连接AB的细线的夹角,则α角将增大,故D正确;故选BD.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(1)2Fm【解析】(1)由动能定理可得:W=Fx=12mv2(2)由图可知,图象的斜率为5;合外力F=1N;(3)本实验不需要用小桶(含内部沙子)的重力代替绳子的拉力,所以不需要满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量。14、0.980.490.48【解析】
(1)[1].利用匀变速直线运动的推论v(2)[2].重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J.[3]动能的增加量∆EkB=12mvB2=12×1×(0.98)三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(1)会滑出;(2)s=15m【解析】
(1)设冰壶的质量为m,碰
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