2021-2022学年重庆市南坪中学物理高一下期末统考试题含解析

2021-2022学年高一下物理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：（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)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大2、(本题9分)飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA．若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V3、如图所示，质量为面的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能面，重力加速度为g，（全过程不计空气阻力）则下列说法错误的是（）A．足球由位置1运动到位置2，重力做负功B．足球由位置1运动到位置2，重力势能增加了mghC．足球由位置2运动到位置3，动能增加了mghD．运动员对足球做的功等于mv24、(本题9分)下列物理量属于标量的是()A．加速度 B．力 C．位移 D．功5、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一个半径为R的圆弧轨道．半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功6、(本题9分)如图所示，圆弧形拱桥半径为，质量为的汽车在拱桥顶端时速率为，以下说法正确的是()A．无论多大，汽车都能安全通过拱桥B．当时，汽车一定能安全通过拱桥C．当时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为D．当时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零7、一小船渡河，河宽d=120m，河水均匀流动，流速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=5m/s．则小船A．渡河的最短时间是24sB．渡河的最短时间是40sC．以最小位移渡河，时间是24sD．以最小位移渡河，时间是30s8、(本题9分)如图所示，轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端紧靠质量为m的物块（弹簧与物块没有连接），在外力作用下，物块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，现撤去外力，物块向右运动，离开弹簧后继续滑行，最终停止与B点，已知A、B间距离为x，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是A．压缩弹簧过程中，外力对物体做的功为μmgxB．物块在A点时，弹簧的弹性势能为μmgxC．向右运动过程中，物块先加速，后匀减速D．向右运动过程中，物块加速度先减少后不断增大再不变9、(本题9分)如下图所示，各接触面是光滑的，则A、B间可能无弹力作用的是()A．B．C．D．10、(本题9分)一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动，若已知物体在第1秒内位移为8.0m，在第3秒内位移为0.5m．则下列说法正确的是()A．物体的加速度大小一定为3.75m/s2B．物体的加速度大小可能为3.75m/s2C．物体在第0.5秒末速度一定为8.0m/sD．物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s11、(本题9分)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A．向心加速度变大 B．距地面的高度变大C．线速度变小 D．角速度变大12、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．没有必要的是________，操作错误的是___________．（填步骤前相应的字母）（2）在某次实验中,假设质量为m的重锤由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）①打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；②从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______，势能减少量＝_________。③通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________。14、（10分）利用图中所示装置-研究平拋物体的运动(1)下列操作正确的是_________。A．调节斜槽末端切线水平B．小球必须从斜槽同一位置释放C．斜槽必须光滑D．以小球在斜槽末端时球心在木板（白纸)上的射影为轨迹的抛出点(2)用乙是某同学描绘出的轨迹，试判断:A点是抛出点吗？______。(填“是”或“否”）(3)另一同学将A纸换成方格纸，每个小方格的边长L=20cm,通过实验，记录了小球在运动途中的个位置。如图丙所示，则小球做平抛运动的初速度=____m/s；运动到B点时的速度____m/s(g取10m/s2).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）光滑水平面上有一直角坐标系xoy，一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用，t1=2s时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻，求：（1)物体的位置坐标；（2）物体的速度大小及方向。（结果保留两位有效数字）16、（12分）(本题9分)中国已经成功拥有世界最先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术．中国高速列车保有量世界最多、种类最全．高速列车转弯时可认为是在水平面做圆周运动．为了让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会让外轨高于内轨，选择合适的内外轨高度差，以使列车以规定速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，如图所示，已知某段弯道内外轨道的倾角为，弯道的半径为R，重力加速度为g。（1）若质量为m的一高速列车以规定速度通过上述弯道时，求该列车对轨道的压力大小。（2）求上述弯道的规定速度v的大小。（3）若列车在弯道上行驶的速度大于规定速度，将会出现什么现象或造成什么后果（请写出三条）?17、（12分）游乐园的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由长度为L的钢丝绳竖直悬吊在空中，到转轴的水平距离为r。秋千匀速转动时，绳与竖直方向夹角为，其简化模型如图所示。座椅的质量为m，大小忽略不计。重力加速度为g，不计空气阻力。在秋千匀速转动的过程中，求:(1)钢丝绳所受拉力F的大小:(2)秋千匀速转动的角速度(3)质量不等的两名游客分别乘坐在左、右两个座椅里，设此时钢丝绳与竖直方向的夹角分别为、，试比较、大小，并说明理由.

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】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．故选A．【点评】本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解．2、D【解析】

设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV；I短=E/r，解得电源内阻：，电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：；此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正确，ABC错误．3、D【解析】

AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功为W＝-mgh，根据功能关系可知重力势能增加了mgh，故A项不合题意，B项不合题意；C.位置2到位置3，合外力做功为mgh，根据动能定理可知动能增加了mgh，故C项不合题意.D.从足球静止到位置2根据动能定理有：W-mgh，所以运动员对足球所做的功为，故D项符合题意.4、D【解析】

A.加速度是有大小，又有方向的矢量，故A错误；B．力是有大小，又有方向的矢量，故B错误；C．位移是有大小，又有方向的矢量，故C错误；D．功是只有大小，没有方向的标量，故D正确。故选D．5、D【解析】试题分析:重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：mgR，A错；恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，C错；由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：mgR，D对；有上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为mgR，B错．考点:动能定理、功能关系．【名师点睛】对功能关系的理解与应用功是能量转化的量度．力学中的功与对应的能量的变化关系如下表所示：功

能量改变

关系式

W合：合外力的功（所有外力的功）

动能的改变量（ΔEk）

W合＝ΔEk

WG：重力的功

重力势能的改变量（ΔEp）

WG＝－ΔEp

W弹：弹簧弹力做的功

弹性势能的改变量（ΔEp）

W弹＝－ΔEp

W其他：除重力或系统内弹簧弹力以外的其他外力做的功

机械能的改变量（ΔE）

W其他＝ΔE

Ff·Δx：一对滑动摩擦力做功的代数和

因摩擦而产生的内能（Q）

Ff·Δx＝Q（Δx为物体间的

相对位移）

6、D【解析】

当汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零，仅重力提供向心力，则有：解得：即汽车的速度小于时支持力不为零，摩擦力不为零，汽车才能安全通过拱桥，故ABC错误，D正确．故选D．【点睛】根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径，当汽车不受摩擦力时，支持力为零，则靠重力提供向心力，求出汽车通过桥顶最大的速度，而要安全通过，则摩擦力不为零，故支持力不为零，故汽车的速度应小于最大速度．7、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,，故A正确；B错误；CD、由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为，此时在水流方向上的合速度为零，即过河时间为结合以上两式可解得：，故C错误；D正确；故选AD点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.当合速度的方向与河岸垂直,渡河的位移最短.8、BD【解析】

AB．撤去外力后物块向右运动，最终停止于B点．整个的过程中弹簧的弹力和地面的摩擦力做功，弹簧的弹性势能转化为内能，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能为；而压缩弹簧过程中，外力对物块做的功和摩擦力对物体做的功的和转化为弹簧的弹性势能，为，所以外力对物块做的功一定大于，A错误B正确；CD．物块需要一定的过程中，开始时弹簧的弹力大于地面的摩擦力，物块做加速度减小的加速运动；当弹簧的弹力小于摩擦力后物块开始减速，加速度随弹力的减小而增大，做加速度增大的减速运动；当物块离开弹簧后，只受到摩擦力的作用，加速度的大小不再发生变化，C错误D正确．故选BD.9、AC【解析】

由图可知：B、D两选项肯定有弹力，因为AB间虽是微小形变，但很容易判定它们存在弹力；而A选项：假设AB间有弹力，则AB两物体均不能处于平衡状态，所以要运动，然而AB两物体没有运动．故A选项没有弹力；同理C选项中，AB间物体也没有弹力，否则会运动．故选AC．【点睛】判断微观形变可用假设法：假设接触面有弹力，则运用力的平衡条件来判定是否平衡．10、BC【解析】

根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可得代入数据可得加速度a=-3.75m/s2AB．如果说没有外力的情况下任由物体在一个粗糙的水平面上滑动，它最终会停下来，也就是说它是不可返回的，假设它在第2s到第3s之间的某一时刻就已经停下来了，加速度大小就不等于3.75m/s2，故A错误，B正确；C．第0.5s末速度为第1s内的中点时刻速度，根据故C正确；D．如果在第3s前就已经停止运动，则物体在第2.5s末速度不等于第3s的平均速度，故D错误．故选BC．11、BC【解析】

地球同步卫星绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力有：可得卫星周期，可知周期变大时，卫星距地面高度h增大；卫星的线速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的线速度变小；向心加速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的向心加速度变小；角速度，可知周期变大时，角速度变小．所以BC正确，AD错误．故选BC.12、BCD【解析】

A．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A是不可能的；B．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B是可能；C．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可能的；D．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD3.114.84mJ4.86mJ下落过中纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或有阻力的影响【解析】

(1)[1]因为我们是比较mgh、的大小关系，所以m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要.[2]开始记录时应先给打点计时器通电，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落再接通打点计时时器的电源，因为重物运动较快不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误.(2)[3]利用中点时刻的速度等于平均速度可得：[4]从O到B动能增加量：.[5]从O到B重力势能减小量：[6]产生误差的主要原因是：纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或有阻力的影响等.14、（1）ABD（2）否（3）v0=3m/svB=5m/s【解析】

第一空.调节斜槽末端切线水平，选项A正确；小球必须从斜槽同一位置释放，以保证小球到达斜槽底端时速度相同，选项B正确；斜槽没必要光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项C错误；以小球在斜槽末端时球心在木板（白纸)上的射影为轨迹的抛出点，选项D正确；第二空.若A为抛出点，所以根据平抛运动规律有：竖直方向应该是自由落体，因此竖直位移之比为1：3：5，然而，hAB：hBC=3：5，所以A点不是抛出起点。第三空.由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：△y=gT2，由图可知△y=2L=40cm=0.4m，代入解得，T=0.2s；x=v0T，将x=3L=60cm=0.60m，代入解得：v0=3.0m/s；第四空.竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：。所以.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）（2）14m/s，与Ox夹角为【解析】

（1）0-t1内，物体沿Ox方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F1=ma1。

可得：a1=5m/s2。

0-t1内，物体的位移为：x1=a1t12=×5×22=10m

t1=2s时刻物体的速度为：