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文档简介
2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示,木块A放在木块B的左端上方,用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B在光滑水平面可自由滑动,F做功W2,生热Q2A.W1<W2,QC.W1<W2,Q2、如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力)()A. B.C. D.3、如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹做离心运动C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹做离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹做向心运动4、(本题9分)如图所示,一个小孩用水平力推静止在水平地面上的大木箱.第一次用较小的推力,没有推动;第二次用较大的推力使木箱运动一段距离便停下来.下列关于上述情境的说法中正确的是A.第一次用较小的力推木箱,木箱受到的摩擦力大于推力B.第一次用较小的力推木箱,推力对木箱做正功C.第二次用较大的力推木箱,木箱受到的摩擦力对木箱做正功D.第二次用较大的力推木箱,推力对木箱做正功5、(本题9分)两个完全相同的金属小球(视为点电荷),带异种电荷,带电量绝对值之比为1:7,相距r。将它们接触后再放回原来的位置,则它们之间的相互作用力大小变为原来的A.4B.3C.9D.166、(本题9分)下列说法正确的是()A.速度是描述物体运动快慢的物理量,所以是标量 B.平均速度是矢量C.瞬时速度是指物体在某一小段时间内的速度 D.平均速度的大小可以用平均速率表示7、(本题9分)嫦娥工程分为三期,简称“绕、落、回”三步走.我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月.已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则以下说法正确的是A.物体在月球表面自由下落的加速度大小为B.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C.月球的平均密度为D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为8、(本题9分)如图所示,在空间中存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的物块从A点由静止开始下落,加速度为g,下落高度H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则带电物块在由A点运动到C点过程中,下列说法正确的是A.该匀强电场的电场强度为B.带电物块机械能减少量为C.带电物块电势能的增量为D.对于弹簧和物体组成的系统,重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和9、2019年5月17日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛,成功发射了第四十五颗北斗导航卫星.该卫星发射过程为:先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在P处变轨到桶圆轨道2上,最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1.轨道1,2相切于P点,轨道2、1相切于Q点.忽略卫星质量的变化,则该卫星A.在轨道1上的运行周期为24hB.在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC.在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D.在轨道2上由P点向Q点运动的过程中,地球引力对卫星做负功,卫星的动能减少10、(本题9分)一个质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F的作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,则在此过程中()A.小球受到的合外力做功为mgL(1-cosθ);B.拉力F做功为FLsinθ;C.小球的重力势能增加mgL(1-cosθ);D.水平力F做功使小球的机械能增加mgL(1-cosθ);11、(本题9分)正在水平匀速飞行的飞机,每隔1秒钟释放一个小球,先后共释放5个.不计阻力则()A.这5个球在空中排成一条直线B.这5个球在空中处在同一抛物线上C.在空中,第1、2两球间的距离保持不变D.相邻两球的落地点间距离相等12、(本题9分)质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动,其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a,引力常量为G,则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中,正确的是A.B.C.D.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)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时,小明选择一条较为满意的纸带,如图甲所示(1)为减少阻力对实验的影响,下列操作可行的是________.A.选用质量大的重锤B.安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C.释放纸带前,手应提纸带上端并使纸带竖直D.重锤下落中手始终提住纸带上端,保持纸带竖直(2)小明用实验测得数据画出的v2-h图象如图乙所示,图线不过坐标原点的原因是____________________________________________________________________.(3)另有四位同学在图乙的基础上,画出没有阻力时的v2-h图线,并与其比较,其中正确的是________.14、(10分)(本题9分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在木板上的A点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,让结点到达纸面上某一位置,如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;(2)记录两个弹簧测力计的示数F1、F2,___________;(3)只用一个弹簧测力计,___________,记录测力计的示数F′,沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把相应的点连成直线;(4)图乙是某同学在白纸上根据实验结果画出的图,图中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________;(5)某次实验时,一同学得到力F1的方向沿图丙中OP方向,力F2的方向沿图中OM方向,两个分力的大小分别为F1=2.0N、F2=2.4N,请根据图中标示的单位长度作出F1、F2的合力F;____________(6)根据作图可得F1、F2的合力大小为F=___________N(结果保留2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)如图所示,质量M=2kg足够长的木板A,静止在光滑水平地面上。木板上表面左端放置一质量m=1kg的小铁块B(可看成质点),B与A上表面之间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻起,用水平向右的恒力F=5N作用在B上,使A、B从静止开始运动,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:(1)A、B加速度的大小;(2)0~1s内A、B系统产生的内能.16、(12分)(本题9分)一辆载重汽车在水平公路上,只要以额定功率行驶,所受阻力大小就与汽车对地面压力大小成正比。已知这辆载重汽车质量m0=3.0t,额定功率P=90kW,空载时在水平公路上行驶的最大速度vm=25m/s。某次,这辆汽车装上m=2.0t的货物,在水平公路上以额定功率起动并保持额定功率,经过时间t=1.0min达到最大速度。g取10m/s2。求:(1)汽车空载,在水平公路上以最大速度行驶时受到的阻力大小。(2)汽车装上m=2.0t的货物,在时间t=1.0min内通过的路程。17、(12分)(本题9分)光滑水平轨道与半径为R的光滑半圆形轨道在B处连接,一质量为m2的小球静止在B处,而质量为m1的小球则以初速度v0向右运动,当地重力加速度为g,当m1与m2发生弹性碰撞后,m2将沿光滑圆形轨道上升,问:(1)当m1与m2发生弹性碰撞后,m2的速度大小是多少?(2)当m1与m2满足,半圆的半径R取何值时,小球m2通过最高点C后,落地点距离B点最远。
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、B【解析】选B.两次A与B的相对位移相同,由于摩擦而使系统产生的热量相同,即Q1=Q2.第一次木块A的位移等于板B的长度,第二次木块A的位移等于板B的长度与板B的位移之和,所以第一次拉力F做功W1小于第二次拉力F做功W2,所以选项B正确.2、C【解析】
小球A下降高度h过程中,重力势能转化为弹性势能,所以此时弹簧的弹性势能为,换为质量为3m的小球B,下降h时减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球B的动能,根据能量守恒可知由于弹簧形变量与第一次相等,所以此位置的弹性势能仍然为,解得:故C正确;ABD错误;故选C3、A【解析】
A.在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故A正确。BD.当拉力减小时,将沿Pb轨道做离心运动,故BD错误;C.当拉力增大时,将沿Pc轨道做近心运动,故C错误。4、D【解析】由平衡知识可知,第一次用较小的力推木箱,木箱没动,处于平衡状态,则木箱受到的摩擦力等于推力,此时推力对木箱没做功,选项AB错误;第二次用较大的力推木箱,木箱向前运动一段距离,则推力对木箱做正功,木箱受到的摩擦力对木箱做负功,选项C错误,D正确;故选D.点睛:此题考查了平衡知识及功的知识;要知道物体平衡时受合力为零;知道做功的两个因素以及功的正负的判断方法.5、C【解析】
考查库仑定律,根据库仑定律直接计算可得。【详解】设两个小球带电量分别为q,-7q,由库仑定律可得F1两小球接触后带电量都为3q,由库仑定律可得F2则F2故C符合题意ABD不符合题意。【点睛】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量,若为同种电荷电量之和均分,异种电荷时先中和再均分。利用库仑定律计算时电量只代入绝对值。6、B【解析】试题分析:速度是矢量,故选项A错误;平均速度是矢量,故选项B正确;瞬时速度对应着物体运动过程中的某一时刻或者某一位置,故选项C错误;平均速度的定义是位移与时间的比值,平均速率的定义是路程与时间的比值,故选项D错误.考点:考查对速度的理解.7、AC【解析】
在月球表面,重力等于万有引力,则得:;对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程,由万有引力提供向心力得:;解得:,故A正确.“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动,轨道半径为r=R+h,则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为,故B错误.由上式得:月球的质量为M=,月球的平均密度为ρ=M/V,而V=4πR3/3,解得月球的平均密度为,故C正确.设在月球上发射卫星的最小发射速度为v,则有:,即,故D错误.故选AC.【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用;解答此类题目一般要把握两条线:一是在星球表面,忽略星球自转的情况下,万有引力近似等于重力;二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答.8、CD【解析】
A.物体静止开始下落时的加速度为g,根据牛顿第二定律得:mg-qE=ma,解得:,故A错误。B.从A到C的过程中,带电物块速度都为零,则机械能变化为重力势能减少量mg(H+h),故B错误。C.从A到C过程中,电场力做功为W=-qE(H+h)=-(H+h),,则电势能增加量为(H+h),故C正确。D根据能量守恒知对于弹簧和物体组成的系统,重力势能的减少量等于弹性势能与电势能的增加量之和,故D正确。9、ACD【解析】
A.在轨道1为同步卫星轨道,故在轨道1上运行周期为24h,故A正确;B.7.9km/s是地球第一宇宙速度大小,而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度,也是近地卫星运行速度,故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度,故B错误;C.在同一点Q,卫星受到的万有引力相同,在轨道1上万有引力提供向心力,在轨道2上卫星在Q点做近心运动,则万有引力大于向心力,即,则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度,故C正确;D.卫星在轨道2上无动力运行时,由近地点P向远地点Q运动过程中,地球对卫星的引力做负功,势能增加,而卫星的机械能保持不变,故其动能减小,故D正确.10、CD【解析】
(1)在小球缓慢上升的过程中,始终处于平衡态,合力为零,故合力做功为零,A错误;(2)分析可知,拉力F为变力,故无法使用功的表达式来计算功;根据动能定理得:,则拉力F做的功为,故B错误;(3)重力势能的增加量为:,C正确;(4)由题意可知,小球缓慢上升过程中,动能不变,重力势能增加,故系统机械能增加,由能量守恒定律可知,增加的机械能等于除重力以外,水平力F做的功.即水平力F做功,使得系统的机械能增加了,D正确.故本题选CD.11、AD【解析】
AD.释放的每个小球都做平抛运动,水平方向的速度与飞机的飞行速度相等,所以5个小球均始终在飞机正下方,且相邻小球落地点间距相等,故AD正确;BC.竖直方向5个小球均为自由落体运动,由于第2个球释放时第1个小球的速度已经为v0=gt=10m/s,所以之后经时间t,两小球间距为Δh=(v0t+gt2)-gt2=v0t,所以两小球间距逐渐增大,故BC错误.12、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得:,故ABD正确,C错误;故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力,根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力,要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、BC打下O点时重锤速度不为零B【解析】(1)A、为了减小阻力的影响,重锤选择质量大一些,体积小一些的铁质重锤,故A错误.B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上,故B正确.C、D、释放纸带前,手应提纸带上端并使纸带竖直,重锤下落时,手不需提着纸带上端,故C正确,D错误.故选BC.(2)小明用实验测得数据画出v2-h图象图线不过坐标原点,即h=0时,速度不为零,可打下O点时重锤速度不为零.(3)不论有无阻力,释放点的位置相同,即初速度为零时,两图线交于横轴的同一点,故B正确,A、C、D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键知道实验的原理,以及操作中的注意事项,会通过图线特点分析图线不过原点的原因。14、沿细绳OB、OC的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把相应的点连成直线将细绳(套)的结点拉到O点F′见解析3.8N【解析】
第一空.记录两个弹簧测力计的示数F1、F2,沿细绳OB、OC的方向用铅笔描出几个点,用刻度尺把相应的点连成直线;第二空.只用一个弹簧测力计,将细绳(套)的结点拉到O点;第三空.图中的F与F′两力中,F是根据平行四边形法则画出的合力的理论值,F′是实际值,则方向一定沿AO方向的是F′;第四空.作出F1、F2的合力F
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