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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.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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)16世纪末,对落体运动进行系统研究,将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是()A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.胡克2、(本题9分)如图所示的曲线是某质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点,已知弧长MP大于弧长PN质点由M点运动到P点与由P点运动到N点所用的时间相等下列说法中正确的是A.质点从M到N过程中速度大小保持不变B.质点在这两段时间内的速度变化率为一定值C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,且方向也不相同D.质点在M、N间的运动是变加速曲线运动3、三个同学用同一个弹簧拉力器(如图)来比试臂力,大家都不甘示弱,结果每个人都能把手臂撑直,则()A.手臂长的人所用的拉力大 B.臂力大的人所用的拉力大C.体重大的人所用的拉力大 D.三个人所用的拉力一样大4、(本题9分)质量为m的物块,由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑,物块从顶端滑至底端过程中,下列说法正确的是:A.沿路径Ⅰ重力做功多B.沿路径II到达底端的动能大C.重力做功的平均功率一样大D.沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大5、(本题9分)“黑洞”是近代引力理论所预言的宇宙中的一种特殊天体,在“黑洞”引力范围内,任何物体都不能脱离它的束缚,甚至连光也不能射出.欧洲航天局由卫星观察发现银河系中心存在一个超大型黑洞.假设银河系中心仅存此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动,则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量为已知)()A.太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期B.太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离C.太阳系的运行速度和该黑洞的半径D.太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径6、(本题9分)下列说法正确的是()A.由于相对论、量子论的提出,经典力学己经失去了它的意义B.经典力学在今天广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍可普遍适用C.在经典力学中,物体的质量随运动状态而改变D.狭义相对论认为,质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关7、如图所示,B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,竖直平台与轨迹相切且高度为R,当B球运动到切点时,在切点正上方的A球水平飞出,速度大小为,g为重力加速度大小,为使B球在运动一周的时间内与A球相遇,从B球运动到切点时开始计时,则下列说法正确的是()A.相遇时,一定发生在t=时刻B.A球做平抛运动的位移一定为2RC.B球做匀圆运动的速率一定为D.B球做匀圆运动的周期一定为8、(本题9分)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等.C为O点正下方杆上的点,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静止释放.则下列说法正确的是()A.物块A经过C点时的速度大小为2ghB.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小C.物块A在杆上长为23D.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9、(本题9分)两汽车甲、乙分别挂上拖车,两汽车与两拖车的质量均相同,且阻力与质量成正比。开始两车以相同的速度v0做匀速直线运动,t=0时刻两拖车同时脱离汽车,已知汽车甲的牵引力不变,汽车乙的功率不变,经过相同的时间t0,汽车甲、乙的速度大小分别为2v0、1.5v0。则下列说法正确的是()A.t0时间内,甲、乙两汽车的位移之比为4:3B.t0时刻,甲、乙两汽车的加速度大小之比为3:1C.t0时刻汽车甲的功率为拖车脱离前功率的4倍D.t0时间内,甲、乙两汽车牵引力做功之比为3:210、如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心O等高.一个质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g.下列说法正确的有()A.弹簧长度等于R时,小球的动能最大B.小球运动到B点时的速度大小为C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD.小球从A到C的过程中,弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量11、(本题9分)如下图(a)所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移s的关系如图(b)所示(g=10m/s2),下列结论正确的是()A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为750N/mC.物体的质量为2kgD.物体的加速度大小为5m/s212、将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处,分别以v和2v的速度水平抛出,若不计空气阻力的影响,则A.甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动量变化都相同B.甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动能变化都相同C.两物体落地时动量对时间的变化率相同D.两物体落地时重力的功率相同二.填空题(每小题6分,共18分)13、(本题9分)质量为lkg的滑块,以6m/s的初速度沿光滑的水平面向左滑行,从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变成向右,大小是6m/s,则在这段时间里水平力做的功为_________J.14、(本题9分)一个放在水平面上的物体质量为2.0kg,在沿水平方向的拉力作用下运动,其运动速度随时间变化的图象如图所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2,(g取10m/s2)则在0~4.0s的时间内,拉力对物体所做的功为__________焦;在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为____________瓦15、(本题9分)如图所示,细线长为L,悬挂一质量为m的小球静止在A点.今施加在小球上一个水平向右的恒力F使其运动到B点,此时细线与竖直方向夹角为θ.那么在这一过程中,恒力对小球做的功为_____,小球重力势能的增加量为_____.三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)在如图所示的闭合电路中,设电源的电动势为E,内阻为r,外电阻为R,其余电阻不计,电路中的电流为I。请根据电动势的定义和能量转化与守恒定律,推导闭合电路欧姆定律表达式:I=E17、(10分)(本题9分)静止在水平地面上的物块,质量为20kg,现在用一个大小为60N的水平推力使物块做匀加速直线运动,当物块移动9.0m时,速度达到6.0m/s。求:(1)物块加速度的大小?(2)物块和地面之间的动摩擦因数?(重力加速度为9.8m/s2)
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、B【解析】将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是伽利略,故选B.2、B【解析】
因质点在恒力作用下运动,由牛顿第二定律可知,质点做匀变速曲线运动,加速度不变:A、从M到N过程中,根据v=sBC、因加速度不变,故速度变化率为一定值,则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同,故B符合题意,C不符合题意;D、在MN间的运动是匀变速曲线运动,故D不符合题意。3、A【解析】
A.根据胡克定律知,弹簧的弹力与弹簧伸长的长度成正比,则知手臂长的人弹簧伸长量大,所用的拉力大,选项A正确;BC.拉力的大小与臂力大小和体重无关,选项BC错误。
D.由以上分析可知,选项D错误.4、D【解析】
A.重力做功与路径无关,而两路径的高度差h相同,则重力做功相等;故A错误.B.两斜面光滑,而都只有重力做功,由动能定理,则两路径到达斜面底端的速度大小相等,到达斜面底端的动能相等;故B错误.C.设斜面倾角为,则物体沿斜面的位移为,沿斜面运动的加速度为,由可知,路径Ⅰ的倾角小则运动时间长,根据平均功率的定义式,可得沿路径I的重力做功平均功率小;故C错误.D.根据瞬时功率的定义式,因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等,则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小;故D正确.5、D【解析】
太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设太阳系的质量为m、轨道半径为r、“黑洞”质量为M,根据万有引力提供向心力得:,从上式可以看出,要计算“黑洞”质量,要知道周期T与轨道半径r,或者线速度v与轨道半径r,或者轨道半径r与角速度ω,由于太阳系质量m在等式左右可以约去,故太阳系质量对求银河系中心“黑洞”的质量无用处;故ABC错误,D正确;故选D【点睛】太阳系绕银河系中心“黑洞”做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据万有引力等于向心力,列出方程即可以求解“黑洞”的质量.6、D【解析】
AB.相对论、量子论的提出,没有否定经典力学,经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形,对于高速、微观的情形经典力学不适用。故AB错误;C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变。故C错误;D.狭义相对论认为,质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关,故D正确。7、AB【解析】
A.由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间,A球的平抛时间为,故A正确;B.A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确;CD.A球的落点在圆周上,从上向下看有两种可能,如图所示:,
从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°,若在C点相遇,B球转过角度为,则B的速度大小为,B球做匀速圆周运动的周期为,若在D点相遇,B球转过角度为,则B球的速度大小为,B球做匀速圆周运动的周期为,故CD错误。8、AC【解析】
A、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mg(hsin30B、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,其他力不做功,由动能定理可以知道物块A的动能不断增大,则速度不断增大故B错误;C、由几何知识可得AC=3h,因为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D、物块A到C点时物块B的速度为零.根据功能关系可以知道,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D错误.
综上所述本题答案是:AC9、BD【解析】
A.对甲车拖车脱离后做匀加速运动经过t0的位移对乙车功率一定,则做加速度减小的加速运动,则经过t0时的位移则t0时间内,甲、乙两汽车的位移之比不可能为4:3,选项A错误;B.设汽车和拖车的质量均为m,则汽车的牵引力为F=2kmg,对甲车拖车脱离后做匀加速运动的加速度乙车功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0时刻乙车的加速度则甲、乙两汽车的加速度大小之比为3:1,选项B正确;C.甲车拖车脱离前功率P=Fv0=2kmgv0t0时刻汽车甲的功率为P0=2kmg∙2v0=4kmgv0=2P选项C错误;D.甲车牵引力做功乙车牵引力做功t0时间内,甲、乙两汽车牵引力做功之比为3:2,选项D正确。故选BD。10、CD【解析】
弹簧长度等于R时,弹簧处于原长,在此后的过程中,小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力,小球仍在加速,所以弹簧长度等于R时,小球的动能不是最大.故A错误.由题可知,小球在A、B两点时弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相等,根据系统的机械能守恒得:2mgR=mvB2,解得小球运动到B点时的速度vB=2.故B错误.设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F.在A点,圆环对小球的支持力F1=mg+F;在B点,由圆环,由牛顿第二定律得:F2-mg-F=m,解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F;则F2-F1=4mg,由牛顿第三定律知,小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg,故C正确.小球从A到C的过程中,根据功能原理可知,弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量.故D正确.故选CD.【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况,判断能量的转化情况,要抓住小球通过A和B两点时,弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相等.11、CD【解析】试题分析:物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故A错误;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有①拉力F1为10N时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律,有②物体与弹簧分离后,拉力F2为30N,根据牛顿第二定律,有③代入数据解得;故B错误,CD正确;考点:牛顿第二定律;胡克定律12、ACD【解析】
试题分析:根据动量定理,动量的变化等于合外力对物体的冲量,在这里物体受到的合外力就是重力,因此相等时间内,合外力的冲量相等,因此动量变化量相同,A正确;在向下运动的过程中,竖直速度越来越大,因此相同时间内重力做功越来越快,因此相等时间内动能变化时都会越来越快,B错误;动量对时间的变化率就是合外力,因此两物体落地时动量对时间的变化率相同,C正确;落地时,两个物体竖直速度相等,因此重力的功率相等,D正确.考点:动量定理,功率【名师点睛】此题是对动量定理功率概念的考查;解题的关键是理解动量定理和动能定理;要知道相等时间内动量的变化量等于合外力的冲量,动量的变化率等于合外力;求解重力的功率时应该注意是重力与竖直速度的乘积.二.填空题(每小题6分,共18分)13、0【解析】滑块运动的过程中,重力和支持力不做功,只有水平力做功,根据动能定理得:,因为初速度和末速度大小相等,都等于6m/s故水平力做功【点睛】确定滑块在初、末位置的动能,和它运动过程中各个力的做功情况,列动能定理的表达式,可计算相关问题.14、48J24W【解析】
[1]由图可知在0~4.0s的时间内:a=1m/s2
;
x=8m
由牛顿第二定律:F-f=ma
得F=f+ma=μmg+ma=(0.2×2×10+2×1)N=6N则W
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