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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:(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、如图所示,是中国古代玩具饮水鸟,它的神奇之处是,在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口水后,鸟将绕着O点不停摆动,一会儿它又会俯下身去,再“喝”一口水.A、B是鸟上两点,则在摆动过程中()A.A、B两点的线速度大小相同B.A、B两点的向心加速度大小相同C.A、B两点的角速度大小相同D.A、B两点的向心加速度方向相同2、(本题9分)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定,小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落.不计空气阻力,则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中()A.小球的动能一直减小B.小球的机械能守恒C.小球的重力势能先减小后增加D.弹簧的弹性势能一直增加3、北京时间2019年4月10日21时,在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系(M87)中央的超大质量黑洞的照片,如图所示。若某黑洞半径R约为45km,质量M和半径R满足的关系为,(其中c为光速,c=3.0×108m/s,G为引力常量),则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A.1010m/s2 B.1012m/s2C.1014m/s2 D.1016m/s24、(本题9分)某同学在实验中打出的一条纸带如图所示,计时器打点的时间间隔为0.02s.他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为()A.0.1s B.0.01s C.1s D.0.02s5、(本题9分)关于电场线和磁感线,以下说法中正确的是()A.电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线B.电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的C.电场线总是从正电荷出发到负电荷终止,磁感线总是从磁体的N极出发到S极终止D.电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同,磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向垂直6、如图所示,M、N两点分别放置两个等量异种电荷,A是它们连线的中点,B为连线上靠近N的一点,C为连线中垂线上处于A点上方的一点。在A、B、C三点中()A.场强最小的点是C点,电势最高的点是B点B.场强最小的点是A点,电势最高的点是C点C.场强最小的点是A点,电势最高的点是B点D.场强最小的点是C点,电势最高的点是A点7、(本题9分)如图所示,水平地面上停放一质量为3m的木板C,质量分别为2m和m的A、B两滑块,同时从木板的两端以相同的速率v滑上木板,两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动。已知木板C与水平地面间的动摩擦因数为μ,滑块A、B与木板间的动摩擦因数分别为为3μ和6μ,则()A.木板C加速运动时的加速度大小为μgB.木板C加速运动时的加速度大小为2μgC.两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于D.两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于8、(本题9分)小滑块从A处由静止开始沿斜面下滑,经过静止的粗糙水平传送带后以速率v0离开C点.如图所示,若传送带转动而其他条件不变,下列说法正确的是()A.若沿顺时针方向转动,滑块离开C点的速率仍为v0B.若沿顺时针方向转动,滑块离开C点的速率可能大于v0C.若沿逆时针方向转动,滑块离开C点的速率一定为v0D.若沿逆时针方向转动,滑块离开C点的速率可能小于v09、(本题9分)在某次演练中,一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸,如图所示。爆炸后,炮弹恰好分成质量相等的两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力,则关于爆炸后两部分的运动轨迹可能正确的是A. B. C. D.10、某厢式电梯在0~8s内的图像如图所示,质量为50kg的某同学站在电梯内,规定竖直向上为正方向,重力加速度取10m/s2,下列说法中正确的是A.0~2s内该同学处于超重状态B.6~8s内该同学处于超重状态C.0~8s内电梯上升的总高度为12mD.t=ls末,该同学对电梯的压力大小为600N11、(本题9分)人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g,从离人眼约20cm的高度无初速掉落,砸到眼睛后经0.1s手机停止运动,取重力加速度g=10m/s2,下列分析正确的是A.手机对眼睛的作用力大小约为4.5NB.手机对眼睛的作用力大小约为3.0NC.全过程手机重力的冲量大小约为0.15N·sD.全过程手机重力的冲量大小约为0.30N·s12、(本题9分)某河宽为600m,河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示,现船以静水中的速度4m/s渡河,且船渡河的时间最短,下列说法正确的是()A.渡河最短时间为150sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船离开河岸400m时的速度大小为2m/sD.船在河水中航行的轨迹是一条直线二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)(本题9分)小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数,其实验装置如图1所示,光电门1、2可沿斜面移动,物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时,光电门可以显示出挡光片的挡光时间。(以下计算的结果均请保留两位有效数字)(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,其示数如图2所示,则挡光片的宽度d=______mm。(2)在P处用力推动物块,物块沿斜面下滑,依次经过光电门1、2,显示的时间分别为40ms、20ms,则物块经过光电门1处时的速度大小为____________m/s,经过光电门2处时的速度大小为____________m/s。比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知,应_______(选填“增大”或“减小”)斜面的倾角,直至两光电门的示数相等;(3)正确调整斜面的倾角后,用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cm,g取9.80m/s2,则物块与斜面间的动摩擦因数的值(___________)。14、(10分)(本题9分)某同学用打点计时器研究物体自由下落过程中动能和势能的变化,来验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。一般情况下物体动能的增加量__________重力势能的减少量(填“大于”、“等于”、“小于”)。你认为,产生这种结果的一个可能原因是:______________________________________。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)“场”是除实物以外物质存在的另一种形式,是物质的一种形态.可以从力的角度和能量的角度来描述场.反映场力性质的物理量是场强.(1)真空中一个孤立的点电荷,电荷量为+Q,静电力常量为k,推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式.(2)地球周围存在引力场,假设地球是一个密度均匀的球体,质量为M,半径为R,引力常量为G.a.请参考电场强度的定义,推导距离地心r处(其中r≥R)的引力场强度E引的表达式.b.理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.推导距离地心r处(其中r<R)的引力场强度E引的表达式.16、(12分)(本题9分)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q均可视为质点,质量均为m,Q与轻质弹簧相连并处于静止状态,P以初速度v向Q运动并与弹簧发生作用.求整个过程中弹簧的最大弹性势能.17、(12分)(本题9分)如图所示,AB为倾角的斜面轨道,BP为半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道,O为圆心,两轨道相切于B点,P、O两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一端在斜面上C点处,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙,CB长L=1.25m,物块与斜面间的动摩擦因数为=0.25,现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后释放(不栓接),物块经过B点后到达P点,在P点物块对轨道的压力大小为其重力的1.5倍,,g=10m/s2.求:(1)物块到达P点时的速度大小vP;(2)物块离开弹簧时的速度大小vC;(3)若要使物块始终不脱离轨道运动,则物块离开弹簧时速度的最大值vm.
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、C【解析】
A、B在同一轴上转动角速度相等,根据v=rω比较线速度大小关系;根据a=rω2比较向心加速度大小关系.【详解】A、B在同一轴上转动角速度相等,故C正确;由图可知A的转动半径大于B的转动半径,根据v=rω可知A点的线速度大于B点的线速度,故A错误;由图可知A的转动半径大于B的转动半径,根据a=rω2可知A点的向心加速度大于B点的加速度,且方向不同,故BD错误.所以C正确,ABD错误.【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度、加速度的关系,以及知道共轴转动,角速度相等.2、D【解析】在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球所受到的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,这个时候小球的加速度为0,要注意在小球刚接触弹簧到加速度变0的过程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球还是继续压缩弹簧,这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,这个时候弹簧压缩的最短.所以小球的动能先增大后减小,弹簧的弹性势能是不断增加的,故A错误D正确;压缩弹簧的过程中,弹性势能增加,故小球的机械能减小,故B错误;小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的高度不断减小,重力势能不断减小,故C错误;3、B【解析】
黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力,对黑洞表面的某一质量为m物体有:,又有,联立解得,代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。
A.1010m/s2与结果不相符;B.1012m/s2与结果相符;C.1014m/s2与结果不相符;D.1016m/s2与结果不相符;4、A【解析】计时器打点的时间间隔为0.02s.他从比较清晰的点起,每五个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为:T=0.02×5=0.1s,【点睛】纸带上的点分清计时点和计数点,计时点是所有的点,相邻点的时间间隔均为0.02s;计数点为舍去一些计时点后选取的点,每5个点取计数点或每隔4个点取计数点都代表时间间隔为0.1s.5、B【解析】
电场线和磁感线是人们为了描述电场和磁场假想的曲线,实际并不存在,选项A错误;电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的,选项B正确;电场线总是从正电荷出发到负电荷终止或者到无穷远;磁感线在磁体的外部是从磁体的N极到S极,内部是从S极出发到N极,组成闭合的曲线,选项C错误;电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同;磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向相同,选项D错误;故选B.6、A【解析】
根据等量异种电荷电场线的分布,知道EB>EA>EC,场强最小的是C点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,知ΦA=ΦC,沿着电场线方向电势逐渐降低,异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷,知ΦB>ΦA,所以电势最高点是B点;故A正确,BCD错误。7、BD【解析】
CD.A与B相向运动时对C时间的摩擦力为故C无相对运动趋势而保持静止,对A与B的系统动量守恒有解得:故C错误,D正确;AB.A与B相撞后一起向右运动,对C受力分析,由牛顿第二定律可知:,解得:,方向向右,故A错误,B正确;故选BD。【点睛】本题分析清楚物体运动过程,应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可正确解题。8、BC【解析】
传送带静止时,物体在传送带上做减速运动;若传送带顺时针转动,如果滑块在B点的速度大于传送带的速度,则滑块将做减速运动,如果到达C点速度仍不小于传送速度,即物体在传送带上全程减速,即和传送带静止时情况相同,故离开C点速度等于;如果滑块在B点的速度小于传送带速度,滑块将先做一段加速运动,再匀速运动,离开C点的速度大于,A错误B正确;若传送带逆时针转动,滑块在传送带上将一直减速运动,与传送带静止状态相同,故滑块离开C点的速率一定为,C正确D错误.9、BD【解析】
A.炮弹爆炸时,内力远大于外力,系统的动量守恒,由图知,该图水平方向满足动量守恒,但竖直方向不满足动量,不可能,故A项与题意不相符;B.该图水平方向和竖直方向都满足动量守恒,是可能的,故B项与题意相符;C.该图水平方向满足动量守恒,但竖直方向不满足动量,不可能,故C项与题意不相符;D.该图竖直方向和水平方向都满足动量守恒,是可能的,故D项与题意相符。10、AC【解析】
A.0~2s内该同学向上加速,因加速度向上,则处于超重状态,选项A正确;B.6~8s内该同学向上减速,加速度向下,则处于失重状态,选项B错误;C.因v-t图像的面积表示位移,则0~8s内电梯上升的总高度为,选项C正确;D.t=ls末,电梯的加速度为,由牛顿第二定律:F-mg=ma解得F=mg+ma=550N,即该同学对电梯的压力大小为550N,选项D错误.11、AC【解析】
AB.20cm=0.20m;150g=0.15kg;根据自由落体速度v=2gh手机与眼睛作用后手机的速度变成0,选取向上为正方向,所以手机与眼睛作用过程中动量变化为ΔP=0-(-mv)=0.30kg手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力,根据动量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N,故A项与题意相符,B项与题意不相符;CD.全过程中重力的冲量,mgt=0.15N•s,故C项与题意相符,D项与题意不相符。12、AB【解析】
当静水速与河岸垂直时渡河时间最短,根据两个分运动的情况确定合运动的轨迹.根据平行四边形定则求出合速度的大小.【详解】AB.当船头垂直河对岸渡河,即静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,最短渡河时间:,AB正确;C.船离开河岸400m时,离较近河岸的距离,由图像可知,此位置水流速度为2m/s,所以此时船的实际速度为:,C错误;D.由于水流方向的分运动是变速运动,由加速度,且该加速度与实际速度不共线,故船的运动轨迹为曲线,D错误.【点睛】关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法,知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、5.20.130.26减小0.75【解析】
(1)[1]挡光片的宽度为;(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m,t1=40ms=40×10-3s,t2=20ms=20×10-3s,用平均速度来求解瞬时速度:[4]由于v2<v1,物块做加速运动,
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