2022届河南省通许县丽星高级中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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：（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)汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为1．81，测得刹车线长25m．汽车在刹车前瞬间的速度大小为(重力加速度g取11m/s2)A．41m/s B．31m/s C．11m/s D．21m/s2、(本题9分)年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”．在这个实验中首次测量出了（）A．引力常量B．地球的公转周期C．月球到地球的距离D．地球表面附近的重力加速度3、(本题9分)有一种餐桌，其中心是一个可以匀速转动的、半径为R的圆盘，如图所示．圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计，放置在圆盘边缘的小物块(可视为质点)与圆盘间的动摩擦因数是其与餐桌间动摩擦因数的两倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现缓慢增大圆盘的转速，直到小物块恰好从圆盘边缘滑出，结果小物块恰好滑到餐桌的边缘，则餐桌的半径为A．1.5R B．2R C．R D．R4、如图是多级减速装置的示意图、每一级减速装置都是由固定在同一装动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成。各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为R=1m、小轮的半径为r=0.5m。则当第一级的大轮外缘线速度大小为v1=80m/s时，第五级的大轮外缘线速度大小是()A．40m/sB．20m/C．10m/sD．5m/s5、(本题9分)如图是演示小蜡块在玻璃管中运动规律的装置．现让玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀加速直线运动，那么下图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是A． B．C． D．6、(本题9分)如图，绝缘理想细线AC、BC系着带电小球a，在D处的带电小球b的库仑引力作用下，两细线AC、BC处于伸直状态，B、C、D在同一条水平线上，a、b两小球均可看作点电荷．下列选项正确的是A．若只增大b球的带电量，AC线的拉力增大B．若只增大a球的带电量，AC线的拉力增大C．若只将b球沿直线CD向左靠近a球，AC细线的拉力保持不变D．若只将b球沿直线CD向左靠近a球，AC细线的拉力增大7、木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如下图所示，则下列说法正确的是(g=10m/s2)()A．木板获得的动能为2J B．系统损失的机械能为3JC．木板A的最小长度为1m D．A、B间的动摩擦因数为0.18、(本题9分)如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道9、下列关于机械能守恒的判断正确的是（）A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，物体的机械能守恒B．如果忽略空气阻力作用，物体做竖直上抛运动时，机械能守恒C．一个物理过程中，当重力和弹力以外的力做了功时，机械能不再守恒D．合外力对物体做功为零时，物体机械能一定守恒10、(本题9分)关于地球同步卫星，它们一定具有相同的（

）A．质量 B．高度 C．向心力 D．周期11、一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）A．小船渡河的最短时间为5sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小12、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的（_________）A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)在实验中,已知重物质量,在纸带上打出一系列的点,如图所示(打点间隔为),,纸带上所标数据单位,其中点与下一点之间距离为,那么从打点到打点的过程中：①重物的重力势能变化量_________,动能变化量____________(结果保留两位有效数字)②有一位学生的实验结果显示,重力势能的减少量小于动能的增加量,原因是:________A．重物下落时受到的阻力过大B．在计算中误将取C．重物的质量测量错误D．交流电源的频率小于(3)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点的距离,计算对应计数点的重物速度,描绘图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒．请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____________14、（10分）(本题9分)如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.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)右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m，如图所示．将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下，从桌面上的A端由静止开始向右运动，木块到达B端时撤去拉力F，木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．求：（1）木块沿弧形槽上升的最大高度；（1）木块沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑动的最大距离．16、（12分）(本题9分)蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）17、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直圆柱形绝热气缸内，可移动的绝热活塞a、b密封了质量相同的A、B两部分同种气体，且处于平衡状态。已知活塞a、b的横截面积之比Sa:S①求A、B两部分气体的热力学温度TA②若对B部分气体缓慢加热，同时在活塞a上逐渐增加细砂使活塞b的位置不变，当B部分气体的温度为65TB时，活塞a、b间的距离h'A与hA之比为k:1，求此时

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、D【解析】

分析刹车后汽车的合外力，进而求得加速度；再根据匀变速运动规律，由位移求得速度．【详解】刹车后汽车的合外力为摩擦力f=μmg，加速度a＝＝μg＝8m/s2；又有刹车线长25m，故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小；故ABC错误，D正确；故选D。【点睛】运动学问题，一般先根据物体受力，利用牛顿第二定律求得加速度，然后再由运动学规律求解相关位移、速度等问题．2、A【解析】年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量，根据万有引力等于重力，有：．则地球的质量，因为地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量．因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，A正确．故选：A．3、C【解析】

为使物体不从圆盘上滑出，向心力不能大于最大静摩擦力，故μ1mg≥mω2R，解得，物体从圆盘上滑出时的速度为；物体滑到餐桌边缘速度减小到0时，恰好不滑落到地面，根据匀变速直线运动规律，且，可得滑过的位移：，故餐桌最小半径：.A.1.5R与分析结果不相符；故A错误.B.2R与分析结果不相符；故B错误.C.R与分析结果相符；故C正确.D.R与分析结果不相符；故D错误.4、D【解析】

根据同轴转动角速度相等知，第一级大轮和小轮角速度相等，根据v=r•ω知，第一级小轮的线速度为；

根据皮带传动边缘线速度大小相等可知第二级大轮边缘的线速度大小为v2＝v1＇＝40m/s，所以第二级小轮的线速度为v2＇=v2＝20m/s，

第三级大轮边缘的线速度为v3＝v2＇＝20m/s，

第三级小轮边缘的线速度大小为v3＇=v3＝10m/s，

第四级大轮边缘的线速度大小为v4＝v3＇＝10m/s，

第四级小轮边缘的线速度大小为v4＇＝v4＝5m/s，

第五级大轮边缘的线速度大小v5＝v4＇＝5m/s；

A．40m/s，与结论不相符，选项A错误；B．20m/，与结论不相符，选项B错误；C．10m/s，与结论不相符，选项C错误；D．5m/s，与结论相符，选项D正确；5、C【解析】合初速度的方向水平向右，合加速度的方向竖直向上，两者不在同一条直线上，必然做曲线运动，根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向，轨迹的弯曲的方向大致与所受合力的方向一致，即合力方向指向轨迹的凹向，可知C正确，ABD错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握曲线运动的条件和曲线运动的特点以及运动的合成和分解．此题还可以通过轨迹方程来确定轨迹.6、C【解析】

设细线AC和AB的夹角为θ，分析小球a的受力情况，如图所示：在竖直方向上：…………①在水平方向上：…………②仅增大b球的带电量、仅增大a球的带电量或者仅将b球沿直线CD向左靠近a球，均让两球间的库仑引力增大，则两细线AC、BC仍然处于伸直状态，B、C、D在同一条水平线上，则夹角θ不变，又小球a重力不变，AC的拉力不变．则ABD错误，C正确．7、CD【解析】

木板A和物块B组成的系统动量守恒，因此有解得；木板获得的速度为v=1m/s，木板获得的动能为J，A错误；由图得到：0-1s内B的位移为m，A的位移为m，木板A的最小长度为m，C正确；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为m/s2，根据牛顿第二定律得：，代入解得，，D正确。系统损失的机械能为J，B错误。8、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.9、BC【解析】

A．拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时，动能不变，势能增大，故机械能增大，故A错误；B．物体做竖直上抛运动时，只有重力做功，故机械能守恒，故B正确；C．机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为0，或者不做功，当重力和弹力以外的力做了功时，物体的机械能不守恒，故C正确；D．合外力对物体做功为零时，如在拉力作用下竖直向上的匀速运动，物体机械能不守恒，故D错误.10、BD【解析】

A．由于等式两边的质量相约，所以质量不一定相等，故A错误；BD．同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，万有引力提供向心力为：，可得：，；可知高度和周期一定相同，故BD正确；C．向心力为：，因质量不一定相等，所以向心力不一定相等，故C错误。11、AC【解析】

AB.当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为，故A正确，B错误；CD.因为小船在静水中的速度为10m/s大于水流速度恒为5m/s，小船渡河的最短路程是河的宽度50m，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C正确，D错误。12、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A；0.49J；0.48；D；不正确；【解析】（1）为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A.（2）①因O点与下一点之间距离为2mm，可知打O点时重物的速度为零；B点的速度：重物的重力势能变化量ΔEp=mghB=1×9.8×0.0501J=0.49J；动能变化量ΔEk=②若重物下落时受到的阻力过大，则重力势能的减小量会大于动能的增量，选项A错误；在计算中误将g取10m/s2，则计算出的重力势能的减小量也会大于动能的增量，选项B错误；因为要比较的mgh和mv2两边都有m，则重物的质量测量错误对实验无影响，选项C错误；交流电源的频率小于50Hz，则打点的周期较大，点间距离较大，则测得的点的速度偏大，则可能会造成动能增加量大于重力势能减小量，选项D正确；故选D.（3）该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=mv2，可得：v2=2（g-）h，则此时v2-h图象就是过原点的一条直线．所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g．点睛：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定产生误差的原因，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用．14、BCON间的距离x3(或)