2022届湖北省十堰市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注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)对于一个做匀减速直线运动的物体，在它静止前，下列说法中正确的是A．速度越来越小 B．速度越来越大C．加速度越来越小 D．加速度越来越大2、(本题9分)中国的吴桥杂技享誉世界，如图甲是杂技演员表演传统节目——水流星．用细绳系者装有水的小桶，在竖直面内做园周运动，当小桶运动到最高点时，可简化为图乙所示情形．已知水的质量为m，水的重心到转轴0的距离为L，则下列说法正确的是A．最高点水刚好不流出时，水和小桶的最小速率为零B．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力大小为mgC．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力为零D．最高点水刚好不流出时，绳上的拉力大小大于mg3、(本题9分)一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这个过程中()A．物体的重力势能增加了0.9mgHB．物体的重力势能增加了mgHC．物体的动能损失了0.5mgHD．物体的机械能损失了1.5mgH4、(本题9分)以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑，如图所示，三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3，不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平)，则()A．h1=h2>h3B．h1=h2<h3C．h1=h3<h2D．h1=h3>h25、(本题9分)如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面．A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是()A．A点场强与B点场强相同B．C点电势高于B点电势C．将电子从A点沿虚线移到B点，电场力不做功D．将质子从A点移到C点，其电势能增加6、电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星，假设地球绕该恒星作匀速圆周运动，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是（）A．线速度是原来的B．万有引力是原来的C．向心加速度是原来的2倍D．周期是原来的2倍7、(本题9分)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力的大小f均恒定不变。在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为A．W=PtB．W=fsC．W=D．W=8、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小与所选的参考平面有关B．在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10JC．重力做正功，重力势能增加D．物体的重力势能是物体和地球所共有的9、(本题9分)根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（）A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低10、(本题9分)若一个恒力对某做直线运动的物体做负功，则下列说法正确的是A．这个力一定阻碍物体的运动B．这个物体的动能一定增大C．这个力可能与物体的运动方向相同D．这个力的方向与物体的位移方向的夹角一定大于90°11、如图所示，水平向右直线行驶的小车通过细绳和定滑轮将重物以速率υ竖直向上匀速提升，在此过程中，不计细绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是A．小车做加速运动B．小车做减速运动C．细绳对小车的拉力逐渐变大D．细绳对小车的拉力大小不变12、(本题9分)长木板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图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，g取9.8m/s2，测得重物的质量为m=1kg。(1)下列做法正确的有________．A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________J，打下C点时重物的速度大小是________m/s.(结果保留三位有效数字)(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图象应是下面的________．(4)重物减少的重力势能总是略大于增加的动能，产生这一现象的原因是________．(写出一条即可)14、（10分）如图所示是某同学用水平气垫导轨“验证系统机械能守恒”的实验装置，该同学将光电门固定在导轨上的B点，吊盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条，实验中滑块从导轨上的位置A由静止释放。（1）该同学测得遮光条的宽度为d，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度v=___(用题中所给物理量的符号表示)。（2）若用天平测得滑块(含遮光条)的质量为M，吊盘的质量为m，用刻度尺测得位置A到位置B的距离为L，已知重力加速度大小为g，则需要验证的关系式为_______(用题中所给物理量的符号表示)。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)如图所示，固定的斜面AB与水平面BC在B点相连接，斜面的倾角为53°，A点距水平面BC高度为1.28m，水平面BC与等高的足够长的水平传送带在C点相连接。一煤块（可看作质点）从A点由静止滑下，并从斜面底端的B点进入水平面BC，再滑上水平传送带。已知传送带以v0=1m/s的速度逆时针匀速转动，煤块与所有接触面间的动摩擦因数均为0.5，B、C两点相距1.2m，不考虑煤块通过B点、C点时机械能损失，若煤块在传送带上相对滑动时会留下划痕，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：⑴煤块第一次通过C点时速度vC⑵煤块第一次通过C点后向右能到达的最远点离C点的距离；⑶煤块和传送带接触的时间及划痕长度。16、（12分）(本题9分)如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R．（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h．（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）17、（12分）(本题9分)一辆汽车质量是1000kg，额定功率为71kW，从静止开始以a=1m/s1的恒定加速度沿平直轨道向某一方向运动．汽车运动过程中所受的阻力始终为1600N．g取10m/s1．求：（1）该汽车做匀加速直线运动阶段的牵引力是多大？（1）该汽车做匀加速直线运动能够持续的时间？（3）该汽车能够达到的最大速度？

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】匀减速直线运动是加速度不变而速度均匀减小的运动，故A正确，BCD错误．2、C【解析】

水和小桶做圆周运动，在最高点水不流出的条件是：水和水桶的重力刚好提供所需要的向心力．这时的最小速度即是过最高点的临界速度v；以水为研究对象，重力提供圆周运动向心力有：；解得；故最小速度为；对水分析，此时所需的向心力，故此时水桶对水无作用力，故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．3、B【解析】

AB．重力做了多少功，重力势能就改变多少，根据题意重力做负功，大小为mgH，故重力势能增加mgH，A错误B正确；C．物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin解得：f=0.3mg；合力：F合合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少ΔEC错误；D．物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：f⋅H故D错误．4、D【解析】

根据动能定理研究物体从开始到最高点:

对于1:

对于2:由于斜上抛的物体在最高点的速度方向水平,说明在最高点竖直方向的分速度为0,则有:

对于3:

由于,从以上表达式中可以发现,故D选项正确.【点睛】本题主要考查动能定理，需要学生清楚物体做不同的运动到达最高点的速度特征．根据动能定理表示出三次达到的高度进行比较．5、C【解析】

A.AB两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误；B.沿电场线的方向电势降落，所以B点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，故B错误；C.A、B是同一等势面上的两点，它们之间的电势差为0，所以将电子从A点移到B点，电场力不做功。故C正确；D.沿电场线的方向电势降落，所以A点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，将质子从A点移到C点，电场力做正功，其电势能减小。故D错误。6、D【解析】

A、根据万有引力充当向心力：G=m，线速度v=，由题知，新恒星的质量M是太阳的2倍，地球到这颗恒星中心的距离r是地球到太阳中心的距离的2倍，则地球绕新恒星的线速度不变，故A错误。B、根据万有引力F=G可知，万有引力变为原来的，故B错误。C、由向心加速度a=可知，线速度v不变，半径r变为原来的2倍，则向心加速度变为原来的，故C错误。D、由周期T=可知，线速度v不变，半径r变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍，故D正确。7、AD【解析】

求机械所做的功有三种方法：一是利用功的公式W=Fs；二是由动能定理列式求解；三是由功率公式W=Pt求功；由三种公式可得出三种不同的表达式．【详解】由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功也可以为W=Pt，A正确B错误；车从速度v0到最大速度vm过程中，由动能定理可知W-fs=1【点睛】求机械做功的方法比较多，但一定要注意正确应用公式；本题易错点较多，如将总功当成了牵引力的功、用阻力代替了牵引力等，一定要准确把握各式中的意义，从而做到正确应用公式．8、AD【解析】

A.重力势能有相对性，其大小与所选的参考平面有关，选项A正确；B.在同一个参考平面，重力势能-5J大于-10J，选项B错误；C.重力做正功，重力势能减小，选项C错误；D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确。9、BD【解析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．考点：生活中的圆周运动．【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．10、AD【解析】

A．某个力对物体做负功，则这个力一定阻碍物体的运动；故A正确.B．物体动能的变化由合外力做功衡量，而只知道一个力做负功不能确定合力做功情况，则不能确定动能是否增大；故B错误.CD．力对物体做负功，可知此力与物体的运动方向的夹角为钝角或180°角；故C错误，D正确.11、BD【解析】

AB.将小车的速度分解，如图，则，则随着小车向右运动，则θ减小，v车减小，即小车做减速运动，选项A错误，B正确；CD.因物块匀速上升，可知绳子对物块的拉力不变，即绳子的张力不变，绳子对小车的拉力大小不变，选项C错误，D正确.12、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB；1.25J；2.28；C；重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力【解析】

第一空.A.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，A正确；B.为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，B正确；C.实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；D.为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，D错误。第二空.重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J第三空.打下C点时的速度：；第四空.由机械能守恒定律得：，整理得：，与成正比，故C正确，ABD错误；第五空.由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。14、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑块经过光电门的时间t很短，故可以认为滑块经过光电门时的速度v=。第二空、需要验证的是吊盘减少的重力势能与滑块和吊盘