2022届湖北省长阳县第一高级中学物理高一下期末综合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（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)铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于2、如图所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为()．A．mgh B．2mgh C．2Fh D．Fh3、(本题9分)如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为－4kg·m/s，则（）A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：104、如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球沿竖直方向自由下落，b球沿光滑斜面下滑，c球沿光滑圆弧下滑。不计空气阻力。1．从释放到运动至地面的过程中，a、b和c三个小球所受重力做的功分别为Wa、Wb、Wc，则A．Wa>Wb>Wc B．Wa<Wb<WcC．Wa=Wb=Wc D．Wa<Wb=Wc2．b小球从释放到运动至地面的过程中，A．动能减少，机械能减少B．动能减少，机械能增加C．动能增加，机械能增加D．动能增加，机械能不变3．从释放到运动至地面的过程中，c小球所受重力的瞬时功率A．变小 B．变大C．不变 D．先变大后变小5、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（）A．当v0=时，小球能到达B点B．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上C．当v0=时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大D．如果滑块固定，小球返回A点时对滑块的压力为6、(本题9分)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的加速度减小为原来的，卫星仍做匀速圆周运动，则A．卫星的速度减小为原来的B．卫星的角速度减小为原来的C．卫星的周期增大为原来的2倍D．卫星受到的引力减小为原来的7、(本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）A． B．C． D．8、利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒9、(本题9分)北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（）A．它们运行周期的可能不同B．它们的运行速度都小于7.9kmC．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D．它们离地心的距离一定相等10、如图所示，长为L的绝缘细线一端系一质量为m、带电量为q的小球，另一端固定在定点O位置，置于电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中.拉直细线将小球自O点正下方由静止释放，小球向上摆动，最大偏角θ=60°，重力加速度为g，以下说法正确的是A．小球带电量大小q=3B．小球从开始摆至最大摆角的过程中，机械能与电势能之和保持不变C．小球到达最大摆角处时细线上的拉力为T=2mgD．小球在摆动过程中的最大速率v11、(本题9分)如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表而附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是A．a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aaB．a、b、c的向心加速度大小关系为aa>ab>acC．a、b、c的周期关系为Ta=Tc>TbD．a、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc12、(本题9分)某只走时准确的时钟，分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.2：1，则下列说法正确的是（）A．分针角速度是时针的12倍B．分针角速度是时针的60倍C．分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍D．分针针尖线速度是时针针尖线速度的72倍二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)甲、乙两个质点都作匀速圆周运动，甲的质量是乙的2倍，甲的速率是乙的4倍，甲的圆周半径是乙的2倍，则甲的向心力是乙的______倍14、(本题9分)如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以12cm/s的速度匀速上浮．现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：（sin37°=0.6；cos37°=0.8）(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为______cm/s．(2)如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的________．A．直线PB．曲线RC．曲线QD．都不是15、两个相互垂直的力F1=8N和F2=6N作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力为__________N，F1与F2的合力对物体做的功为_____J．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向的大小、方向都不变的力F的作用．（1）求它在t时刻的水平分速度和竖直分速度．（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x、y之间的关系式．这个物体在沿什么样的轨迹运动？17、（10分）如题图所示，水平轨道与竖直平面内的光滑半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m．一轻质弹簧的左端固定在墙M上，右端连接一个质量m=0.10kg的小滑块．开始时滑块静止在P点，弹簧正好处于原长．现水平向左推滑块压缩弹簧，使弹簧具有一定的弹性势能Ep，然后释放滑块，运动到最高点A时的速度vA=3.0m/s．已知水平轨道MP部分是光滑的，滑块与水平轨道PB间的动摩擦因数μ=0.15，PB=1.0m，取g=l0m/s1．求：（1）滑块在圆弧轨道起点B的速度vB．（1）滑块由A点抛出后，落地点与A点间的水平距离x．（3）若要求滑块过圆弧轨道最高点A后，落在水平面PB段且最远不超过P点，求弹簧处于压缩状态时具有的弹性势能Ep的范围．

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、C【解析】

CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；

AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故AB错误；2、B【解析】

物块匀速上滑时，根据动能定理得WF-mgh-Wf=0物块下滑时，根据动能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0联立两式解得Ek=2mghA.mgh与分析不相符，故A项与题意不相符；B.2mgh与分析相符，故B项与题意相符；C.2Fh与分析不相符，故C项与题意不相符；D.Fh与分析不相符，故D项与题意不相符。3、A【解析】试题分析：两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；同时考虑实际情况，碰撞前后面的球速度大于前面球的速度．规定向右为正方向，碰撞前A、B两球的动量均为，说明A、B两球的速度方向向右，两球质量关系为，所以碰撞前，所以左方是A球．碰撞后A球的动量增量为，所以碰撞后A球的动量是2kg•m/s，碰撞过程系统总动量守恒：，所以碰撞后B球的动量是10kg•m/s，根据mB=2mA，所以碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5，A正确．4、1．C2．D3．D【解析】1．重力做功与路径无关，则三种情况下重力做功均为mgh，即Wa=Wb=Wc；A.Wa>Wb>Wc与结论不符；B.Wa<Wb<Wc与结论不符；C.Wa=Wb=Wc与结论相符；D.Wa<Wb=Wc与结论不符；2．b小球从释放到运动至地面的过程中，只有重力做正功，则动能增加，机械能不变；A.“动能减少，机械能减少”与结论不相符；B.“动能减少，机械能增加”与结论不相符；C.“动能增加，机械能增加”与结论不相符；D.“动能增加，机械能不变”与结论相符；3．根据PG=mgvy可知，刚开始释放时vy=0，则PG=0；到达最低点时速度v与mg垂直，则PG又变为零，则从释放到运动至地面的过程中，c小球所受重力的瞬时功率先变大后变小；A.变小，与结论不相符；B.变大，与结论不相符；C.不变，与结论不相符；D.先变大后变小，与结论相符；5、C【解析】

A．当小球刚好到达B点时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得：代入数据解得：所以当时，小球不能到达B点，故A错误；B．小球离开四分之一圆弧轨道时，在水平方向上与滑块M的速度相同，则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上，不可能从滑块的左侧离开滑块，故B错误；C．小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块M的压力一直对滑块做正功，所以滑块动能一直增加，故C正确；D．若滑块固定，由机械能守恒知小球返回A点时的速度大小仍为v0，在B点，根据牛顿第二定律得：解得：根据牛顿第三定律可知，小球返回B点时对滑块的压力为，故D错误。故选C。6、A【解析】

A.根据可知，加速度减小为原来的，则轨道半径变为原来的2倍，根据可知，速度变为原来的，A正确。B.根据可知，轨道半径变为原来的2倍，角速度变为，B错误。C.周期，角速度变为，周期变为倍，C错误。D.卫星受到的引力，变为原来的，D错误。7、ABC【解析】等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．本题选不可能的，答案是ABC．8、AC【解析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．9、BD【解析】A项：地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故A错误；B项：根据万有引力提供向心力GMmr2=mC项：根据向心加速度a=4D项：地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止，故D正确。点晴：地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小，向心加速度与重力加速度的大小。10、BD【解析】

AB.如图所示，带电小球受竖直向下的重力、水平向右的恒定电场力和细线的拉力.从最低点到最高点过程中，细线的拉力不做功，根据动能定理得qELsinθ-mgL(l-cosθ)=0，得小球带电量大小q=3mgC.小球到达最大摆角处时速度为零，沿细线方向受力平衡，则线上的拉力为mg，故C错误；D.由重力与电场力合力方向沿与竖直方向成30°角斜向下，当速度方向与合力方向垂直时速度最大，由动能定理得qELsin30°-mgL(1-cos30°)=12mv11、AC【解析】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据牛顿第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正确，B错误；卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正确；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω点睛：地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小．12、AC【解析】

AB、时针的周期为，分针的周期为；，根据得角速度之比为：，可知分针角速度是时针的12倍，故A正确，B错误；

CD、由可得，线速度之比为，即分针针尖线速度是时针针尖线速度的14.4倍，故C正确，D错误．【点睛】本题关键是建立圆周运动的运动模型，然后结合线速度、角速度、周期、转速间的关系列式分析．二．填空题(每小题6分，共18分)13、16【解析】

根据F=mv【点睛】解决本题的关键掌握向心加速度与线速度的关系a=v2r，以及向心加速度与角速度的关系a=14、0.40.8B【解析】

（1）根据平平四边形法则可知，玻璃管水平方向的移动速度为（2）蜡块在竖直方向做匀速运动，在水平方向做匀加速运动，则加速度方向水平向右，则蜡块所受的合外力方向水平向右，合初速度方向与合外力方向不共线，则蜡块做曲线运动；又因为合外力的方向直线轨迹的凹向，可知蜡块实际运动的轨迹是图中的曲线Q，故选B.15、10N7J【