2022届湖南省永州市第二中学物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生压力C．人在最低点时对座位的压力大于mgD．人在最低点时对座位的压力等于mg2、(本题9分)如图所示，翘翘板的支点位于板的中点，A、B两小孩距离支点一远一近．在翘动的某一时刻，A、B两小孩重心的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，则A．vA≠vB，ωA=ωB B．vA=vB，ωA≠ωBC．vA=vB，ωA=ωB D．vA≠vB，ωA≠ωB3、(本题9分)一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m远，则学生对球做的功为（）A．2000J B．16J C．1000J D．无法确定4、(本题9分)在水平匀速飞行的飞机上，每隔相等时间依次释放甲、乙、丙三个物体，若不计空气阻力，当刚释放丙物体时，三个物体位置为A． B．C． D．5、(本题9分)下列关于电源和电源的电动势、路端电压说法错误的是（）A．铅蓄电池能够将化学能转变为电能B．电源的电动势等于路端电压与内电压之和C．电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压D．纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，路端电压则减小6、一根弹簧的弹力F-伸长量（位移）x图象如图所示，当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中A．弹力所做的功是0.45J，弹性势能减少了0.45JB．弹力所做的功是0.6J，弹性势能减少了0.6JC．弹力所做的功是-0.45J，弹性势能增加了0.45JD．弹力所做的功是-45J，弹性势能增加了45J7、(本题9分)据报道，2010年英国天文协会追踪观测到一个小行星2010KQ，它保持靠近地球有好几个月的时间，仿佛是在跟踪监视我们．但后续的观测研究表明，2010KQ必定经过自主加速过程,可能是一个人造天体，它环绕太阳公转，轨道非常的圆，且轨道倾角非常的小，周期约1.04年，一些科学家推测它很可能是俄罗斯曾经发射升空的质子火箭第4节．假设地球和2010KQ运行的轨道都是正圆，根据上面的报道，下面的推断可能正确的是()A．2010KQ的轨道半径比地球的稍大B．2010KQ的线速度比地球的稍大C．2010KQ的向心加速度比地球的稍大D．如果不出现其他意外，2010KQ会在2036年再次靠近地球8、(本题9分)老师课上用如图所示的“牛顿摆”装置来研究小球之间的碰撞，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高且位于同一直线上，用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度后由静止释放，使它在极短时间内撞击其他小球，对此实验的下列分析中，正确的是（）A．上述实验中，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同B．上述碰撞过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的释放高度D．若只用小球1、2进行实验，将它们分别向左、右各拉起一个较小的高度，且小球1的高度是小球2的两倍，由静止释放，可观察到发生碰撞后两小球均反弹并返回初始高度9、(本题9分)以下列举了几种物体的运动，若都忽略空气对运动物体的阻力，则其中遵守机械能守恒定律的是()A．物体沿着斜面匀速下滑B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C．潜水运动员在水中匀速下沉D．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动10、如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜放置，以同样恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在A处，小物块在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H，则在物块从A到B的过程中A．两种传送带对小物块做功相等B．两种传送带因运送物块而多消耗的电能相等C．两种传送带与小物块之间的动摩擦因数不等，甲的小D．两种传送带与物块摩擦产生的热量相等11、(本题9分)由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为B．A、B两个星体之间的万有引力大小为C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为12、(本题9分)将一小球从地面上方高H处水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中（）A．初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大B．初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大C．初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越大D．无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的二．填空题(每小题6分，共18分)13、人造地球卫星A和B的质量之比为1∶2，轨道半径之比为2∶1，它们受到地球的引力之比为______，它们运行的线速度之比为____，它们运行的周期之比为______。14、质量m=2kg的物体放在动摩擦因数μ=0.1的水平地面上，在水平拉力作用下，拉力所做的功和位移的关系如图所示，由图可知，整个过程中物体克服摩擦力共做了________J的功，拉力在作用过程中最大瞬时功率为________W。15、(本题9分)在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，已知a点的场强大小为E，方向与ab连线夹角为30°，b点的场强方向与连线成120°角，如图所示，则该点电荷的电性为b点的场强大小为_______，a、b两点______点电势高．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接，半圆形轨道半径为R，一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放，获得向右速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍，之后沿圆周运动，到达C点时对轨道的压力恰好为0.求：(1)释放物块时弹簧的弹性势能；(2)物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率大小.17、（10分）(本题9分)如图所示，一质量为m=1kg的小球从A点沿光滑斜面轨道由静止滑下，不计通过B点时的能量损失，然后依次滑入两个相同的圆形轨道内侧，其轨道半径R=10cm，小球恰能通过第二个圆形轨道的最高点，小球离开圆形轨道后可继续向E点运动，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度d=0.8m，水平距离x=1.1m，水平轨道CD长为L1=1m，DE长为L1=3m．轨道除CD和DE部分粗糙外，其余均光滑，小球与CD和DE间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球通过第二个圆形轨道的最高点时的速度；（1）小球通过第一个圆轨道最高点时对轨道的压力的大小；（3）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球从A点释放时的高度的范围是多少？

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】试题分析：乘坐游乐圆的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，在最高点，向心加速度指向下，所以需要指向圆心的合外力，即，该支持力最小可以为零，若不带安全带，虽然理论分析可以，但是不安全．所以AB均错．在最低点，显然压力要大于重力，C对考点：圆周运动点评：本题考查了圆周运动向心力的来源的分析．在解决这类问题时，要特别注意向心力的来源，并要知道向心力是指的指向圆心的合外力．2、A【解析】解：A与B均绕翘翘板的中点做圆周运动，在相同的时间转过的角度相等，由角速度的定义式ω=，两人角速度相等．A、B两小孩距离支点一远一近，由角速度与线速度关系公式v=ωr，两人的转动半径不相同，故两人的线速度大小不相同，故C正确，ABD错误；故选C．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【专题】定性思想；推理法；匀速圆周运动专题．【分析】A与B均绕绕翘翘板的中点做圆周运动，周期相同，转动半径相同，可根据角速度定义式和线速度与角速度关系公式判断．【点评】解答本题关键要知道共轴转动角速度相等，同时要能结合公式v=ωr判断，当然本题也可直接根据线速度定义式来分析确定．3、B【解析】

对于踢球过程，根据动能定理得，该学生对足球做的功：，故B正确。4、C【解析】

AD．小球落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以小球始终在飞机的正下方，AD错误；BC．小球在竖直方向上做自由落体运动，相等时间内，竖直下落高度逐渐增大，C正确B错误．5、D【解析】

A.铅蓄电池能够将化学能转变为电能，此说法正确，选项A不符合题意；B.电源的电动势等于路端电压与内电压之和，此说法正确，选项B不符合题意；C.电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，此说法正确，选项C不符合题意；D.纯电阻电路中，若外电路总电阻增加，则电路的总电阻增加，总电流减小，根据U=E-Ir可知，路端电压增大，则选项D符合题意。6、C【解析】

当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中，弹簧的弹力做负功，根据平均值法可得弹簧的弹力做功为，所以弹簧的弹性势能增加了，故选项C正确，A、B、D错误；7、AD【解析】A：2010KQ绕太阳公转周期约1.04年，地球绕太阳公转周期1年；据开普勒第三定律，可得2010KQ的轨道半径比地球的稍大．故A项正确．B：据，可得：；2010KQ的轨道半径比地球的稍大，则2010KQ的线速度比地球的稍小．故B项错误．C：据，可得：；2010KQ的轨道半径比地球的稍大，则2010KQ的向心加速度比地球的稍小．故C项错误．D：2010KQ绕太阳公转周期约1.04年，地球绕太阳公转周期1年；设经时间t地球比2010KQ绕太阳多转一圈，则，即，解得：．2010KQ会在2036年再次靠近地球．故D项正确．8、AB【解析】

A.上述实验中，由于5个球是完全相同的小球，则相互碰撞时要交换速度，即第5个球被碰瞬时的速度等于第1个球刚要与2球碰撞时的速度，由能量关系可知，观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，选项A正确；B.上述碰撞过程中，5个小球组成的系统碰撞过程无能量损失，则机械能守恒，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒，选项B正确；C.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放，则3与4碰后，3停止4具有向右的速度，4与5碰撞交换速度，4停止5向右摆起；3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度，然后3与4碰撞，使4向右摆起；2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度，然后2与3碰撞交换速度，使3向右摆起；故经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同；故C错误；D.若只用小球1、2进行实验，将它们分别向左、右各拉起一个较小的高度，且小球1的高度是小球2的两倍，由静止释放，则到达最低点时1球的速度是2球的两倍，相碰后两球交换速度各自反弹，则可观察到发生碰撞后小球2的高度是小球1的两倍，选项D错误。9、BD【解析】

物体沿着斜面匀速下滑，动能不变，势能减小，所以物体的机械能不守恒，故A错误。物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端，除了重力之外没有其他的外力对物体做功，所以机械能守恒，故B正确。潜水运动员在水中匀速下沉时，动能不变，势能减小，所以机械能不守恒，故C错误。铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，只受到重力的作用，所以机械能守恒，故D正确。故选BD。【点睛】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．也可以分析动能和势能变化情况，明确机械能是否发生变化．10、AC【解析】

A.传送带对小物体做功等于小物块机械能的增加量，两种情况下物体动能的增加量相等，重力势能的增加量也相同，即机械能的增加量相等，根据功能关系知，两种传送带对小物体做功相等，故A正确.C.根据公式v2=2ax，乙物体的位移小，v相等，可知物体加速度关系a甲＜a乙，再由牛顿第二定律μmgcosθ-mgsinθ=ma，得知μ甲＜μ乙；故C正确.D.由摩擦生热Q=fS相对知，甲图中：，，．乙图中：，，解得：，，Q甲＞Q乙；故D错误.B.根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能之和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误.11、BC【解析】

A．A、B、C绕等边三角形的中心D做圆周运动，由几何关系知：它们的轨道半径为：，故A错误；B．根据万有引力公式，A、B两个星体之间的万有引力大小为，故B正确；C．以A为研究对象，受到的合力为，根据牛顿第二定律，F=ma向，A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小：，故C正确；D．根据合力提供向心力有：，得A、B、C星体做圆周运动的周期为：，故D错误．【点睛】先求出任意两个星体之间的万有引力，从而得出每一星体受到的合力，该合力提供它们的向心力．根据几何关系求出星体的轨道半径，结合合力提供向心力求出线速度、向心加速度和周期．12、CD【解析】

A．落地时小球重力的瞬时功率知落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，选项A错误。BD．平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内速度的变化量相同，与初速度无关，选项B错误，D正确。C．设小球落地时瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α，则知初速度越大，小球落地时的瞬时速度与竖直方向的夹角越大，选项C正确；故选CD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1:8【解析】

[1].由万有引力公式可得，，因此[2].由万有引力提供圆周运动的向心力有，，因此[3].由万有引力提供圆周运动的向心力有，，因此14、18J15W【解析】

由图可知，0-3m内，拉力的大小3-9m内，拉力的大小摩擦力的大小f=μmg=0.1×20N=2N可知物块先做匀加速运动后做匀速运动。

整个过程中物体克服摩擦力共做功：加速阶段，由动能定理：解得：vm=3m/s则拉力的最大瞬时功率：15、（4分）3Ea【解析】将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向外，则知该点电荷带正电．如图：根据几何知识分析解得，a点到Q点的距离ra=d，b点到Q点的距离，a、b两点到点电荷Q的距离之比，由公式得a、b两点场强大小的比值Ea：Eb=3:1．得，，故A、C、D错误，B正确．故选B.【点睛】本题考查对点电荷电场的掌握程度．在电场问题中，画电场线、等势线及其他图形，将抽象问题变得直观形象，注意体会这种方法的应用．三．计算题(22分)16、（1）3.5mgR（2）mgR（3）2mg【解析】

（1）物体在B点时，由牛顿第二定律：FN-mg=m解得：弹簧的弹性势能为：Ep==