2022届湖南省长沙麓山国际实验学校高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球同步卫星所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为．设三者质量相等，则()A．=> B．=> C．=> D．>=2、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星()A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为3、(本题9分)如图所示，从倾角为θ的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则a、b两球A．水平位移之比为1∶2B．下落的高度之比为1∶2C．在空中飞行的时间之比为1∶2D．落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1∶24、如图所示为一质点作直线运动的速度—时间图象，下列说法中正确的是A．ab段与bc段的速度方向相反B．bc段与cd段的加速度方向相反C．ab段质点的平均速度为3m/sD．ab段质点的加速度大小为4m/s25、共享单车已成为人们低碳出行的重要交通工具，如图所示，某共享单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为3112，在用为蹬脚踏板前进的过程中，下列法正确的是（）A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为112B．大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小之比为13C．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为31D．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1126、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则A．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上B．b对c的摩擦力可能先减小后增大C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小7、(本题9分)如图所示，a是静止在赤道上随地球自转的物体，b、c是在赤道平面内的两颗人造卫星，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c是同步卫星．下列关系正确的是A．物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度B．卫星b的角速度小于卫星c的角速度C．物体a随地球自转的周期等于卫星c的周期D．物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度8、(本题9分)一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则()A．粒子带负电 B．粒子加速度逐渐减小C．A点的速度小于B点的速度 D．粒子的初速度为零9、(本题9分)如图所示，质量为的滑块和质量为的滑块套在光滑水平杆上，为竖直轴，分别用抗拉能力足够大的两根水平细线固定在转轴上，绳拉直时，两滑块到点的距离分别为和，当水平杆的角速度大小为时，下列选项正确的是（）A．绳上的拉力大小为B．绳上的拉力大于绳上的拉力C．滑块的向心加速度大小为D．滑块的周期等于滑块的周期10、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较A．M的线速度较大B．M的角速度较大C．N的线速度较大D．N受到的万有引力较大二、实验题11、（4分）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器打在纸带上的点进行计算。根据多次测量数据画出W-v图象，探究功与速度变化的关系。(1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是_____A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(2)在正确操作情况下，某同学打了一条纸带如图所示，打点的时间间隔为0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为______m/s.12、（10分）(本题9分)某同学验证“重锤做自由落体运动过程中机械能守恒”的实验，不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了，只能研究中间某过程机械能是否守恒。如图所示，相邻两个计数点间还有一个点未画出，用刻度尺测出各计数点之间的距离：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打点计时器工作频率为50Hz，重锤的质量为1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上纸带可以求出在打第2个点到第5个点的过程中重锤重力势能的减少量为__________J，重锤动能的增加量为___________J（计算结果均保留3位有效数字）。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．【详解】根据题意三者质量相等，轨道半径，物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故，故A错误；由选项A的分析知道向心力，故由牛顿第二定律，可知，故B错误；由A选项的分析知道向心力，根据向心力公式，由于m、R一定，故，故C错误；同步卫星与地球自转同步，故，根据周期公式，可知卫星轨道半径越大，周期越大，故，再根据，有，故D正确；故选D．【点睛】本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．2、B【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：，解得：，，；由题意有：，因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，根据和可知，，故选项B正确，A、C、D错误．3、C【解析】

因为两个小球均落到斜面上，所以二者的位移偏转角相同，又由于初速度之比为1∶2，所以根据位移偏转角的正切值，所以运动时间之比为1∶2，C正确；再结合，可得水平位移之比为1：4，A错误；再根据，下落的高度之比为1：4，B错误；再根据速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍可知，速度偏转角相同，速度方向与斜面夹角之比为1∶1，D错误4、C【解析】

A.ab段与bc段质点的速度均为正，则速度方向相同；故A错误.B.根据图象的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度方向，则知bc段与cd段的加速度方向相同；故B错误.C.ab段质点做匀加速直线运动，其平均速度v=D.ab段质点的加速度大小为a=Δv5、D【解析】

A.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度大小之比为11，故A错误。B.大齿轮和小齿轮用链条相连，它们轮缘的线速度大小之比为11，故B错误；C.大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，它们的向心加速度与半径成反比，所以向心加速度大小之比为13，故C错误；D.小齿轮和后轮共轴，它们的角速度相等，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度的线速度与半径成正比，所以，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为112，大齿轮和小齿轮轮缘的线速度大小相等，所以大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比也为112，故D正确6、BD【解析】

AB.设a、b的重力分别为Ga、Gb，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件，有：f=Gbsinθ－Ga，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力增加；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力减小，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，由牛顿第三定律知b对c的摩擦力方向可能平行斜面向下，故A错误，B正确；CD.以bc整体为研究对象，分析受力如图所示，根据平衡条件得知水平面对c的摩擦力：f=Tcosθ=Gacosθ，Ga减小，故摩擦力减小，方向水平向左，故C错误，D正确．7、ACD【解析】

A.地球赤道上的物体a与地球同步卫星c具有相同的角速度，由v=rω知，物体a随地球自转的线速度小于卫星c的线速度。对于卫星b、c，根据万有引力提供向心力得，可得，则知卫星c的线速度小于卫星b的线速度，所以物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度，故A正确。B.对于卫星b、c，由知，卫星b的角速度大于卫星c的角速度，故B错误；C.c是地球的同步卫星，其运行周期与地球自转周期相同，故C正确。D.对于a、c，角速度相等，由a=rω2比较知，物体a随地球自转的向心加速度小于卫星c的向心加速度。故D正确；8、AB【解析】A项：由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故在A点电场力沿电场线向左，电场的方向向右，电场力的方向与电场方向相反，故粒子带负电，故A正确；B项：根据电场线的疏密可知，A的电场强度大B点的电场强度，所以粒子在A点的电场力大B点的电场力，根据牛顿第二定律可知，粒子在A点的加速度大B点的加速度，即粒子的加速度逐渐减小，故B正确；C项：电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧，故粒子从A到B电场力做负功，所以动能减小，即速度不断减小．所以A点的速度大于B点的速度，故C错误；D项：若在A点的初速度为零，在电场力作用下，粒子将逆着电场线运动，故粒子的初速度不为零，故D错误．点晴：电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，由运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧．沿着电场线的方向电势降低的．因此可作出A、B点的等势点（要同在一根电场线），接着沿着电场线去判定．9、AD【解析】两者同轴转动，角速度相等，根据可得两者运动周期相同，绳子间的拉力充当向心力，所以绳子对两者的拉力大小相等，根据可得，向心加速度为，AD正确BC错误．10、CD【解析】

A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.故选CD.【点睛】本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．二、实验题11、D0.36m/s【解析】

(1)[1]由于纸带与打点计时器间有摩擦力，平衡摩擦力时，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可A．放开小车，能够自由下滑即可与分析不相符，故A项不符合题意；B．放开小车，能够匀速下滑即可与分析不相符，故B项不符合题意；C．放开拖着纸带的小车，