2022届新疆伊宁生产建设兵团第四师第一中学高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)如图所示，圆锥摆的摆长为L，摆角为α，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，则A．摆线的拉力为B．摆球的向心加速度为C．其运动周期为D．其运动周期为2、(本题9分)下列关于向心力的论述中，正确的是（）A．物体做圆周运动后，过一段时间后就会受到向心力B．向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定的力，它只有物体做圆周运动时才产生C．向心力既可能改变物体运动的方向，又可能改变物体运动的快慢D．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中某一种力，也可以是这些力中某几个力的合力3、(本题9分)长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触，如图所示．现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为v，重力加速度为g，不计所有的摩擦．则下列说法中正确的是()A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能B．上述过程中，推力F做的功为FLC．上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45°4、(本题9分)质量为的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在时间内重力对物体做功的功率是()A． B． C． D．5、(本题9分)下列说法中正确的是（）A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的6、(本题9分)如图所示，曲线AB为一质点的运动轨迹，某人在曲线上P点做出质点在经过该处时其受力的8个可能方向，正确的是A．8个方向都可能B．只有方向1、2、3、4、5可能C．只有方向1、3可能D．只有方向2、3、4可能7、(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0.18、(本题9分)如图所示，质量相等的两小球、分别从斜面项端和斜面中点沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．小球、在空中飞行的时间之比为B．小球、在空中飞行过程中的速度变化率之比为C．小球、到达斜面底端时的动能之比为D．小球、到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为9、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示，己知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（）A．汽车在前内的牵引力为B．汽车在前内的牵引力做功为C．汽车的最大速度为D．汽车的额定功率为10、(本题9分)起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法中正确的是（）A．起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量D．外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量11、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子12、如图所示，一个由金属圆管制成的半径为R的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，在轨道右侧的正上方金属小球由静止释放，小球距离地面的高度用h表示，则下列说法正确的是（）A．若则小球能沿轨道运动到最高点对轨道的无压力B．若h从2R开始增大，小球到达轨道的最高点对轨道的压力也增大C．适当调整h，可使小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处D．若h从2.5R开始增大，小球到达轨道的最高点和最低点对轨道的压力差保持不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学为了验证“滑动摩擦力一定时，因摩擦产生的内能与物体间的相对路程成正比”，设计了如图甲所示的实验装置，实验步骤如下：①在水平木板的两侧对称、竖直地钉上钉子P1、P2，并准备若干个规格相同的橡皮筋。②在P1、P2上套上第1个橡皮筋，橡皮筋处于张紧状态。③缓慢地向左推动上面带有竖直杆的物块，使物块拉着橡皮筋从位置1移到位置2。④再将物块从位置2由静止释放，物块运动至位置1时与橡皮筋分离，最后物块停在位置3。⑤测出位置1、3之间的距离x1。⑥再分别改用2个、3个、4个……橡皮筋套在P1、P2上，重复③、④、⑤步骤，分别得到位置1、3之间的距离x2、x3、x4……⑦设在上述实验过程中一个橡皮筋释放的弹性势能为E0。现根据每次的实验时橡皮筋释放弹性势能E和位置1、3之间的距离x得到如下表格请完成以下问题：（1）在图乙上将⑦中表格的数据进行描点、连线，画出E-x图象____________（2）如果用某种方法测出了E0的大小，又用刻度尺测出位置1、2之间的距离x0，再根据E－x图象求出图象的斜率为k，则物块在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小为___________，E－x图象的纵截距为___________（两空都只能用E0、x0、k中的量来表示）14、（10分）(本题9分)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的一项是____（只需填字母代号）．A．重物B．纸带C．天平D．50Hz低压交流电源E．毫米刻度尺（1）关于本实验的误差，下列说法正确的是____A．必须选择质量较小的重物，以便减小误差B．必须选择点迹清晰且第1、1两点间距约为1mm的纸带，以便减小误差C．必须先松开纸带后接通电源，以便减小误差D．本实验应选用密度大体积小的重物，以便减小误差（3）在该实验中，质量m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．O是重锤刚下落时打下的点，相邻记数点时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g=9.8m/s1．则从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=____J，动能的增加量△EK=____J（两空均保留3位有效数字）．由此你得到的结论是__________________________________________。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)某同学为测量自己头发丝能承受的最大拉力，设计了如下实验：取长度相同的细线和头发丝系于一物体C上，细线的另一端固定于水平刻度尺的A点，手握着头发丝的另一端沿刻度尺向右水平缓慢移动，直到头发丝恰好被拉断，记下此时的位置B，从刻度尺上读出AB间的距离为d=40cm．已知细线与头发丝的长度均为L=15cm，物体C质量为m=300g，取重力加速度g=10m/s1．求：(1)头发丝能承受的最大拉力．(1)若细线能承受的最大拉力为F=3.6N，试通过计算判定头发丝断裂后，物体在细线作用下进行的摆动能否到达最低点．16、（12分）(本题9分)质量均为m的A,B两物体(可看作质点)，A套在光滑竖直杆上，B放在水平台面上，A,B跨过定滑轮用轻绳连接，杆距滑轮的距离为d=m，如图，开始时绳被拉直成水平状态，放手后，当A下落到细绳与水平面成θ=30º角时(g=10m/s2)，求(1)若水平台面光滑，则B物体的速度大小；(2)若B与水平台面动摩擦因素μ=0.5，则B物体速度大小。17、（12分）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为．假设地球可视为质量均匀分布的球体．求：（1）质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小．（2）地球的半径．（3）地球的密度．

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、D【解析】

A.小球的受力如图所示小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知，拉力为：，故A错误。B.拉力与重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根据牛顿第二定律得：，解得：．故B错误；CD.小球做圆周运动根据牛顿第二定律得：小球运动的周期为：故C错误D正确。2、D【解析】

向心力可以是某一个力，也可以是几个力的合力，也可以是某一个力的分力，它是效果力，向心力方向始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故ABC错误，D正确，故选D.3、B【解析】试题分析：斜面对小球做的功等于小球增加的动能与增加的势能之和，故A错误；上述过程中斜面前进的距离为L，推力做功为FL，故B正确；推力做的功等于小球增加的机械能与斜面增加的动能之和，故C错误；细绳与斜面平行时，绳对小球的拉力T满足关系：T-mgsin45°=m，故D错误．考点：功能关系【名师点睛】本题考查的是力是否做功，要抓住分析中判断的两个要点来做判断．知道重力做功量度重力势能的变化．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化．本题要抓住做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体必须是在力的方向上移动一段距离，机械能包括动能和势能，可以分析动能和势能的变化判断机械能的变化.4、B【解析】因为物体做自由落体运动，t时的速度为v=gt，则重力的平均功率P=mg=，故B正确，ACD错误．故选B5、D【解析】

A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.6、D【解析】当合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动，曲线运动轨迹特点是：轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向．根据该特点知，只有方向2、3、4可能．故选D．点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，以及曲线运动轨迹的特点，本题基本上就可以解决了．7、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．8、ABD【解析】因为两球下落的高度之比为2：1，根据h=gt2得，t=，高度之比为2：1，则时间之比为：1，故A正确．小球a、b在空中飞行过程中，加速度均为g，则速度变化率之比为1:1，选项B正确；两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据v0＝x/t知，初速度之比为：1．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．故选ABD．点睛：解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向匀速运动和竖直方向上的自由落体运动的规律，结合运动学公式和推论灵活求解．9、AC【解析】

汽车受到的阻力；A．前5s内，由图，由牛顿第二定律：求得：故A正确；B．汽车在前5s内的位移为汽车在前5s内的牵引力做功为故B错误；D．t=5s末功率达到额定功率，故D错误；C．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度故C正确；故选AC．【点睛】v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力，5s末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．10、ACD【解析】

AB.重物由静止竖直向上加速吊起时，动能和重力势能均增加，机械能增加，根据功能原理知，起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量，故A正确，B错误。C.由功能关系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量，故C正确。D.由动能定理知，外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量，故D正确。11、AD【解析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。12、CD【解析】

对小球先自由落体再通过环形轨道到达最高点的过程，由动能定理可得小球到达环形轨道最高点的速度A．若，可知小球到达最高点的速度刚好为零，也是刚好能过环形轨道最高点的最小速度，此时的向心力为零，则内侧轨道对球有向上的支持力等于mg，故A错误；B．若h从2R开始增大，小球过最高点有不等于零的速度，当时，满足内侧轨道的支持力随速度的增大而减小到零；当时，外侧轨道提供向下的支持力力，有外侧轨道的支持力随速度的增大而增大，故B错误；C．若小球从槽口平抛落到端口，有，联立速度公式可解得故适当调整，可使小球从轨道最高点飞出后恰好落在轨道右端口处，故C正确；D．设在最低点速率为，最高点速率为，最低点由牛顿第二定律因h从2.5R开始增大，由动能定理可知在最高点的速度取值从开始，则外侧轨道提供支持力，由牛顿第二定律从最低点到最高点的过程，由动能定理联立可得再由牛顿第三定律可知最低点和最高点的压力差恒为6mg，故D正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）图像见解析；（2）k；kx0【解析】

第一空.图像如图；第二空第三空.由能量关系可知：，由图像可知f=k；E－x图象的纵截距为.14、CBD0.4760.473在误差允许的范围内，物体机械能守恒（或者说：在误差允许的范围内，物体减少的势能等于增加的动能）【解析】

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证动能增加量和势能减小量是否相等，质量约去，不需要天平测量物体的质量，所以天平不必要．故选C.

（1）为了减小阻力对其影响，选用重锤时，应该选用质量大体积小重锤的进行实验，故A错误，D正确；物体自由下落时根据公式h=gt1，其中t=T=0.01s，由此可知，开始所打两个点之间的距离约等于1mm，则第1、1两点间距