2022年安徽巢湖市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)下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是()A．子弹射穿木块的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程D．人乘电梯加速上升的过程2、如图是某修正带内部互相齿合的两个齿轮，、分别是大小齿轮边缘上的两点，在使用修正带时，下列关系正确的是（）A．线速度B．角速度C．周期D．向心加速度3、如图所示，一个球用一不计质量的网兜挂在光滑的墙壁上，已知球的重力为G，网兜悬绳与墙壁的夹角为α。则球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为A．F1=，F2=Gtanα B．F1=Gcosα，F2=GsinαC．F1=，F2= D．F1=Gtanα，F2=4、(本题9分)关于弹性势能，下列说法正确的是（）A．弹性势能与物体的形变量有关B．弹性势能与物体的形变量无关C．物体运动的速度越大，弹性势能越大D．物体运动的速度越大，弹性势能越小5、(本题9分)如图所示，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们之间靠轮边缘间的摩擦传动，接触面上没有滑动。两轮半径RA=3RB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块恰能与轮保持相对静止。若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也相对静止，则小木块距B轮转轴的最大距离为（）A． B． C． D．6、(本题9分)某人站在一星球上，以速度v0竖直向上抛一小球，经t秒后，球落回手中，已知该星球半径为R，现将此球沿此星球表面将小球水平抛出，欲使其不落回星球，则抛出时的速度至少为（）A．vB．2C．vD．v7、(本题9分)如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，则A、B两轮边缘上的点（）A．角速度之比为1∶2B．向心加速度之比为1∶2C．线速度之比为1∶2D．线速度之比为1∶18、(本题9分)如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2kg，其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s，金属棒和导轨的电阻不计，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，则（）A．F为恒力B．F的最大功率为0.56WC．回路中的最大电功率等于0.56WD．金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J9、(本题9分)如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()A．2.1m/s B．2.4m/s C．2.8m/s D．3.0m/s10、如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J11、小宏同学用力把质量为4kg的物体由静止向上提高1m，物体获得2m/s的速度，下列说法正确的是（g取10m/s2）A．物体动能增加了8J B．物体重力势能增加了40

JC．人对物体做的功为8J D．合外力对物体做的功为48J12、如图所示，在光滑水平面上放一辆小车，小车的左端放一只箱子，在水平恒力F作用下，将箱子从小车右端拉出，如果第一次小车被固定于地面，第二次小车不固定，小车在摩擦力作用下可沿水平面运动，在这两种情况下说法不正确的是()A．摩擦力大小不相等 B．F所做的功不相等C．摩擦产生的热量相等 D．箱子增加的动能相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.01s，长度单位是cm，g取9.8m/s1．求：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s(保留两位有效数字)．（1）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量ΔEP=___________J，动能的增加量ΔE­k=_________________J（保留两位有效数字）．（3）即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因____________________________________________________．14、（10分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪个物理量______．A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径d（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______，若下落过程中机械能守恒，则与h的关系式为：=____________．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)2004年1月，我国月球探测计划“嫦娥工程”正式启动，从此科学家对月球的探索越来越深入.2007年我国发射了“嫦娥1号”探月卫星，2010年又发射了探月卫星“嫦娥二号”，2013年“嫦娥三号”成功携带“玉兔号月球车”登上月球.已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动.万有引力常量为.（1）求出地球的质量；（2）求出月球绕地球运动的轨道半径；（3）若已知月球半径为，月球表面的重力加速度为.当将来的嫦娥探测器登陆月球以后，若要在月球上发射一颗月球的卫星，最小的发射速度为多少？16、（12分）(本题9分)如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．D点位于水平桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.45m的圆环剪去左上角127°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R，P点到桌面右侧边缘的水平距离为1.5R．若用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x＝4t﹣2t2，物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．g＝10m/s2，求：（1）质量为m2的物块在D点的速度；（2）判断质量为m2＝0.2kg的物块能否沿圆轨道到达M点：（3）质量为m2＝0.2kg的物块释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功.17、（12分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔．质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）．求：（1）小球到达小孔处的速度；（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间．

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、C【解析】子弹射穿木块的过程要克服阻力做功，机械能减少，故A错误；木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程动能不变而重力势能减小，机械能减少，故B错误；小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故C正确；人乘电梯加速上升的过程，重力势能增加、动能增加，机械能增加，故D错误；故选C．【点睛】只有重力或弹力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒的条件分析答题．2、B【解析】

A．因ab两点同缘转动，则线速度，选项A错误；B．因ra>rb，根据v=ωr可知角速度，选项B正确；C．根据可知，因ra>rb，则周期，选项C错误；D．根据可知，因ra>rb，则向心加速度，选项D错误。3、A【解析】

对足球进行受力分析，如图所示。

小球处于静止状态，故由平衡条件可得：F2=F1sinα；G=F1cosα；联立解得：；F2=Gtanα；由牛顿第三定律可知球对网兜的拉力F1及球对墙壁的压力F2大小分别为：；F2=Gtanα；A.F1=，F2=Gtanα，与结论相符，选项A正确；B.F1=Gcosα，F2=Gsinα与结论不相符，选项B错误；C.F1=，F2=，与结论不相符，选项C错误；D.F1=Gtanα，F2=，与结论不相符，选项D错误；4、A【解析】试题分析：任何物体发生弹性形变时，都具有弹性势能．弹簧伸长和压缩时都有弹性势能．同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大．解：A、B、发生弹性形变的物体，形变量越大，弹性势能越大，故A正确，B错误；C、D、物体运动的速度越大，动能越大，但弹性势能与物体的运动速度大小无关，故C错误，D错误；故选A．点评：本题关键明确弹性势能的概念，知道影响弹性势能大小的因素，基础题．5、B【解析】

A和B用相同材料制成的，靠摩擦传动，边缘线速度相同，则，所以，对于在A边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即为：当在B轮上恰要滑动时，设此时半径为R，则有：，解得：。A.与计算结果不符，A错误。B.与计算结果相符，B正确。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果不符，D错误。6、B【解析】设该星球表面的引力加速度为g，则上升到最高点用的时间t'为：t'=t2=v0点睛：此题是万有引力定律与运动问题的结合，本质是求第一宇宙速度，计算第一宇宙速度时需要求解星球表面的重力加速度，这个加速度可由自由落体运动，竖直上抛运动，平抛运动，单摆周期等知识求出．7、ABD【解析】

A．由描述圆周运动的参量间关系：v＝rω可知ωA∶ωB＝rB∶rA＝1∶2故选项A正确；B．又因为：a＝vω所以：aA∶aB＝1∶2故选项B正确；CD．根据图示装置结构可知，A、B两轮边缘上的点的线速度大小相等，即vA＝vB，故选项C错误，选项D正确。故选ABD。考点：本题主要考查了描述圆周运动的参量间关系、传动装置中的特征问题，属于中档偏低题．8、ACD【解析】

AB．对棒受力分析有变形得结合图乙可知联立解得且由可知，F的最大功率为故A正确，B错误；C．当棒的速度为1m/s时，回路中的电流最大，回路中的电功率最大为故C正确；D．金属棒由静止加速到最大速度由动量定理得即解得金属棒由静止加速到最大速度，由动能定理得解得由功能关系可知故D正确。故选ACD。9、AB【解析】试题分析：以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：（M-m代入数据解得：vB1当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：（M-m代入数据解得：vB2=2m/s，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：考点：动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木块的速度，应用动量守恒定律即可正确解题，本题也可以用牛顿与运动学公式求解，运用动量守恒定律解题不需要考虑过程的细节，只要确定过程的初末状态即可，应用牛顿定律解题要分析清楚物体的整个运动过程，要体会应用动量守恒定律解题的优越性。10、CD【解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.11、AB【解析】

A.物体动能的增加量J故A正确；B.物体重力势能的增加量J故B正确；C.人对物体做的功等于物体机械能的增加量，则有：J故C错误；D.根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，则有：J故D错误。12、AD【解析】

A.由f=μN=μmg，可知，这两种情况下箱子所受的摩擦力大小一样大，故A错误。B.由于小车不固定时，箱子对地的位移较大，所以由W=Fl，可知，小车不固定时F做功较大，故B正确。C.摩擦产生的热量表达式为Q=μmgL，L是车长，所以Q相等，故C正确。D.根据动能定理得：（F-f）l=Ek，由于小车不固定时，箱子对地的位移大，所以小车不固定时，箱子所得到的动能较大，故D错误。此题选择不正确的选项，故选AD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）vB=____0.97m/s________(保留两位有效数字)．（1）ΔEP=____0.48J_____，ΔE­k=_____0.47J____（保留两个有效数字）．（3）重锤下落过程中受到阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤的机械能减小【解析】(1)打点计时器打下记数点B时，物体的速度．(1)从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量；动能的增加量．(3)该实验求得的ΔEP一定略大于ΔEK，原因是空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力做功，一部分机械能转化为内能．14、D【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．故选D．（2）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故，根据机械能守恒的表达式有：，约去质量m，即：．【点睛】根据实验原理即可知道需要测量的数据；利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）【解析】

（1）在地球表面，由解得地球的质量（2）月球绕地球运动，万有引力提供向心力，则有月球绕地球运动的轨道半径（3）在月球表面，则有解得16、（1）2.25m/s（2）不能沿圆轨道到达M