2022年湖南省湘潭市名校物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，一个凹形桥模拟器固定在水平地面上，其凹形轨道是半径为0.4m的半圆，且在半圆最低点装有一个压力传感器（图中未画出）。一质量为0.4kg的玩具小车经过凹形轨道最低点时，传感器的示数为8N，则此时小车的速度大小为（取g=10m/s2）A．2m/sB．4m/sC．8m/sD．16m/s2、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个平行四边形的四个顶点，电场线与平行四边形所在平面平行．已知a点的电势为20v，b点的电势为24v，d点的电势为12v，如图所示．由此可知c点的电势为A．8v B．16vC．20v D．243、(本题9分)如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动，若小球到达B点时F突然消失，下列关于小球的运动的说法正确的是A．小球将沿轨迹Ba做离心运动 B．小球将沿轨迹Bｂ做离心运动C．小球将沿轨迹Bｃ做离心运动 D．小球将沿轨迹Bｄ做离心运动4、(本题9分)关于力做功，下列说法正确的是（）A．作用力做正功时，如果反作用力做功，则一定做负功B．如果作用力和反作用力都做功，则所做的功大小一定相等C．滑动摩擦力一定对物体做负功D．静摩擦力可以对物体做正功5、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上运行的周期小于在轨道1上的周期B．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能C．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度增大，加速度减小6、(本题9分)下列说法正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量B．根据表达式F=G可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力D．在由开普勒第三定律得出的表达式k中，k是一个与中心天体有关的常量7、(本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s1．由图中数据可得（）A．从地面至h＝4m，物体重力做功80JB．从地面至h＝4m，物体克服空气阻力做功10JC．物体的质量为1kgD．h＝0时，物体的速率为10m/s8、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N9、如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.10、(本题9分)如图所示，质量均为m的a､b两球固定在轻杆的两端，杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动，已知两球距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放，在a下降过程中()A．a､b两球角速度相等 B．a､b两球向心加速度相等C．杆对a､b两球都不做功 D．a､b两球机械能之和保持不变11、在水平地面上，质量为m=1kg的物块在水平拉力F作用下由静止开始移动．已知物块与地面间动摩擦因数为，拉力做功与物块位移之间关系如图所示．则A．拉力F逐渐增大B．物块加速度大小为1.0m/s2C．物块加速度大小为2.0m/s2D．物块在4m处速度大小为4m/s12、(本题9分)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t＝0时轻绳断开，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是()A．t=2mvF时，A的动量为2mv B．t=4mvFC．t=4mvF时，B的动量为0 D．t＝0至t=mvF时间内，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“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系，因此可以不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的__________就可以了。如果测出两个初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移、，则__________。14、（10分）(本题9分)某课外小组练习使用多用电表测量电阻．他们的操作过程如下：A．将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋钮转至电阻“×10”挡；B．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零；C．将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，多用电表的示数如图所示，读出电阻的阻值；D．（1）该电阻的阻值为__________Ω.（2）D步骤应该是_______________________________________________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)如图所示电路，电源电动势为E＝6V，定值电阻RA＝1Ω，RB＝8Ω，电容器的电容为C＝20μF，开关S闭合时电流表的示数为0.5A，电容器的电荷量为Q＝10﹣4C，电流表视为理想电表。求：（1）电阻RC的阻值；（2）电源的内电阻。16、（12分）如图所示，质量分别为m1=m2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以水平初速度v0=5.0m/s从木板左端滑上木板，物块离开木板时木板速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2.求：（1）木板的长度；（2）物块滑上凹槽的最大高度。17、（12分）如图所示，AB为倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且轨道足够长，（1）第一次碰撞后的瞬间两球的速度分别多大；（2）要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ应满足什么条件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

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、A【解析】

小车经过凹形桥的最低点时，受重力和支持力，沿半径方向的合外力提供向心力，由牛顿第二定律有：FN-mg=mv2R，由牛顿第三定律得F【点睛】此题考查圆周运动的力和运动的关系，注意分析受力和力的作用效果．2、B【解析】

由题可知，且则，，可得，故B正确3、B【解析】在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力F消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，即小球将沿轨迹Bｂ做离心运动，故选B．点睛：此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．4、D【解析】

A项：作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功，也可以一个做正功一个做负功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功；如传送带传送货物，摩擦力对货物做正功，对传送带做负功；故A错误；B项：如果作用力和反作用力都做功，传送带传送货物，摩擦力对货物做正功，对传送带做负功；传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对货物做的功，大小不相等，故B错误；C项：滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故C错误；D项：静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故D正确．5、B【解析】

A、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星的周期，可知，轨道3的半径大于轨道1的轨道半径，故轨道3上的周期大于轨道1上的周期，A错误；B、卫星要从轨道1变轨到轨道3，需要在Q点加速后沿轨道2运动，在轨道2上经过P点时再加速，最后在轨道3上运动，所以卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，B正确；C、同在Q点，万有引力产生的加速度相同，与卫星所在的轨道无关，C错误；D、卫星在轨道2上由Q点运动至P点过程中，引力对卫星做正功，卫星的速度越来越大，卫星离地球越来越近，万有引力产生的加速度越来越大，D错误。6、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，A错误；B．当r趋近于零时，两物体不能看做质点，万有引力定律不再成立，B错误；C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力，C错误D．公式k中k是一个与中心天体有关的常量，D正确。故选D。7、BC【解析】

A.从地面至h=4m，物体重力势能增加了80J，则物体重力做功-80J，故A项与题意不相符；B.从地面至h=4m，物体的机械能减少10J，根据功能关系知，物体克服空气阻力做功10J．故B项与题意相符；C.由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C项与题意相符；D.h=0时，Ep=0，E总=100J，则物体的动能为Ek=E总-Ep=100J由E得：v0故D项与题意不相符。8、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．9、CD【解析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。10、AD【解析】

A．a、b两球围绕同一个固定轴转动，角速度相等，故A正确；B．根据a=ω2r可知，因L1>L2，则a的向心加速度大于b的向心加速度，故B错误；C．在a下降过程中，b球的动能增加，重力势能增加，所以b球的机械能增加，根据重力之外的力做功量度物体机械能的变化，所以杆对b做正功，球a和b系统机械能守恒，所以a机械能减小，所以杆对a做负功，故C错误；D．两小球看成一个系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；【点睛】本题是轻杆连接的模型问题，对系统机械能是守恒的，但对单个小球机械能并不守恒，运用系统机械能守恒及除重力以外的力做物体做的功等于物体机械能的变化量进行研究即可．11、CD【解析】

A．拉力做功，故图像的斜率表示拉力F，从图中可知斜率恒定，即F恒定，A错误；BC．根据图像可得，根据牛顿第二定律可得物块的加速度大小为：，B错误C正确；D．根据动能定理可得：，解得，D正确．12、ACD【解析】

A.t=2mvF时，即B刚停下时，对AB，从t=0到2mv=解得A的动量为p'B.当t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，对B，动量定理-即t=2mvF时，B停下，所以t=4mvD.设A、B受到的滑动摩擦力都为f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡条件得：F=2f，设B经过时间t速度为零，对B由动量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以AB为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在t=0至t=2mv二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、比值【解析】

[1][2]在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，因为我们探究的是加速度与其他量之间的比例关系，因此可以不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下（即不同受力时、不同质量时）物体加速度的比值就可以了。如果测出两个初速度为0的匀加速直线运动在相同时间内发生的位移