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文档简介
2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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)一个质量为的质点在平面上运动,在方向的速度图像和方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是
A.质点所受的合外力大小为B.质点的初速度大小为C.质点做匀变速直线运动D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直2、(本题9分)如图所示,一重为G的物块在与水平方向成α角的恒力F作用下,沿水平面向右匀速运动一段距离x.在此过程中,重力G和恒力F对物块所做的功分别为()A.0,FxcosαB.0,FxC.Gx,0D.Gxcosα,03、(本题9分)如图所示,甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带,倾斜于水平地面放置.以同样恒定速率v向上运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达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,则在物体从A到B的运动过程中()A.两种传送带对小物体做功相等B.将小物体传送到B处,两种传送带消耗的电能相等C.两种传送带与小物体之间的动摩擦因数甲的大D.将小物体传送到B处,两种系统产生的热量相等4、(本题9分)如图,绝缘理想细线AC、BC系着带电小球a,在D处的带电小球b的库仑引力作用下,两细线AC、BC处于伸直状态,B、C、D在同一条水平线上,a、b两小球均可看作点电荷.下列选项正确的是A.若只增大b球的带电量,AC线的拉力增大B.若只增大a球的带电量,AC线的拉力增大C.若只将b球沿直线CD向左靠近a球,AC细线的拉力保持不变D.若只将b球沿直线CD向左靠近a球,AC细线的拉力增大5、(本题9分)如图,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,与水平面的夹角缓慢增大,当夹角增大到时,货物开始下滑,下列说法正确的是A.在增大到的过程中,货物受到的支持力变大B.在增大到的过程中,货物受到的摩擦力变小C.在增大到后,若继续增大,则货物受到的摩擦力变小D.在增大到后,若继续增大,则货物受到的合力大小不变6、一小球从地面上方某高度处做自由落体运动,从释放开始计时,设在下落过程中距地面高度为h,动能为Ek,重力势能为Ep,以地面为零势能参考平面,则下列图像不正确的是A. B. C. D.7、长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,如果小球通过最高点时,受到杆的作用力大小为24N,g取10m/s2,则此时小球的速度大小可能是A.1m/s B.2m/s C.3m/s D.8、(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9、(本题9分)如图为某一机械手表,其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动,且分针长度是时针长度的1.5倍.下列说法正确的是()A.分针与时针的角速度之比是12:1B.分针末端与时针末端的线速度之比是18:1C.分针与时针的周期之比是12:1D.分针末端与时针末端的加速度之比是216:110、(本题9分)如图所示,一个质量为m1的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上,通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为m2的重物相连,光滑定滑轮与直杆的距离为d,重力加速度为g,现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小球沿直杆下滑距离为34A.小球的速度与重物上升的速度大小之比为5:4B.小球的速度与重物上升的速度大小之比为5:3C.小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量D.小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量11、两个互成角度为θ0°<θ<180°A.匀加速直线运动B.匀速直线运动C.匀减速直线运动D.非匀变速曲线运动12、(本题9分)如图所示,流水线上的皮带传送机的运行速度为v,两端高度差为h,工作时,每隔相同时间无初速放上质量为m的相同产品.当产品和皮带没有相对滑动后,相互间的距离为d.根据以上已知量,下列说法正确的有A.可以求出每个产品与传送带摩擦产生的热量B.可以求出工作时传送机比空载时多出的功率C.可以求出每个产品机械能的增加量D.可以求出t时间内所传送产品的机械能增加总量二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)(本题9分)用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带由静止开始自由下落。下列操作步骤中正确的是______A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上B.释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带,后接通电源D.选取纸带时,应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰实验中,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离,已知当地重力加速度,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量______J,动能的变化量______J.计算结果保留三位有效数字通过分析多组数据该同学发现总是大于,原因是______。14、(10分)(本题9分)用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”.实验室所给的电源为输出电压为6V的交流电和直流电两种.重物从高处由静止开始下落,重物拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量.第14题图第14题图(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:A.按照图示的装置安装器材;B.将打点计时器接到电源的“交流输出”端上;C.用天平测量出重物的质量;D.释放悬挂纸带的重物,同时接通电源开关打出一条纸带;E.测量打出的纸带上某些点间的距离;F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.其中没有必要进行的操作步骤是。(将其选项对应的字母填在横线处)(2)某同学在上述验证机械能守恒定律的实验中得到一条较为理想的纸带,若O点为重物下落的起始点,重物的质量m,电源的频率为f,则重物从O到C过程减小的重力势能;增加的动能。(当地重力加速度为g,用给出的字母表示)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,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动,已知拉力F=4.0N,玩具的质量m=0.5kg,经过时间t=2.0s,玩具移动了距离x=4.8m,这时幼儿松开手,玩具又滑行了一段距离后停下.(1)全过程玩具的最大速度是多大?(2)松开手后玩具还能运动多远?16、(12分)(本题9分)如图所示,AB为倾角37°的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙,BP为圆心角等于143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道,两轨道相切于B点,P、Q两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一自由端在斜面上C点处,现有一质量m=2kg的小物块在外力作用下降弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)释放,物块经过C点后,从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为(式中x单位为m,t单位是s),假设物块第一次经过B点后恰能到达P点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,,试求:(1)若CD=1m,试求物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功;(2)B、C两点间的距离x;(3)若在P处安装一个竖直弹性挡板,小物块与挡板碰撞后速度反向,速度大小不变,小物块与弹簧相互作用不损失机械能,试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?17、(12分)(本题9分)如图所示,在光滑水平地面上放置质量M=1kg的长木板,木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切.一质量m=1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下,A点距离长木板上表面高度h=0.6m.滑块在木板上滑行t=1s后,和木板以共同速度v=1m/s匀速运动,取g=10m/s1.求:(1)滑块与木板间的摩擦力大小;(1)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功;(3)滑块相对木板滑行的距离.
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】
由图知,质点在x方向做匀变速直线运动,y方向做匀速直线运动,则:质点的加速度,根据牛顿第二定律:,A正确;由图知,质点在x方向上初速度为3m/s,在y方向上初速度大小为4m/s,根据运动的合成,则质点的初速度的大小,故B错误;质点在x方向做匀变速直线运动,y方向做匀速直线运动,则质点做匀变速曲线运动,C错误;质点合外力的方向沿x方向,初速度方向与x方向的夹角正切值:,θ=53°,质点初速度的方向与合外力的方向不垂直,D错误.2、A【解析】由功的公式可得恒力做功为:W=Fxcosα,因重力的方向与位移的方向垂直,所以重力做功为0,故选A正确。点睛:本题考查功的公式,在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。3、A【解析】试题分析:小物体的加速度为,根据,可知甲中动摩擦因数较小,加速度较小,选项A错误.两种情况下,传送带对小物体做功又可分为两段,第一段是滑动摩擦力做正功,第二段是静摩擦力做正功,根据功能原理,整个过程中摩擦力所做的总功等于物块机械能的增量,动能和势能的增量相等,因此选项C正确.也表明第一段滑动摩擦力做功,甲的大,一对滑动摩擦力做功,甲的也大,选项D错误.两种传送带消耗的电能甲的也大,选项B错误.考点:本题考查传送带问题,涉及机械能和能量的转化问题.4、C【解析】
设细线AC和AB的夹角为θ,分析小球a的受力情况,如图所示:在竖直方向上:…………①在水平方向上:…………②仅增大b球的带电量、仅增大a球的带电量或者仅将b球沿直线CD向左靠近a球,均让两球间的库仑引力增大,则两细线AC、BC仍然处于伸直状态,B、C、D在同一条水平线上,则夹角θ不变,又小球a重力不变,AC的拉力不变.则ABD错误,C正确.5、C【解析】
AB.在增大到的过程中,货物处于平衡状态,受到重力mg、支持力N和摩擦力f,则根据平衡条件有:、当角增大时,N减小,f增大,故AB两项错误;C.在增大到后,受到的摩擦力是滑动摩擦力,随着角度的增大,摩擦力在减小,故C项正确;D.在增大到后,货物开始下滑,存在加速度,货物受到的合力随着角度的增大,合外力在增大,故D项错误。6、B【解析】
重力势能EP=mgh=mg(h0-gt2),则EP-h图像是过原点的直线;EP-t图像是曲线,选项A正确,B错误;动能,则选项C正确;动能,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选B.7、AC【解析】
当杆对小球为支持力时,根据牛顿第二定律可知:,代入数据解得:v=1m/s;当杆对小球为拉力时,根据牛顿第二定律可知:,代入数据解得:v=3m/s,故AC正确,BD错误。8、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.9、ABD【解析】
AC.分针的周期为T分=1h,时针的周期为T时=12h,两者周期之比为T分:T时=1:12由研究得知,分针与时针的角速度之比是12:1.故选项A符合题意,故选项C不符合题意.B.由v=ωr得,分针与时针端点的线速度之比为v分:v时=ω分r分:ω时r时=12×1.5:=18:1即分针与时针末端的线速度之比为18:1.故选项B符合题意.D、根据a=ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216:1.故选项D符合题意.10、BD【解析】
由机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功,判断系统的机械能是否守恒;小球在沿绳子方向的分速度与重物速度大小相等,将小球的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可得到两者速度之比,根据系统机械能守恒判断能的转化关系.【详解】当小球下落d的距离到达B点时,将B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度,有v球cosθ=v重物,根据几何关系可知cosθ=3故选BD.【点睛】解决本题时应抓住:①对与绳子牵连有关的问题,物体上的高度应等于绳子缩短的长度;②小球的实际速度即为合速度,应将小球的速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解,分析小球与重物的速度关系.11、AC【解析】
互成角度的两个初速度的合初速度为v,两个加速度的合加速度为a,其中可能的情况如图,由物体做曲线运动的条件可知,当v与a共线时为匀变速直线运动,当v与a不共线时,为匀变速曲线动A.匀加速直线运动与分析相符,故A项符合题意;B.匀速直线运动与分析不符,故B项不符合意意;C.匀减速直线运动与分析相符,故C项符合题意;D.非匀变速曲线运动与分析不符,故D不符合题意。12、CD【解析】试题分析:每个产品与传送带的摩擦生热为Q=fx其中f为滑动摩擦力,x为产品与传送带的相对滑动位移,而由题目的条件都不能求解,故选项A错误;工作时传送机比空载时多出的功率等于工件的机械能增量与摩擦生热的和与时间的比值,因摩擦生热的值不能求解,故不能求出工作时传送机比空载时多出的功率,选项B错误;每个产品机械能的增加量为,因已知每个产品的质量m和速度v,以及传送带的高度h已知,故可求出每个产品机械能的增加量,选项C正确;根据x=vt可求解t时间传送带的位移,然后除以d可求解t时间所传送的产品个数,再根据C选项中求出的每个产品机械能的增加量,则可求出t时间内所传送产品的机械能增加总量,选项D正确;故选CD.考点:能量守恒定律名师点睛:此题是传送带问题,考查能量守恒定律的应用;关键是知道摩擦生热的求解方法以及产品随传送带上升过程中的能量转化情况,结合能量守恒定律即可求解.二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、BD存在阻力【解析】
(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定正确的操作步骤。(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而得出动能的增加量。(3)根据实验的原理和能量守恒分析重力势能减小量略大于动能增加量的原因。【详解】(1)打点计时器应接到电源的“交流输出”上,故A错误。为了减小阻力的影响,释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态,故B正确。实验时,应先接通电源再释放纸带,故C错误。根据知,选纸带时,应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰,故D正确。故选BD。(2)从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量为:
B点的瞬时速度为:
则动能的增加量为:。(3)通过分析多组数据该同学发现总是大于,原因是存在阻力作用。【点睛】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度,从而得出动能的增加量,会根据下降的高度求解重力势能的减小量。14、(1)C;(2分)(2)mg(x0+x1);(3分)。(3分)【解析】本题考查的是对“验证机械能守恒定律”实验
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