安徽省滁州三中2022年物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为1．81，测得刹车线长25m．汽车在刹车前瞬间的速度大小为(重力加速度g取11m/s2)A．41m/s B．31m/s C．11m/s D．21m/s2、(本题9分)质量为的物体受到水平拉力的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示．则下列判断正确的是（）A．内物体先做加速运动再做匀速运动B．末物体的速度为零C．内拉力冲量为D．内拉力做功3、(本题9分)如图所示，两个内壁光滑、半径为R（图中未标出）的半圆形轨道正对着固定在竖直平面内，对应端点（图中虚线处）相距为x，最高点A和最低点B的连线竖直．一个质量为m的小球交替着在两轨道内运动而不脱离轨道，己知小球通过最高点A时的速率，不计空气阻力，重力加速度为g．则A．小球在A点的向心力小于mgB．小球在B点的向心力等于4mgC．小球在B、A两点对轨道的压力大小之差大于6mgD．小球在B、A两点的动能之差等2mg(R+x)4、(本题9分)如图所示，圆弧形拱桥半径为，质量为的汽车在拱桥顶端时速率为，以下说法正确的是()A．无论多大，汽车都能安全通过拱桥B．当时，汽车一定能安全通过拱桥C．当时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为D．当时，汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零5、(本题9分)如图，A、B为地球的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径满足。v、a、T、分别表示它们的环绕速度大小，向心加速度大小、周期和动能，下列判断正确的是A． B．C． D．6、(本题9分)“科学真是迷人．”如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常数为G，用M表示月球质量，关于月球质量，下列说法正确的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=7、(本题9分)汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标，也是未来汽车发展的三大主题（安全、节能、环保）之一，实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的，所以撞击使汽车的动量一下子变到0，其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体，对该试验的下列分析，正确的是（）A．汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B．汽车发生碰撞时，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力C．相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体较安全一些D．如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害8、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：19、经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发C．氢原子内电子的运动D．高速飞行的子弹的运动10、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，一带电油滴位于电容器中的P点处于平衡状态，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）A．极板间的电场强度变大B．带电油滴向上极板运动C．电容器的电容变小D．电容器带电量减少11、(本题9分)如图所示，物体在水平推力F的作用下静止于斜面上，如图所示，若稍微增大推力，物体仍保持静止，则A．物体所受合力增大B．物体所受合力不变C．物体所受摩擦力可能增大D．物体所受斜面的支持力增大12、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为ΔU．在这个过程中，下列判断正确的A．电流表的示数增大B．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大C．电容器的带电量减小，减小量小于CΔUD．电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图1所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论．(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是______．A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图象法来分析数据，如图2所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力.图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线、“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图2中完成剩余工作：a.请用“+”将第4个点迹描绘在图象中；b.请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线______．(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为______N/m.(保留3位有效数字)(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图2判断W1______W2(选填“>”“=14、（10分）(本题9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如题图所示．（1）在平衡摩擦力这一步骤中，操作时______（选填“需要”或“不需要”）悬挂沙桶．（1）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的图象见题图，可知小车的加速度为________m/s1．（3）在研究加速度与质量的关系时，保持拉力F不变，测出小车质量m和加速度a，改变小车质量m，重复实验，得到多组不同的m及相应a的实验数据．为了直观反应a与m的关系，应作出___________（选填“”或“”）图像．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)质量为5t的汽车，在平直公路上以60KW恒定的功率从静止开始启动，速度达到24m/s的最大速度后立即关闭发动机，汽车从启动到停下通过的总位移为1200m，运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受阻力的大小；（2）汽车关闭发动机后前进的距离；（3）汽车从启动到达到最大速度的时间．16、（12分）(本题9分)如图，用同种材料制成的质量均为M=0.1kg的n个长度不同的滑块静止在光滑水平面上，编号依次为1、2、3…．长度标记为L1、L2、L3、L4、L5……，间距依次标记为d1、d2、d3、d4、d5……，质量为m=0.1kg的子弹（视为质点）以水平初速度v0=100m/s依次击穿这些滑块后最终保留在第n个滑块中．测量发现：子弹穿过编号为1的滑块后滑块的速度变为v=15m/s，且子弹穿过每个滑块的时间都相等．已知子弹穿过每个滑块时受到的水平阻力f=15N并保持恒定，且在子弹穿出第（n-1）个滑块前，各滑块均为发生碰撞．不考虑子弹在竖直方向上的受力和运动．（滑块不翻转，不计空气阻力）．求：（1）穿过1滑块过程中，系统损失的机械能；（2）n的值；（3）1滑块和2滑块的间距d1的最小值．17、（12分）(本题9分)如图是弹簧枪发射钢珠前，测量弹簧的弹性势能的装置，M为半径R＝1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道，A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为钢珠接收罩，它是一个与轨道的最低点A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的弹簧枪（枪的水平长度远小于M的半径），可向M轨道发射速度不同的质量均为m＝0.01kg的小钢珠，弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能。取g＝10m/s2。（1）某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点，水平飞出后落到N的某一点上；求该次发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep1（2）另一次发射的小钢珠沿轨道从B点水平飞出后落到N上的位置与A点水平距离为s＝4.8m，求该次发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep2

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】

分析刹车后汽车的合外力，进而求得加速度；再根据匀变速运动规律，由位移求得速度．【详解】刹车后汽车的合外力为摩擦力f=μmg，加速度a＝＝μg＝8m/s2；又有刹车线长25m，故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小；故ABC错误，D正确；故选D。【点睛】运动学问题，一般先根据物体受力，利用牛顿第二定律求得加速度，然后再由运动学规律求解相关位移、速度等问题．2、D【解析】物体是从静止开始运动，故在0~1s内做加速度增大的加速运动，2~4s内做匀加速直线运动，4~6s做加速度减小的加速运动，6s末加速度为零，速度最大，AB错误；a-t图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量，故根据动量定理可得0~4s内拉力的冲量为，C错误；因为水平面光滑，故物体受到的合力大小等于F，根据动能定理可得，因为是从静止开始运动的，所以4s末的动量为，根据可得知，D正确．【点睛】解题的突破口是知道a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的变化量，然后根据动量定理，动能定理列式计算．3、C【解析】小球在A点时的向心加速度，选项A错误；根据，可得，，小球在B、A两点的动能之差等mg(2R+x)，小球在B点的向心力，选项BD错误；在A点对轨道的压力：；在B点对轨道的压力：，则，选项C正确；故选C.4、D【解析】

当汽车在桥顶端时对桥的压力大小为零，仅重力提供向心力，则有：解得：即汽车的速度小于时支持力不为零，摩擦力不为零，汽车才能安全通过拱桥，故ABC错误，D正确．故选D．【点睛】根据竖直方向上的合力提供向心力求出桥的半径，当汽车不受摩擦力时，支持力为零，则靠重力提供向心力，求出汽车通过桥顶最大的速度，而要安全通过，则摩擦力不为零，故支持力不为零，故汽车的速度应小于最大速度．5、C【解析】

设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：；解得：，，，，则根据题意有：rA＜rB可得：A.由，可得，vA＞vB，故A错误。B.由，可得，aA＞aB，故B错误。C.由，可得，TA＜TB，故C正确。D.由于二者的质量关系是未知的，则不能比较它们的动能大小，故D错误。6、A【解析】

在月球表面，物体的重力与万有引力相等，由此列式可求得月球的质量．月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力列式，也能求得月球的质量．【详解】A、B项：在月球表面，物体的重力与万有引力相等，则有，，可得月球的质量为，故A正确，B错误；C、D项：月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力得，由于r表示轨道半径，而R表示月球半径，可得地球质量，故C、D错误．故应选：A．【点睛】解决本题时要掌握两种求天体质量的方法：1、根据万有引力提供圆周运动向心力，可计算中心天体的质量M．2、在星球表面重力与万有引力相等，可以根据重力加速度和星球半径求得星球质量．7、BCD【解析】

A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固，进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短，根据动量定理可知F∆t=m∆v，则F越大，即模拟乘员受到的伤害就越大，选项A错误；B.汽车发生碰撞时，在人动量变化相同的情况下，弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间，根据动量定理F∆t=m∆v可知，从而起到缓冲作用，减小模拟乘员受到的撞击力，选项B正确.C.相对汽车撞击固定的物体（如墙体）而言，汽车撞击非固定的物体时，作用的时间较长，则作用力较小，驾驶员就较安全一些，选项C正确；D.如果不系安全带，快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害，选项D正确.8、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.9、AD【解析】

A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；10、CD【解析】

A、油滴处于平衡状态，则说明小球受到的重力等于电场力，故，电场力向上，故小球带负电，因电容器两端的电压不变，当将下极板竖直向下移动一段距离时，两板间的距离增大，则由可知，两板间的场强减小，故油滴受到的电场力减小，故合力向下，故油滴将向下运动，故AB错误；C、由可知d增大，则电容C减小，故C正确；D、根据知电荷量减小，故D正确。11、BCD【解析】

AB.物体保持静止状态，合力保持为零不变，故A错误，B正确；C.设斜面的倾角为α，物体的质量为m。①物体原来受到的静摩擦力沿斜面向下时，则有Fcosα=mgsinα+f，得f=Fcosα-mgsinα。当F逐渐增大时，f也逐渐增大；②若物体原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有Fcosα+f=mgsinα，得f=mgsinα-Fcosα当F逐渐增大时，f逐渐减小；③若物体原来mgsinα=Fcosα，则物体所受斜面摩擦力为0；当F逐渐增大时，f从零也逐渐增大；综上C正确；D.物体所受斜面支持力N=Fsinα+mgcosα，F增大，则得N增大；故D正确；12、BCD【解析】

AC．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，电阻R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R1两端的电压减小量小于△U，则电容器的带电量减小，减小量小于C△U．故A错误，C正确。B．由图，，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故B正确。D．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），由数学知识得知，，保持不变，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B；15.0；>；图线与横轴所围面积代表功的大小；【解析】

（1）当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；（2）第四个点在图像中的位置如图所示，通过描点连线得（3）在F-x图象中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k=（4）在F-x图象中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W【点睛】解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，与横轴所围面积为克服弹力做功14、不需要3【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；根据速度时间图象的斜率表示加速度求解；研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答．【详解】（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故填不需要．（1）速度时间图象的斜率表示加速度，则（3）为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作的图象．【点睛】对于实验问题首先要明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．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)Ff=2500N(2)576m(3)50s【解析】试题分析：（1）当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，根据P=Fv求