安徽省滁州市来安县第二中学2022年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、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2、某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（）A．半径越大，加速度越大 B．半径越小，周期越大C．半径越大，角速度越小 D．半径越小，线速度越小3、(本题9分)汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v­—t图像不可能是选项图中的A． B．C． D．4、(本题9分)若物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为A．沿路径Ⅰ重力做功最大B．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大C．沿路径Ⅱ重力做功最大D．条件不足不能判断5、从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同6、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是A．甲图：与点电荷等距的a、b两点B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点D．丁图：匀强电场中的a、b两点7、(本题9分)如图所示,一根轻杆长为,轻杆的中点和右端各固定一个小球,小球的质量为,小球的质量为,轻杆左端为光滑水平转轴开始时轻杆静止在水平位置,释放后轻杆向下摆至竖直位置的过程中(不计一切摩擦和空气阻力),下列说法正确的是（）A．小球的机械能减小B．合力对小球做功的功率始终为零C．轻杆对小球做的功为D．摆至竖直位置时,杆中的拉力大小为8、(本题9分)甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方9、某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的电功率达到最大值P，此后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g，有关此过程下列说法正确的是（）A．升降机的速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小B．升降机的最大速度v2＝C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D．钢丝绳的最大拉力为10、(本题9分)将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（）A．沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等B．沿着1下滑到底端时，物块的速率最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，沿着1下滑产生的热量多11、(本题9分)如图所示，一条长l=1m的轻质细绳一端固定在O点，另一端连一质量m=2kg的小球（可视为质点），将细绳拉直至与竖直方向成θ=600由静止释放小球，已知小球第一次摆动到最低点时速度为3m/s.取g=10m/s2，则（）A．小球摆动到最低点时细绳对小球的拉力大小为38NB．小球摆动到最低点时，重力对小球做功的功率为60WC．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中损失的机械能为1JD．小球从释放到第一次摆动到最低点的过程中重力做功为9J12、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，，，，．当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度、可能为A． B．C． D．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)在一次验证机械能守恒定律实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一些列的点，如图所示，(相邻计数点时间间隔为0.02s，单位：cm，g取9.8m/s2).那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_________m/s（2）从起点O到打点计数点B的过程中重力势能减少量是_______J.此过程中物体动能的增加量________J.(小数点后保留两位有效数字)（3）通过计算，数值上_________(填“>”、“=”或“<”),这是因为__________________.（4）实验的结论是：_________________________.14、（10分）(本题9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，其总质量为m，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，桶和砂的总质量为m0，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力m0g，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得．(1)本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关为_________．(1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为______

m/s1．(结果保留两位有效数字，要求尽可能多的使用测量数据)(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象____________．(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：_______________________________．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，质量分别为、的两个小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方．先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放．当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零．已知，重力加速度大小为，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．（i）B球第一次到达地面时的速度；（ii）P点距离地面的高度．16、（12分）(本题9分)城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为半径R=130m的圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，桥高h=10m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1000kg，始终以额定功率P=20KW从A端由静止开始行驶，经t=15s到达桥顶，不计车受到的摩擦阻力（g取10m/s2）。求（1）小汽车冲上桥顶时的速度是多大；（2）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，abc处在真空中，边长分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm．两个带电小球固定在a、b两点，电荷量分别为qa＝6.4×10－12C，qb＝－2.7×10－12C．已知静电力常量k＝9.0×109Nm2/C2，求c点场强的大小及方向．

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、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。2、C【解析】

根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力．根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期，线速度进行比较．【详解】根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律得=ma=m=mω2r=，可得a=T=ω=v=A、半径越大，加速度越小，故A错误；B、半径越小，周期越小，故B错误；C、半径越大，角速度越小，故C正确；D、半径越小，线速度越大，故D错误．故选C．【点睛】能够根据题意找出原子核与核外电子的库仑力提供向心力，并列出等式求解．对于等效环形电流，以一个周期为研究过程求解．3、A【解析】

汽车冲上斜坡，受重力、支持力、牵引力和阻力，设斜面的坡角为，根据牛顿第二定律，有，其中，故；AC、若，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项C正确，A错误；B、若，则物体速度不变，做匀速运动，故选项B正确；D、若，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项D正确；故不可能是选选项A．4、B【解析】物体m沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：wG=mgh，故选B．5、C【解析】

小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据可知动量变化量不同，C正确．6、B【解析】

A、甲图为正的点电荷的电场，图中、两点在同一个圆上，所以、b两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项A错误；B、乙图为等量的异种电荷的电场，在连线的中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故选项B正确；C、丙图中、处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，所以、两点的电势相等；由于、两点的电场线疏密不同，所以、两点电场强度大小不相等，但电场线与等势面垂直，所以、两点的电场强度的方向相同，故选项C错误；D、丁图是匀强电场，、点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，点的电势要比点的电势高，故选项D错误。7、AC【解析】对AB整体来说，整体受力中只有重力做功，故机械能守恒；由于杆的作用，两球应具有相同的角速度，设A到达底端的速度为v，则由v=rω可知，vB=2vA=2v；根据机械能守恒定律得，mg•L+2mg•2L=mv2+•2m（2v）2，解得；如果没有B球，则A的速度应为；故说明由于AB间杆的作用，A球的机械能将减小，B球机械能增大；故杆对B做正功，则；解得W杆=，选项AC正确；小球B做速度增加的圆周运动，则合力的方向不是指向圆心，即合力方向不与速度垂直，即合力的功率不等于零，选项B错误；摆至竖直位置时：对A：；对球B：；解得，选项D错误；故选AC．点睛：本题关键是知道两物体系统的机械能守恒，单个物体的机械能是不守恒的；要注意杆和绳的区别，由于杆的弹力可以沿不同方向，故杆可以对AB做功．8、AC【解析】

卫星的向心力由万有引力提供有，所以有：周期，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误．9、ABD【解析】

A.升降机速度由v1增大至v2的过程中，电动机保持功率不变，由P=Fv知，钢丝绳的拉力不断减小，故A正确；B.升降机的最大速度时，拉力等于重力，故有，故B正确；C.对整个过程运用动能定理得，钢丝绳的拉力对升降机所做的功大于升降机克服重力所做的功，故C错误；D.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，故D正确。10、BC【解析】

对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有①其中Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力所以物块克服摩擦力做的功为②由图可知，Lcosθ为斜面底边长可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。AB.B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据①式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由①式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度，所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小，故A项与题意不相符，B项与题意相符；C.沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故C项与题意相符；D.因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D项与题意不相符。11、AC【解析】小球在最低点时受重力和绳子拉力的作用，并且小球做圆周运动，合外力充当向心力，则根据牛顿第二定律有：T-mg=mv2l得：T=30+3×321.5N=48N，故A错误；由P=FVcosθ知，因θ=90°，故重力功率为零，故B错误；根据动能定理可知，Wf+mg•l（1-cos60°）=12mv12、AD【解析】

两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：MAvA+MBvB=（MA+MB）v，代入数据解得：v=4m/s；如果两球发生完全弹性碰撞，有：MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′，由机械能守恒定律得：MAvA2+MBvB2＝MAvA′2+MBvB′2，代入数据解得：vA′=2m/s，vB′=5m/s，则碰撞后A、B的速度：2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AD正确，BC错误．故选AD．【点睛】本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48>实验中有阻力在误差允许范围内重物的机械能守恒【解析】

（1）[1]打点周期s，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得B点的瞬时速度m/s=0.98m/s（2）[2]从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量JJ[3]物体动能的增加量JJ（3）[4][5]通过计算，数值上，这是因为阻力的存在，一部分重力势能转化为内能；（4）[6]在误差允许范围内重物的机械能守恒。【点睛】