广东惠东中学2022年物理高一第二学期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考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。下列说法中正确的是（）A．A、B的角速度相同B．A、C的角速度相同C．B、C的线速度相同D．B、C的角速度相同2、(本题9分)如图所示，质量为m的小球在竖直光滑圆形轨道内侧做圆周运动，周期为T，则：①每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为0②每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为mgT③每运转一周，小球所受合力的冲量的大小为0④每运转半周，小球所受重力的冲量的大小一定为mgT，以上结论正确的是()A．①④B．②③C．②③④D．①③④3、(本题9分)质量为m的物体以速度v0离开桌面，如图所示，当它经过A点时，所具有的机械能是（以桌面为参考平面，不计空气阻力）（）A．B．C．D．4、(本题9分)如图所示，玻璃小球沿半径为的光滑半球形碗的内壁做匀速圆周运动，玻璃小球的质量为，做匀速圆周运动的角速度.忽略空气阻力，则玻璃小球离碗底的高度为（）A．B．C．D．5、(本题9分)下列有关曲线运动的说法中正确的是()A．物体的运动方向不断改变 B．物体运动速度的大小不断改变C．物体运动的加速度大小不断改变 D．物体运动的加速度方向不断改变6、(本题9分)下列物理单位中属于能量单位的是()A．欧姆B．焦耳C．瓦特D．安培7、(本题9分)质量为m的小球从距地面高H处的A点由静止释放，经过时间t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又经t2时间后静止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距离为h，重力加速度为g，小球刚接触泥潭的速度为v，不计空气阻力，关于小球的下落过程，下列分析正确的是（）A．对小球自由下落的过程，由动量定理可有mgB．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mg(H+h)=C．对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=D．对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-08、(本题9分)物体在恒定的合外力F作用下做直线运动，在时间Δt1内速度由0增大到v，接着在时间Δt2内速度由v增大到2v．设F在Δt1内做的功是W1，冲量是I1；在Δt2内做的功是W2，冲量是I2；那么：A．I1＜I2 B．I1＝I2 C．W1＜W2 D．W1＝W29、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度10、(本题9分)如图所示,(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车的v-t图像,由此可知().A．小车B获得的动能B．小车上表面至少的长度C．物体A与小车B的质量之比D．A与小车B上表面的动摩擦因数11、(本题9分)如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB12、(本题9分)天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，已知万有引力常量G。则由此可推算出（）A．行星的质量B．行星的线速度C．恒星的质量D．恒星的半径二、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“验证机械能守恒定的实验中（1）有些器材类型不同但功能相向，下图中的甲和乙都是________（填“计时”、“测速”或“测距”）的仪器．其中使用交流220V电源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同学将实验器材组装好，释放重锤前瞬间的情景如图所示，其中操作合理的是________（3）该实验中，下列方法有助于减小实验差的是________A．在重锤的正下地面铺海绵B．根据计算重锤下降高度h时所获得动能C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（4）采用交流电源的频率为，打点计时器打下O点（图中未标出）时，质量重锤开始下落，得到如图所示的纸带．A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图所示．从开始到下落至B点，重锤下降过程中减少的重力势能是，增加的动能是________J．（计算结果保留2位有效数字）14、（10分）(本题9分)如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________。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)如图所示，倾角为坡道顶端距水平面高度质量的小物块（可视做质点）从坡道顶端由静止滑下，进人水平面上的滑道时无机械能损失．为使制动，將轻弹簧的一端固定在光滑水平滑道延长线处的墙上，另一端恰位于滑道的末端点．已知物块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度．求:(1)物块在刚接触弹簧的时的动能；(2)若物块能够被弹回到坡道上．则它能够上升的最大高度是多少．16、（12分）(本题9分)某宇航员乘坐载人飞船登上月球后，在月球上以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体(视为质点)，测得物体上升的最大高度为h，已知月球的半径为R，引力常量为G。(1)求月球的质量M；(2)若登上月球前飞船绕月球做匀速圆周运动的周期为T，求此时飞船距离月球表面的高度H。17、（12分）(本题9分)如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球，试管的开口端与水平轴O连接．试管底与O相距5cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．求：(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？(g取10m/s2)

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】试题分析：AB两点属于同一条传送带上的两点，即线速度相等，两点的半径不同，根据可得，两点的角速度不同，A错误，BC两点属于同轴转动，即两点的角速度相等，两点的半径不同，根据根据可得，两点的线速度不同，C错误，D正确，C点和B点的角速度相等，但是B点和A点的角速度不等，所以AC两点的角速度不等，B错误；考点：考查了匀变速圆周运动过程中各个物理量之间的关系2、B【解析】转动一周时，时间为T，则冲量I=mgt=mgT，故①错误，②正确；因每转动一周，小球的动量保持不变，由动量定理可知，合外力的冲量为零，故③正确；由于小球在竖直面上做变速圆周运动，故转动半周用时不一定为T/2，故重力的冲量不一定为mgT，故④错误；故选B．点睛：本题应明确冲量为力与力作用时间的乘积，与运动状态无关；同时注意动量定理的应用，知道小球回到同一点时速度大小方向相同．3、D【解析】试题分析：选择桌面为零势能面，开始是机械能为：，由于不计空气阻力，物体运动过程中机械能守恒，则经过A点时，所具有的机械能也为，故选项D正确．考点：机械能守恒定律名师点睛：物体在运动过程中机械能守恒，即任意两个时刻或位置的机械能都相等，本题中关键是正确计算物体具有的势能．4、B【解析】因为小球做的是匀速圆周运动，所以小球的向心力就是小球所受的合力，小球受重力、碗的支持力（指向球心），如图为保证这两个力的合力指向圆周运动的圆心（不是球心），则将支持力分解后必有竖直方向分力等于重力，水平方向分力即为向心力．设支持力与水平方向夹角为，则有：，解得：，则小球的高度为：，故选B．【点睛】小球在水平面内做匀速圆周运动，靠重力和支持力的合力通过向心力，根据牛顿第二定律，结合几何关系求出球做匀速圆周运动的水平面离碗底的距离．5、A【解析】

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【详解】A．曲线运动的轨迹是曲线，物体的速度方向就是该点的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变．所以A正确．B．物体运动速度的大小不一定改变，如匀速圆周运动，故B错误．C．物体运动的加速度大小不一定改变，如匀速圆周运动加速度大小不变．故C错误；D．物体运动的加速度方向不一定改变，如平抛运动加速度不变，所以D错误．6、B【解析】A、欧姆是电阻的单位，故A错误；B、焦耳是能量的主单位，故B正确；C、瓦特是功率的主单位，故C错误；D、安培是电流的主单位，故D错误；故选：B.7、ACD【解析】

A.对小球自由下落的过程，小球只受重力作用，由动量定理可有s=1m，选项A正确；B.对小球自由下落的过程，由机械能守恒可有mgH=1C.对小球进入泥潭的过程，由动能定理可有-(f-mg)h=0-D.对小球下落的整个过程，由动能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，选项D正确.8、BC【解析】AB、根据动量定理得，，知，故B正确，A错误；CD、根据动能定理得，，则，故C正确，D错误；故选BC．【点睛】根据动能定理研究功的关系，根据动量定理研究冲量的关系即可．9、AC【解析】由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．10、BCD【解析】

当A滑上B后，在滑动摩擦力作用下，A做匀减速直线运动，B做匀加速直线运动，最终以共同速度v1匀速运动，根据动量守恒定律求解质量比，根据速度时间图象的面积表示位移可以求得A相对于B的位移，根据能量守恒可以确定动摩擦因数，因为不知道B车质量，所以不能求得B的动能．【详解】A、由于小车B的质量不可知，故不能确定小车B获得的动能，故A错误；B、由图象可知，AB最终以共同速度匀速运动，这时两物体位移差即为小车上表面最小的长度，即最小为：，故B正确；

C、由动量守恒定律得，，解得：，故可以确定物体A与小车B的质量之比，故C正确；

D、由图象可以知道A相对小车B的位移，根据能量守恒得：，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦力因数，故D正确；【点睛】本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息．11、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．12、BC【解析】

行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力GMmr2【点睛】此题关键是知道已知行星（或卫星）的轨道半径和周期，只能求解恒星（或行星）的质量，即中心天体的质量.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、计时乙AD0.51【解析】

(1)[1][2].电磁打点计时器和电火花计时器都是计时仪器，电磁打点计时器使用4-6V的电压，电火花计时器使用220V的电源，即使用交流220V电源的是乙．

(2)[3].在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故A正确，BCD错误；

(3)[4].A.在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，对减小实验误差没有帮助，故A错误；

B.重锤下降过程不是自由落体运动，加速度不等于g，故B错误；

C.重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；

D.选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故D正确；

(4)[5].根据刻度尺的指示可知：AC之间的距离为：xAC=22.60cm-15.20cm=7.40cm，

根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：增加的动能为：14、1:12:1【解析】

[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以