河南省南阳市南阳一中2021-2022学年物理高一下期末监测模拟试题含解析

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，在水平的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速运动，则M、m间的相互作用力为（）A．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为B．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为C．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+MgD．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg2、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是A．线速度 B．功 C．电势 D．重力势能3、(本题9分)如图所示，固定在洒水车尾部的水枪水平放置，某次洒水车静止进行洒水检测时，水枪的喷水速度为10m/s，水能洒到距出水口5m远的地方。要使水能洒到距出水8m远的地方，不计空气阻力，则喷水的速度应增加到（）A．12m/s B．16m/s C．20m/s D．25m/s4、(本题9分)物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为24m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是（）A． B． C． D．5、跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一，起源于挪威。运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，借助下滑速度和弹跳力，使身体跃入空中，在空中飞行约4-5秒钟后，落在山坡上。某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中()A．所受合外力始终为零 B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零 D．机械能始终保持不变6、(本题9分)如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg7、(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，8、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL9、(本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(

)A．选择路线①,赛车经过的路程最短B．选择路线②,赛车的速率最小C．选择路线③,赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等10、水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变11、一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）A．小船渡河的最短时间为5sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小12、一汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t=0时刻开始，汽车运动的v-t图象可能正确的有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“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某小组采用如图甲所示的装置．（1）关于此次实验下面说法合理的是________（单选题）A．实验中若采取垫高木板一端作为平衡摩擦力的方法，改变小车质量重新做实验时必须重新平衡摩擦B．实验中要调节滑轮的高低，使滑轮和小车之间的细线保持水平C．若使用沙桶和沙的总重力作为计算做功的恒力，用小车、沙桶和沙的总质量作为计算动能改变中的质量，实验中沙桶和沙的总质量必须远小于小车的质量D．若在小车前端加装力传感器，用传感器的示数作为做功的恒力，实验中沙桶和沙的总质量可以不必远小于小车的质量（2）某同学实验时测出了小车位移，算出了与之对应的速度，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，则小车运动的加速度表达式为________．14、（10分）(本题9分)某物理小组的同学设计了一个小钢球通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：小钢球、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）。请完成下列填空：（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为；（2）将小钢球静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为________kg；（3）将小钢球从凹形桥模拟器某一位置释放，小钢球经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小钢球，记录各次的m值如下表所示：序号123452.32.22.32.12.0（4）根据以上数据，可求出小钢球经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小钢球通过最低点时的速度大小为________（重力加速度大小取，速度计算结果保留2位有效数字）。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)为了研究过山车的原理，某同学设计了如下模型：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=2kg小物块，当从A点以初速度v0=6m/s沿倾斜轨道滑下，到达C点时速度vC=4m/s。取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。（1）小物块到达C点时，求圆轨道对小物块支持力的大小；（2）求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功；（3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA。16、（12分）(本题9分)如图所示倾角的粗糙直导轨与半径的光滑圆部分导轨相切，切点为B，O为圆心，CE为竖直直径，整个轨道处在竖直平面内．一质量的小滑块从直导轨上的D点无初速度下滑，小滑块滑上圆环导轨后恰好能从圆环导轨的最高点C水平飞出．已知滑块与直导轨间的动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力．求：滑块在圆导轨最低点E时受到的支持力大小；滑块从D到B的运动过程中损失的机械能．计算结果可保留根式17、（12分）如图所示，质量为M=2kg、左端带有挡板的长木板放在水平面上，板上贴近挡板处放有一质量为m=1kg的物块，现用一水平向右大小为9N的拉力F拉长木板，使物块和长木板一起做匀加速运动，物块与长木板间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，运动一段时间后撤去F，最后物块恰好能运动到长木板的右端，木板长L=4.8m，物块可看成质点，不计挡板的厚度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：(1)撤去F的瞬间，物块和板的加速度；(2)拉力F作用的时间；(3)整个过程因摩擦产生的热量。

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】

AB.若桌面光滑，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故A错误，B正确；CD.若桌面的摩擦因数为，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN-μMg=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故CD错误。2、A【解析】

A.线速度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电势只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.重力势能只有大小无方向，是标量，选项D错误；3、B【解析】

水喷出的高度不变，则水在空中运动的时间不变，根据知水平位移变为原来的倍，则初速度变为原来的倍，即为16m/s，故B正确，A、C、D错误；故选B。4、B【解析】第一段平均速度为：，第二段平均速度为：，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为：，加速度为：，故B正确，A、C、D错误；故选B．【点睛】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两个中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出物体的加速度．5、C【解析】

运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量；根据动能定理可知合外力做功；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小.【详解】运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线，所受的合力不为零，选项A错误；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量，可知运动员沿AB下滑过程中，摩擦力减小，选项B错误；根据动能定理可知，动能的变化量为零，可知合外力做功一定为零，选项C正确；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小，选项D错误；故选C.6、C【解析】试题分析：小圆环到达大圆环低端时满足：，对小圆环在最低点，有牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡可知：，解得，选项C正确．考点：牛顿定律及物体的平衡．7、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=2mv8、CD【解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．9、ACD【解析】试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。考点：圆周运动；牛顿第二定律10、AC【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．11、AC【解析】

AB.当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为，故A正确，B错误；CD.因为小船在静水中的速度为10m/s大于水流速度恒为5m/s，小船渡河的最短路程是河的宽度50m，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C正确，D错误。12、BD【解析】试题分析：调整前，牵引力，功率，当功率调整后，若功率调大，由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较大的值，使得，汽车做加速运动，使得速度增大，而随着速度的增大，功率不再变化，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的加速运动最后匀速，图像如B。若功率调小，同样由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较小的值，使得，汽车做减速运动，使得速度减小，而随着速度的减小，功率不再变化，牵引力逐渐增大，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的减速运动最后匀速，图像如D。考点：机动车的两种启动方式二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D【解析】（1）设小车的质量为M，此时木板与水平面的夹角为，当平衡摩擦力时重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，即，改变小车的质量M后，等式依然成立，故不需要重新平衡摩擦力，故A错误；调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故B错误；沙桶和沙减少的重力势能等于小车、沙桶和沙增加的动能之和，故实验中不需要沙桶和沙的总质量必须远小于小车的质量，故C错误；在实验中可以用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故D正确；选D.（2）根据速度位移公式得：，解得：，则斜率k=2a，解得：.14、1.201.22.3【解析】

(2)[1]最小分度为0.1kg，注意估读到最小分度的下一位，为1.20kg。(4)[2][3]根据表格知最低点小球和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：解得：N=1．2N根据牛顿运动定律知：代入数据解得：v=2．3m/s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)N=180N(2)Wf=−50J(3)m/s【解析】

（1）在C点时，设圆轨道对小物块支持力的大小为N，则：解得N=180N（2）设A→B过程中摩擦力对小物块所做的功为Wf，小物块A→B→C的过程，有解得Wf=−50J。（3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，设在最高点的速度最小为vm，则：小物块从A到竖直圆弧轨道最高点的过程中，有解得m/