黑龙江省大庆市红岗区铁人中学2021-2022学年物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)运动员把质量为500g的足球由静止踢出后，足球上升的最大高度是10m，在最高点的速度为若不考虑空气阻力及足球自转，g取则A．运动员踢球时对足球做的功是150JB．运动员踢球时对足球做的功是100JC．运动员踢球时对足球做的功是50JD．运动员踢球时对足球做的功是0J2、在距地面200km的轨道上，宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．飞船的速度一定大于第一宇宙速度B．在飞船中，用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零C．在飞船中，可以用天平测物体的质量D．因飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量都为零3、(本题9分)如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动，则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是（）A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右4、在足球训练课上，教练用一只手拿着足球，手臂方向持水平，当足球与手都保持平衡时，手对足球的作用力A．大于足球对手的作用力B．大于足球的重力C．方向竖直向上D．方向沿水平方向5、(本题9分)质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为A．500N B．1000N C．600N D．1100N6、(本题9分)一物体运动的速度-时间关系图象如图所示，根据图象可知（）A．内，物体在做变速曲线运动B．内，物体的速度一直在减小C．内，物体的加速度先减小再增大D．内，物体速度的变化量为7、如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J8、如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等9、(本题9分)从空中以10m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，已知t=3s时物体未落地，不计空气阻力，取，则以下说法正确的是（）A．抛出后3s末，小球的速度为B．在抛出后3s末，重力的功率为C．在抛出后3s内，重力的平均功率为150WD．抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下10、(本题9分)质量为60kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为680N，由此可知（）A．升降机减速下降B．升降机加速上升C．升降机减速上升D．升降机加速下降11、关于重力势能，下列说法正确的是A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从6J变为2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零12、(本题9分)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：1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器．(1)这个实验所用的主要研究方法是_____A．控制变量法B．等效代替法C．理想实验法D．假设法(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，皮带由此推测出是在研究向心力的大小F与的关系_______．A．质量mB．角速度ωC．半径r14、（10分）(本题9分)为了进一步研究平抛运动，某同学用如图所示的装置进行实验．为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______．A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端必须水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表图是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______取重力加速度三、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）如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2。（1）做出物体在力F作用过程中的受力示意图；（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；（4）撤去力F后物体继续滑动的时间.16、（12分）图甲是中国很多家庭都有的团圆桌，餐桌上放一半径为r=1m可绕中心轴转动的圆盘，近似认为餐桌与圆盘在同一水平面内，忽略两者之间的间隙，如图乙．餐桌离地高度为h=0.8m，将某小物体放置在圆盘边缘，缓慢增大圆盘的速度，当圆盘的角速度为2rad/s时，物体刚好从圆盘上甩出．假设小物体与餐桌间的摩擦力忽略不计，小物体与圆盘之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（g取10m/s2）（1）该物体与圆盘的动摩擦因数μ为多大？（2）求物体落到地面上的位置到从餐桌甩出点的水平距离L为多少？17、（12分）(本题9分)滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气．当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.1．一滑雪者从倾角为θ＝37°的坡顶A由静止开始自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示．不计空气阻力，坡长为l＝26m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.2．求：(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间；(2)滑雪者到达B处的速度；(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．

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】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：，故A正确，BCD错误．点睛：本题可以对踢球的过程运用动能定理，小球动能的增加量等于小明做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒，此时球的运动与人的作用无关．2、B【解析】

A.由，得所以飞船的速度小于第一宇宙速度，故A错误；B.在飞船中的物体处于完全失重状态，所以用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零，故B正确；C.在飞船中物体处于完全失重状态，不可以用天平测物体的质量，故C错误；D.质量是物体的固有属性，飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量不会改变，故D错误．3、A【解析】

AB.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故A符合题意，B不符合题意．CD.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故CD不符合题意．4、C【解析】

A.手对足球的作用力与足球对手的作用力是相互作用力，大小相等。故A项错误；B.足球受到重力和手对足球的作用力，保持平衡。所以手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，大小相等。故B项错误，CD.由于手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，所以方向相反，则手对足球的作用力竖直向上。故C项正确，D项错误。5、B【解析】

根据自由落体运动规律，该工人自由下落5m的时间为1s，则根据冲量定理则：带入数据则：A.500N与计算结果F=1000N不相符，故A错误；B.1000N与计算结果F=1000N相符，故B正确；C.600N与计算结果F=1000N不相符，故C错误；D.1100N与计算结果F=1000N不相符，故D错误。6、C【解析】

A项：速度时间图象只能表示直线运动的规律，不能表示曲线运动，故A错误；B项：内，物体的速度先减小后反向增大，故B错误；C项：图象的斜率表示加速度，由图象可知，内，物体的加速度先减小后增大，故C正确；D项：内，物体速度的变化量，故D错误。7、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。8、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。9、ACD【解析】小球做平抛运动，抛出3s后，小球在水平方向上的速度仍为，在竖直方向上的速度为，故抛出3s后，小球的速度为，重力的功率为，A正确B错误；小球在这3s内的平均功率为，C正确；因为加速度恒为竖直向下，速度变化量方向和加速度方向相同，所以抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下，D正确．【点睛】在使用公式计算时，如果v对应的是瞬时速度，则求出的功率为瞬时功率，若v为平均速度，则求出的功率为平均功率．10、AB【解析】

对人进行受力分析，支持力大于重力，根据牛顿第二定律：F-mg=ma加速度向上，所以升降机加速上升或减速下降，故AB正确，CD错误．故选AB．【点睛】本题中当物体处于失重状态时，加速度竖直向下，但速度方向可能向下，也可能向上．11、BD【解析】

A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A不符合题意.

B．重力势能是标量，重力势能从6J变为2J，表示物体重力势能减小了.故选项B符合题意.

C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C不符合题意.

D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D符合题意.

12、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.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB【解析】

第一空：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；第二空：图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确．14、AC1.6【解析】（1）为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误．为了保证小球的初速度水平，斜槽轨道末端必须水平，故C正确．小球平抛运动的时间可以根据竖直位移求出，不需要秒表，故D错误．所以选AC.（2）做平抛运动，在竖直方向上：，代入数据解得：，则平抛运动的初速度为：．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）（4）【解析】

(1)受力分析如图(2)由受力分析得由滑动摩擦得：代入数据解得；(3)根据牛顿第二定律有：根据匀变速直线运动规律：联立代入数据解得；(4)根据牛顿第二定律有：根