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文档简介
2021-2022学年高一下物理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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.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)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2s,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.300NB.600NC.900ND.1000N2、(本题9分)关于机械能守恒下列说法正确的是()A.如果物体受到的合外力为零,则机械能一定守恒B.如果合外力做功为零,则物体机械能一定守恒C.做匀速圆周运动的物体,机械能一定守恒D.做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒3、(本题9分)如图1、图2所示,两个等高的光滑斜面固定在地面上,斜面倾角,质量相等的小球甲、乙各自在沿斜面向上的拉力作用下从底端由静止开始向上运动.两个拉力的功率恒定且相等,两小球在到达斜面顶端时均已匀速,则在两小球由斜面底端运动到顶端的过程中,下列说法正确的是()A.最后甲球的速度比乙球的速度大B.最后甲球的速度与乙球的速度相等C.甲球运动的时间比乙球运动的时间短D.甲球运动的时间与乙球运动的时间相等4、(本题9分)如图所示,劈放在光滑水平桌面上,物体放在劈的光滑斜面顶端,由静止开始沿斜面自由滑下的过程中,对做的功为,对做的功为,则下列关系中正确的是()A.,B.,C.,D.,5、(本题9分)如图,光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道.一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,下列物理量中数值将不变的是()A.周期B.线速度C.角速度D.向心加速度6、下列有关电场强度、电势、电势能的说法中正确的是A.在电场中,电场强度越大的地方电势越高B.在电场中,电势越高的地方,电荷在该点具有的电势能就越大C.在电场中某一点,放入试探电荷的电荷量越大,它所具有的电势能越大D.在场源电荷为正点电荷的电场中,某带正电的试探电荷离场源电荷越近所具有的电势能越大,离场源电荷越远所具有的电势能越小7、如图所示,将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处,AB为两点电荷的连线,MN为AB连线的中垂线,交AB于O点,M、N距两个点电荷较远,以下说法正确的是()A.沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大B.沿直线由A到B,各点的电势升高C.沿中垂线由M到O,电场强度增大D.将一正电荷从M点移到O点,电场力做正功8、(本题9分)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图甲乙所示,下列说法正确的是A.0~6s内物体位移大小为36mB.0~2s内拉力做的功为30JC.合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等D.滑动摩擦力大小为5N9、如图所示,纵坐标表示两个分子间引力和斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法中正确的是()A.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为mB.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为mC.若两个分子间距离小于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力D.若两个分子间距离小于e点的横坐标时,分子力随两个分子间距离增大而增大10、(本题9分)下列哪些运动中加速度恒定不变(忽略空气阻力)A.平抛运动 B.匀速圆周运动 C.自由落体运动 D.竖直上抛运动11、如图所示,质量为m的物块A静置在光滑水平桌面上,它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着质量为3m的物块B,由静止释放物块、B后(重力加速度大小为g)()A.相同时间内,A、B运动的路程之比为2:1B.物块A、B的加速度之比为1:1C.细绳的拉力为35D.当B下落高度h时,速度为6gh12、(本题9分)一个质量为为m的物体以加速度a=g竖直向上加速运动,在物体上升高度h的过程中,以下说法中正确的是()A.物体的重力势能增加了mghB.物体的动能增加了2mghC.拉力不做功机械能保持不变D.物体的机械能增加了2mgh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“研究平抛物体的运动”的实验中,记录了下图所示的一段轨迹ABC.己知物体是由原点O水平抛出的,C点的坐标为(60,45),则平抛物体的初速度为v0=____m/s,物体经过B点时的速度的大小vB=__m/s.(取g=10m/s2)14、(10分)(本题9分)(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是__________.A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次必须由静止释放小球C.记录小球经过不同高度的位置用时,每次必须严格地等距离下降D.固定白纸的木板必须调节成竖直E.每次释放小球的位置必须不同F.将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(2)某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,O为物体运动一段时间后的位置,取为坐标原点,平抛的轨迹如图所示,根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为v0_________m/s,抛出点的坐标为_________(g取10m/s2).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)“场”是除实物以外物质存在的另一种形式,是物质的一种形态.可以从力的角度和能量的角度来描述场.反映场力性质的物理量是场强.(1)真空中一个孤立的点电荷,电荷量为+Q,静电力常量为k,推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式.(2)地球周围存在引力场,假设地球是一个密度均匀的球体,质量为M,半径为R,引力常量为G.a.请参考电场强度的定义,推导距离地心r处(其中r≥R)的引力场强度E引的表达式.b.理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.推导距离地心r处(其中r<R)的引力场强度E引的表达式.16、(12分)如图甲所示,一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点,另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处,A点和圆弧对应的圆心O点等高。(1)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长),mb静止于B点,ma从静止开始释放,假设两滑块碰撞时无机械能损失,且两滑块能发生两次碰撞,试证明:3ma<mb。(2)若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接,如图乙所示。已知ma=mb=1kg,R=0.8m,传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s,B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m。mb静止于B点,ma从静止开始释放,滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(设为mc)运动,当mc运动到C点时速度恰好为零。求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q。(g=10m/s2)17、(12分)(本题9分)如图所示,长为L的细线,拴一质量为m的小球,细线另一端固定于O点,让小球在水平面内做匀速圆周运动,这种运动通常称为圆锥摆运动。已知运动中细线与竖直方向的夹角为θ,求:(1)细线对小球拉力F的大小;(2)小球运动的周期;(3)小球运动的线速度大小。
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、C【解析】
建筑工人下落5
m时速度为v,则v=2gh=2×10×5m/s=10m/s。设安全带所受平均冲力为F,则由动量定理得:(mg-F)t=-mv,所以F=mg+【点睛】本题考查了求安全带的缓冲力,分析清楚工人的运动过程,应用匀变速直线运动的速度位移公式与动量定理即可解题;应用动量定理解题时要注意正方向的选择。2、D【解析】
如果物体所受到的合外力为零,则机械能不一定守恒,例如:匀速下落的降落伞的合力为零,合力做功为零,但机械能减小,AB错误;做匀速圆周运动的物体,机械能不一定守恒,例如在竖直面内做匀速圆周运动的物体,选项C错误;做匀加速运动的物体,其机械能可能守恒,比如自由落体运动,D正确;故选D。【点睛】掌握住机械能守恒的条件,也就是只有重力或者是弹力做功,动能定理是经常应用的知识点.3、A【解析】
AB.由和得当加速度减为零的时候速度最大,且又因为,则最后甲球的速度大于乙球的速度,选项A正确、B错误;CD.由得甲球运动的时间比乙球运动的时间长,选项CD错误;故选A.4、C【解析】
滑块和斜面体系统机械能守恒,总动量也守恒;根据动量守恒可知,b向左下滑时,a具有向右的速度,向右运动,物体的位移如图所示滑块受重力、支持力,斜面受重力、支持力和压力,对斜面体a,受到的压力垂直斜面向下,水平向右方向有分力,a向右有位移,由W=FScosθ知.压力做正功,故,滑块和斜面体系统机械能守恒,故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能,故支持力对滑块b做负功,即,故C正确.5、B【解析】
轨道对小球的支持力与速度方向垂直,则轨道对小球的支持力不做功,根据动能定理,合力不做功,则动能不变,即小球的线速度大小不变;故B正确;根据v=ωr,线速度大小不变,转动半径减小,故角速度变大;故C错误;根据T=2πω,角速度增加,故周期减小;故A错误;根据6、D【解析】
A.沿着电场线的方向电势逐渐降低,电场线密的地方,电场强度大,电场线疏的地方电场强度小。可知电场强度越大的地方电势不一定越高,故A项不符合题意;B.根据电势能公式Ep=qφ知:正电荷在电势越高的地方,其电势能越大,负电荷在电势越高的地方,其电势能越小,故B项不符合题意;C.根据电势能公式Ep=qφ知:在电场中,电势高的地方,放在该点的正电荷的电荷量越大,电势能越大,而负电荷则相反,故C项不符合题意;D.沿着电场线的方向电势逐渐降低,在场源电荷为正点电荷的电场中,某带正电的试探电荷离场源电荷越近所具有的电势能越大,离场源电荷越远所具有的电势能越小,故D项符合题意。7、ABC【解析】
由电场线的分布可知,沿直线由A到B,电场线先变疏后变密,则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由B到A,根据顺着电场线方向电势降低可知,沿直线由A到B,各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O,电场线越来越密,电场强度一直增大,故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点,电场力不做功,故D错误。8、BC【解析】
A、在v-t图像中图像包围的面积即为运动的位移,所以0~6s内物体位移大小,故A错误;B、在0~2s内,P-t图象中图线与时间轴所围面积等于拉力做功为:,故B正确C、在0~6s内和0~2s内的动能变化量的大小是相等的,根据动能定理可知合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等,故C正确D、匀速阶段,阻力等于拉力,所以物体运动时受到的阻力大小为,故D正确故选BCD9、AC【解析】
在F−r图象中,随着距离的增大斥力比引力变化的快,当分子间的距离等于分子直径数量级时,引力等于斥力。【详解】AB.在F−r图象中,随着距离的增大斥力比引力变化的快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,当分子间的距离等于分子直径数量级10-10m时,引力等于斥力,A正确B错误;C.若两个分子间距离小于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力,C正确;D.若两个分子间距离小于于e点的横坐标时,随着两个分子间距离越来越大,分子力越来越小,D错误。10、ACD【解析】
A.平抛运动的物体只受重力,则其运动的加速度不变恒为重力加速度g;故A正确.B.做匀速圆周运动的物体,所受的力产生向心加速度只改变速度大小而不改变速度的方向,则其加速度始终与线速度垂直,向心加速度的方向时刻变化,大小不变,不是恒定的加速度;故B错误.C.自由落体运动的加速度为重力加速度g恒定;故C正确.D.竖直上抛运动的物体只受重力,加速度为恒定的重力加速度g;故D正确.11、AD【解析】
A.根据动滑轮的特点可知B下降s,A需要走动2s,而sAB.因为都是从静止开始运动的,故有2×解得aAC.对A分析有T=m对B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7,对B,加速度为a根据速度位移公式,有v2=2a12、AD【解析】
试题分析:对物体受力分析,受重力G和向上的拉力F,根据牛顿第二定律列式求出各个力,然后根据功能关系得到各种能量的变化情况【详解】A、物体上升h高度,克服重力做功mgh,则物体重力势能增加了mgh,A正确;B、由牛顿第二定律知,物体的合力,方向向上,则合力做功为,由动能定理知物体的动能增加了mgh,B错误;CD、物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向匀加速上升,由牛顿第二定律得,解得,则拉力F对物体做功为,由功能原理可知,故机械能增加了2mgh,C错误.D正确故选AD二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、2【解析】
根据得:则平抛运动的初速度:相等的时间间隔:C点竖直方向上的分速度vyc=gt=3m/s,则B点竖直方向上的分速度vyB=vyc-gT=2m/s则点晴:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直位移求出运动的时间,再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度.根据水平位移求出相等的时间间隔,根据运动学公式求出B点竖直方向上的瞬时速度,根据平行四边形定则求出合速度的大小.14、ABD1.0m/s(-10,-5)【解析】
(1)A项:通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动.故A正确;B、E项:因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B正确,E错误;C项:因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,在相同时间里,位移越来越大,因此木条(或凹槽)下降的距离不应是等距的,故C错误;D项:做平抛运动的物体在同一竖直面内运动,固定白纸的木板必须调节成竖直,故D正确;F项:将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,平滑的曲线把各点连接起来,故F错误。(2
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