湖南省雅礼洋湖中学2022年高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

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，两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上，绳子上端固定在同一点0，连接A球的绳子比连接B球的绳子长，两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行．当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO’以角速度ω匀速转动时，A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动．下列说法正确的是A．两球所受的合力大小相同B．A球对绳子的拉力大于B球对绳子的拉力C．A球对圆锥筒的压力大于B球对圆锥筒的压力D．两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力2、(本题9分)从飞机起飞后，攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，该过程飞行员()A．一直处于失重状态B．一直处于超重状态C．先处于失重状态，后处于超重状态D．先处于超重状态，后处于失重状态3、(本题9分)如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小．取重力加速度g=10m/s1．下列判断正确的是（）A．5s内拉力对物块做功为零B．4s末物块所受合力大小为4.0NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6s～9s内物块的加速度的大小为1.0m/s14、(本题9分)假设列车从静止开始做匀加速运动，经过500m的路程后，速度达到360km/h.整个列车的质量为1.00×105kg，如果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最大功率是A．4.67×106kW B．1.0×105kWC．1.0×108kW D．4.67×109kW5、(本题9分)图是某公园水平地面上半径为R的中国古代八卦图，中央“S”形部分是两个直径都为R的半圆。王大爷在晨练时，从A点出发沿曲线ABCOADC行进。当他走到D点时，他的路程和位移的大小分别为A．， B．，C．， D．，2R6、(本题9分)如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则（）A．滑块下滑过程中机械能守恒B．滑块下滑过程中所受合外力大小不变C．滑块下滑过程中重力的功率不变D．滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变7、下列运动中的物理量，不变的是A．平抛运动中的势能B．平抛运动中的加速度C．匀速圆周运动中的动能D．匀速圆周运动中的向心加速度8、(本题9分)如图所示，质量相等的两小球、分别从斜面项端和斜面中点沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．小球、在空中飞行的时间之比为B．小球、在空中飞行过程中的速度变化率之比为C．小球、到达斜面底端时的动能之比为D．小球、到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为9、(本题9分)我国探月计划分成“绕、落、回”三部分．若已知地球和月球的半径之比为a:1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b:1，以下说法正确的是（）A．地球与月球的第一宇宙速度之比为B．地球与月球的质量之比为C．飞船绕地球表达飞行和绕月球表面飞行的周期之比为D．在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等时，此处与地球中心和月球中心的距离之比为a：b10、(本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功11、起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到额定功率P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止。则A．重物的最大速度vB．重物匀加速运动的加速度a=C．钢绳的最大拉力为mgD．钢绳的最大拉力为P12、(本题9分)如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。则：（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终与导轨在水平方向上；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧片；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。（2）由于打点计时器每隔0.02s打一个点，那么，两滑块相互作用以前滑块1的速度v＝_____m/s。系统的总动量为_____kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_____kg•m/s（结果保留三位有效数字）。（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是_____。14、（10分）(本题9分)为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220V的交流电源J．天平K．秒表(1)根据实验装置，你认为实验中不需要的器材是_____、_______。（填写器材序号）(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0-6），测出0到l、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T。则打点2时小车的速度v2=________。(3)若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_____。在实验数据处理时，如果以v2/2为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出图象，其图线斜率的表达式为____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)游乐园的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由长度为L的钢丝绳竖直悬吊在空中，到转轴的水平距离为r。秋千匀速转动时，绳与竖直方向夹角为，其简化模型如图所示。座椅的质量为m，大小忽略不计。重力加速度为g，不计空气阻力。在秋千匀速转动的过程中，求:(1)钢丝绳所受拉力F的大小:(2)秋千匀速转动的角速度(3)质量不等的两名游客分别乘坐在左、右两个座椅里，设此时钢丝绳与竖直方向的夹角分别为、，试比较、大小，并说明理由.16、（12分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少。17、（12分）如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物块与小车共同速度；(2)物块在车面上滑行的时间t；(3)小车运动的位移x；(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？

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、小球A和B紧贴着外壁分一起做匀速圆周运动，由合外力提供向心力；两球质量相同且角速度相同，由，而，，故A错误．D、对两球受力分析可知水平方向是拉力的水平分力和圆锥的支持力的水平分力之差提供向心力，故D错误．B、设两绳与竖直方向的夹角为，由竖直方向的平衡知识和水平方向的牛顿第二定律得：，，解得：，因可知，则B正确．C、同理由B项解得，因可知，由牛顿第三定律可知压力，故C错误．故选B．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．2、D【解析】解：飞机攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，飞机向上加速的过程中加速度的方向向上，处于超重状态；飞机向上减速的过程中加速度的方向向下，处于失重状态．故选D【点评】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度．无论超重还是失重，物体本身的质量并没有变化．3、D【解析】试题分析：A、在0﹣4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零．故A错误．B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零．故B错误．C、根据牛顿第二定律得，6s～9s内物体做匀加速直线运动的加速度a=．f=μmg，解得．故C错误，D正确．故选D．考点：牛顿第二定律；滑动摩擦力点评：解决本题的关键通过图线分析出物体的运动，根据牛顿第二定律进行求解4、B【解析】由得，，则牵引力所以牵引力最大功率，故B正确，ACD错误．点睛：根据匀变速直线运动的速度位移公式求出列车的加速度，然后根据牛顿第二定律求出合力，即牵引力，速度最大时，功率最大，根据求出最大功率．5、A【解析】

路程等于物体运动轨迹的长度，位移大小等于首末位置的距离．【详解】从A点出发沿曲线ABCOADC行进。当他走到D点时，路程s=πR+2π+=．位移大小为．故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键掌握路程和位移的区别，知道路程是标量，大小等于运动轨迹的长度，位移是矢量，大小等于首末位置的距离．6、B【解析】

滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，则动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项A错误；滑块下滑的过程中做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合力的大小不变，方向时刻改变，故B正确．重力不变，匀速运动的速度大小不变，速度在竖直方向上的分速度逐渐减小，则重力的功率减小，故C错误．在右侧轨道,滑块所受合力沿切线方向的分力与瞬时速度相反,故滑块做减速运动，选项D错误；故选B.7、BC【解析】

A．做平抛运动的物体，重力做了正功，可知物体的重力势能减小，故A错误；B．做平抛运动的物体只受重力作用，加速度等于重力加速度，做匀变速曲线运动，即加速度不变，故B正确；C．做匀速圆周运动的物体的速度大小不变，根据Ek＝12mv2D．做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，物体的加速度即为向心加速度，一直指向圆心位置，即向心加速度的方向改变，故D错误。8、ABD【解析】因为两球下落的高度之比为2：1，根据h=gt2得，t=，高度之比为2：1，则时间之比为：1，故A正确．小球a、b在空中飞行过程中，加速度均为g，则速度变化率之比为1:1，选项B正确；两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据v0＝x/t知，初速度之比为：1．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．故选ABD．点睛：解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向匀速运动和竖直方向上的自由落体运动的规律，结合运动学公式和推论灵活求解．9、ABC【解析】在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m，解得：v=；已知地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的第一宇宙速度之比为，故A正确；在星球表面，重力等于万有引力，故：mg=G；故M=；由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的质量之比为a2b，故B正确；在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m（）2R，解得：；由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为，故C正确；在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，根据万有引力定律，有：，故，故D错误；故选ABC．点睛：对于人造卫星的问题，关键是明确两个思路：卫星的万有引力提供向心力；在地球表面附近，重力等于万有引力．10、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；11、AD【解析】

A.重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2CD.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FmB.重物做匀加速运动的加速度a=F12、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2.000.6200.618纸带与限位孔的阻力【解析】

（2）滑块1是向右运动再与滑块2碰撞粘在一起的，所以粘前速度较大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系统的总动量为p＝m1v＝0.620kgm/s；与滑块2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/（7×0.02）m/s=1.20m/s，总动量为p′＝（m1+m2）v′＝0.618kgm/s。（3）综合考虑各种因素，结合实验装置分析：造成两个数据不相等的原因在于纸带与限位孔的阻力。14、H；K；v2=d3【解析】（1）实验中，打点计时器可以直接记录时间，所以不需要秒表，电火花打点计时器需要220V的交流电源，不需要低压交流电源，所以不需要的器材为：H、K。

（2）点2的瞬时速度为：v2=d（3）从点1到点5，动能的增加量为12(M+m)（v52-v12），则需要验证的动能定理表达式为：mg（d5-d1）=12(M+m)（v52-v12）。

（4）根据动能定理得：mgd＝12(M+m)v2，解得：12v2点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，掌握纸带的处理