湖南省岳阳市2021-2022学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注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有一小球b也以v0的初速度水平抛出，并落于c点，则()A．小球a先到达c点 B．小球b先到达c点C．两小球同时到达c点 D．无法判断2、如图所示，A和B均可视为点电荷，A固定在绝缘支架上，B通过绝缘轻质细线悬挂在天花板上，由于二者之间库仑力的作用细线与水平方向成30°角．A、B均带正电，电荷量分别为Q、q，A、B处于同一高度，二者之间的距离为L．已知静电力常量为k，重力加速度为g．则B的质量为A． B．C． D．3、(本题9分)如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（）A．h B．2h C．1.5h D．2.5h4、如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（g为重力加速度）A．小球的合力大小为mgB．弹簧的拉力大小F=mgcosθC．小球的加速度大小为gtanθD．小球的加速度大小为gsinθ5、如图所示，实线表示某匀强电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（）A．1、2两点的场强不相等B．2、3两点的电势不相等C．1、2两点间的电势差等于1、3两点间的电势差D．电荷在1点具有的电势能一定大于其在2点具有的电势能6、(本题9分)子弹以初速度v0打入两块完全相同的木板，并恰好穿过这两块木板．假设子弹在木板中的运动是匀减速直线运动，则子弹穿越第一块木板后的速度为()A．B．C．D．7、如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中()A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)C．支持力对P做功为mglsinαD．板对P做功为mglsinα8、(本题9分)地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．9、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10、(本题9分)如图所示，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有A．甲的切向加速度始终比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D．甲比乙先到达B处11、如图，斜面倾角为O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可视为质点的小物体由顶端A从静止释放，沿斜面下滑到底端B时速度为零，下列说法正确的是（）A．小物体在AP段和PB段运动的加速度大小之比为1：2B．小物体在AP段和PB段运动的时间之比为1：1C．小物体在AP段和PB段合外力做功绝对值之比为1：1D．小物体在AP段和PB段受合外力的冲量大小之比为2：112、将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（）A．沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等B．沿着1下滑到底端时，物块的速率最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，沿着1下滑产生的热量多二．填空题(每小题6分，共18分)13、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____14、(本题9分)如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．15、(本题9分)铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s，则车轮轮缘会挤压_______。（填内轨或外轨）(g=10m／s2)三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)有一半径可在（0，H）范围内调节的竖直固定的光滑圆弧轨道，其圆心O到水平地面的高度为H，质量为m的小球（视为质点）从轨道的最高点A由静止开始沿轨道滑下，从轨道的最低点B离开后做平抛运动，落到地面上的C点。重力加速度大小为g。(1)试证明小球滑到B点时，对轨道压力的大小恒为3mg；(2)求B、C两点间的最大水平距离；(3)在B、C两点间的水平距离最大的情况下，求小球落地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角θ。17、（10分）(本题9分)如图所示，水平直轨道末端B点处刚好与一光滑的半圆弧轨道平滑相连，C点为半圆弧轨道的顶点，圆弧半径R=30cm．现在有一质量m=3kg的小木块以某一初速度V0向右运动，并能沿圆弧轨道滑行．已知木块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，A点与B点的距离L=12m．木块通过最高点C时，木块对轨道的压力F为10N，求V0的大小？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

b球做平抛运动，在水平方向上以v0做匀速直线运动，与a球的运动规律相同，可知两球同时到达c点，故C正确，A、B、D错误．2、D【解析】

根据库仑定律，A、B之间的库仑力：，以B为研究对象，在水平方向：F=FTcos30°，在竖直方向：mg=FTsin30°，联立可得：A.。故A项错误；B.。故B项错误；C.。故C项错误；D.。故D项正确。3、C【解析】

设a球上升高度h时，两球的速度大小为v，根据ab系统的机械能守恒得：3mgh=mgh+•（3m+m）v2，解得：，此后绳子恰好松弛，a球开始做初速为的竖直上抛运动，再对a球，根据机械能守恒：mgh+=mgH，解得a球能达到的最大高度：H=1.5h，故C正确，ABD错误。4、C【解析】

根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力F=mgcosθ，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变。烧断前，绳子的拉力T=mgtanA.小球的合力大小为mgcosB.弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符，故B错误；C.小球的加速度大小为gtanθ与分析相符，故C正确；D.小球的加速度大小为gsinθ与分析不符，故D错误。5、C【解析】试题分析：A、匀强电场中的场强处处相同，则，则选项A错误．B、沿着电场线电势逐渐降低，有，则选项B错误．C、由可知，，选项C正确．D、由，而，但电荷的电性未知，与的大小无法比较．故选项D错误．则选C．考点：本题考查了电场强度、电势、电势能、电场线与等势线．6、C【解析】

由题可知子弹穿过两块木板的动能损失相同，设子弹在穿越第一块木板后的速度为v1、子弹的质量为m，则有，整理有，故C正确．7、CD【解析】对物体运用动能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．8、BC【解析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；9、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.10、BD【解析】

试题分析：由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故B错误；由甲乙的速度时间图像可知C错误D正确考点：牛顿第二定律；机械能守恒定律11、AC【解析】

A、已知，将逆向视为初速度为零的匀加速直线运动，根据，；所以小物体在段和段运动的加速度大小之比为1：2，故选项A正确；B、根据，加速度之比为1：2，所以小物体在段和段运动的时间之比为2：1，故选项B错误；C、根据动能定理知，段和段的动能变化绝对值相等，小物体在段和段合外力做功绝对值之比为1：1，故选项C正确；D、加速度之比为1：2，根据知小物体在段和段合外力之比为1：2，根据冲量，所以小物体在段和段受合外力的冲量大小之比为1：1，故选项D错误。12、BC【解析】

对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有①其中Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力所以物块克服摩擦力做的功为②由图可知，Lcosθ为斜面底边长可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。AB.B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据①式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由①式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度，所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小，故A项与题意不相符，B项与题意相符；C.沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故C项与题意相符；D.因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D项与题意不相符。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：9：1【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝1：9，它们的周期之比为T1：T2＝：114、1:24:1【解析】设剪断细线前两物体离地面的高度均为h；剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度为，则当B落地时A的速度；则；AB下落过程中机械能守恒，故此时的机械能等于刚开始下落时的重力势能，则机械能之比：点睛：此题要搞清剪断细线后两物体的运动特点，结合牛顿第二定律即运动公式求解；两物体下落时只有重力做功，机械能守恒.15、0.2m外轨【解析】如图所示：根据牛顿第二定律得，mgtanθ=mv2R

解得：tanθ=v故sinθ=hL=若速度大于20m/s，则需要的向心力变大，则轮轮缘会挤压外轨。点睛：解决本题的关键理清向心力的来源，火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力。三．计算题(22分)16、(1)见解析；(2)H；(3)【解析】

本题考查牛顿定律、动能定理以及圆周运动、平抛运动公式应用【详解】(1)设圆弧轨道的半径为R，小球滑到B点时的速度大小为，对小球由A点滑到B点的过程，由动能定理有设小球滑到B点时所受轨道支持力的大小为F，有由牛顿第三定律可知，此时小球对轨