湖南省长沙市湘一芙蓉中学2021-2022学年物理高一下期末综合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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，圆锥摆的摆长为L，摆角为α，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，则A．摆线的拉力为B．摆球的向心加速度为C．其运动周期为D．其运动周期为2、(本题9分)如图所示的电场中，实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、c两点的电场强度大小分别为Ea和Ec，则A．Wa=Wb，Ea＜Ec B．Wa＞Wb，Ea=EbC．Wa=Wb，Ea＞Ec D．Wa＜Wb，Ea＞Ec3、(本题9分)竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘线悬挂了一个带负电的小球，将平行金属板按如图所示的电路连接，开关闭合后绝缘线与左极板间的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I24、(本题9分)在地球两极和赤道的重力加速度大小分别为g1、g2，地球自转周期为T，万有引力常量为G，若把地球看作为一个质量均匀分布的圆球体，则地球的密度为A． B．C． D．5、(本题9分)下面说法中正确的是()A．在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B．质量大的物体重力势能一定大C．不同的物体离地面最高的物体其重力势能最大D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零6、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力7、(本题9分)如图所示，光滑地面上有P，Q两个固定挡板，A，B是两挡板连线的三等分点．A点有一质量为m2的静止小球，P挡板的右侧有一质量为m1的等大小球以速度v0向右运动．小球与小球、小球与挡板间的碰撞均没有机械能损失，两小球均可视为质点．已知两小球之间的第二次碰撞恰好发生在B点处，则两小球的质量之比m1：m2可能为（

）A．3：1 B．1：3 C．1：5 D．1：78、在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，运动的v－t图象如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为f；全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牵引力的冲量大小为I1，摩擦力的冲量大小为I1．则下列关系正确的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：19、(本题9分)如图所示，河水自西向东匀速流动，水流速度为4m/s，河宽为90m：假定船在静水中的速度不变。甲船从南岸的P点出发，实际轨迹垂直河岸，即PO线，船头方向与PO线成α＝53°，同时，乙船从北岸的Q点出发，船头方向垂直河岸，两者恰好在河中央O点相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列说法正确的是（）A．两船相遇的时间为25.5sB．甲船在静水中的速度为5m/sC．乙船在静水中的速度为6m/sD．两船出发点的相隔距离为301310、(本题9分)一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的s-t图象和y方向的v-t图象分别如图所示.则该质点A．初速度大小为3m/sB．所受的合外力为3NC．做匀变速曲线运动D．初速度方向与合外力方向垂直11、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C．电势最低处P点的电场强度为0D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点12、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，A．矿车上升所用的时间之比为4:5B．电机的最大牵引力之比为2:1C．电机输出的最大功率之比为2:1D．电机所做的功之比为4:5二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样,它们的边缘有三个点.如果把自行车后轮架离地面,沿逆时针方向转动脚蹬,三点分别做半径为的圆周运动时,向心加速之比_______________.14、(本题9分)甲、乙俩物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动，它们的质量之比为1:3，轨道半径之比为3:4，则甲、乙两物体的角速度大小之比为____，向心加速度大小之比为___。15、如图，斜面倾角为30°，一小球从斜面底端B点的正上方A点水平抛出，初速度v0=10m/s，小球正好垂直打在斜面上。则小球从抛出到打在斜面上的时间t=______________s；AB间的高度hAB=_______________m。取g=10m/s2三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m＝0.25kg、电荷量q=-1.5×10-6C的可视为质点的小物块，在距离C点L0＝5.5m的A点处，以初速度v0＝12m/s开始向右运动.已知小物块与轨道间的动摩擦因数（1）小物块到达C点时的速度大小；（2）小物块在电场中运动离C点的最远距离；（3）小物块在电场中运动的时间.（结果可以用根式表示）17、（10分）如图所示，一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物体平抛的初速度V0；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．

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、D【解析】

A.小球的受力如图所示小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知，拉力为：，故A错误。B.拉力与重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根据牛顿第二定律得：，解得：．故B错误；CD.小球做圆周运动根据牛顿第二定律得：小球运动的周期为：故C错误D正确。2、C【解析】

图中a、b两点在一个等势面上电势相等，则ac间的电势差等于bc间的电势差，即Uac=Ubc，根据W=qU，有Wa=Wb；a位置的电场线较密集，c位置电场线较疏，故Ea＞Ec；故选C。3、A【解析】

当滑片右移时，滑动变阻器左半部分电阻变大，右半部分电阻减小，由于左半部分电阻与上面的电阻并联，由并联电路的电阻关系可知，电路的总电阻减小，由欧姆定律得知，干路电流变大，则有I1<I2。

当滑片右移时，与电容器并联部分的分压增大，则电容器两端的电压增大，由U=Ed可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大，则有θ1＜θ2；

A．θ1<θ2，I1<I2，与结论相符，选项A正确；B．θ1>θ2，I1>I2，与结论不相符，选项B错误；C．θ1＝θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项C错误；D．θ1<θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项D错误；故选A。4、B【解析】试题分析：质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力．根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求解地球两极①，在地球赤道上②，联立①②得，由①得，地球密度，B正确．5、D【解析】重力势能是相对的，而参考平面不一定选地面，所以在水平地面以上某高度的物体重力势能不一定为正值．而在水平面以下物体重力势能也不一定为负，故AB错误．相同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大，而不同的物体质量不一定相等，则重力势能不一定最大．故C错误；离地面有一定高度的物体其重力势能可能零，因为可选此高度的平面为零参考平面．故D正确；故选D．【点睛】因物体被举高而具有的能叫重力势能，重力势能与物体的质量及高度有关．重力势能须要确定零参考平面后才有意义．所以物体在参考平面下方时重力势能小于零，在参考平面上方时重力势能大于零．6、A【解析】

以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等。故A正确，BC错误。根据平行四边形定则知，球受到的支持力为：，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等。故D错误。7、ABD【解析】

若碰后球1的速度方向与原来的方向相同，可知1球的速度小于2球的速度，两球在B点相遇，是球2反弹后在B点相遇，有：v2t=3v1t，即：v2=3v1．根据动量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得m1=3m2若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹在B点追上球2，

则有：v1t=3v2t，即：v1=3v2根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，根据机械能守恒得：联立解得：m2=7m1若碰撞后球1的速度方向与原来的方向相反，与挡板碰后反弹、球2与挡板碰后反弹在B点相遇，则有：v1t=v2t，即：v1=v2，

根据动量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，

根据机械能守恒得联立解得：m2=3m1综上所述，故A、B、D正确．点晴：解决本题的关键知道弹性碰撞的特点，动量守恒，机械能守恒，结合两球碰后的速度大小的关系和方向，运用动量守恒和机械能守恒综合求解．8、BCD【解析】

由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为v，由动能定理可知(F-f)L减速过程中，只有阻力做功：(F-f)L由图象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1对全程由动能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根据动量定理可知，合外力冲量等于动量变化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1与分析不符，故A项与题意不相符；B.F：f＝4：1与分析相符合，故B项与题意相符；C.W1：W1＝1：1与分析相符，故C项与题意相符；D.I1：I1＝1：1与分析相符，故D项与题意相符。9、BD【解析】

AB.分析甲船的运动情况，船在静水中的速度为：v1则垂直于河岸方向上的分速度为：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇时间为：t=故选项A不符合题意，选项B符合题意.C.乙船在静水中的速度为：v故选项C不符合题意.D.乙船与甲船平行河岸的距离为：x＝v水t＝60m河宽d＝90m，则两船的出发点相距s=故选项D符合题意.10、BC【解析】

A.由图可知，质点在x方向上的初速度为vx=ΔxΔt=BD.质点的加速度方向沿x轴方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.质点受到的合外力不变，则质点的加速度不变，所以质点做匀变速曲线运动；故C正确.11、AC【解析】

从图象看到，从Q1到Q2电势是先减小后增大，可以判断Q1和Q2为同种正电荷，若P点位于中点，两点电荷的电荷量相同，但是P点离Q2近点，说明Q1一定大于Q2;因此A正确B错误；沿着电场线的方向电势降低，因此可以判断OP之间得额场强方向向右，而PQ2之间的场强方向向左，因此D错误，图像的斜率为场强，因此P点的场强为零，因此C正确12、AC【解析】

A．由图可得，变速阶段的加速度，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为，选项A正确；B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力，匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功；第②次提升过程做功；两次做功相同，选项D错误．【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．二．填空题(每小题6分，共18分)13、;【解析】设A点的线速度为v，则；B点的线速度等于A点线速度，则；C点的线速度为，则；则点睛；此题的关键是知道同缘转动中线速度相同，同轴转动中角速度相同；知道向心加速度的表达式即可解答.14、4:34:3【解析】根据角速度表达式得：ω=v