湖南省长沙市一中、湖南师大附中2022年物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一下物理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)如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板m2的左端，右端与小木块m1连接，且m1、m2及m2与地面之间接触面光滑，开始时m1和m2均静止，现同时对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m1、m2和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度），正确的说法是A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统动能不断增加C．由于F1、F2分别对m1、m2做正功，故系统机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的动能最大2、若某月球探测器绕月运动时的轨道是圆形，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则该月球探测器绕月运行的速率约为A．36km/s B．11km/s C．1.8km/s D．0.4km/s3、在某电场中，A、B两点间的电势差=60V，B、C两点间的电势差=–50V，则A、B、C三点电势高低关系是A． B．C． D．4、如图所示，小物块A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受()A．重力、弹力 B．重力、向心力 C．重力、弹力和摩擦力 D．重力、弹力、向心力和摩擦力5、(本题9分)一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎可能性最大的地段应是（）A．a处 B．b处 C．c处 D．d处6、(本题9分)市内公共汽车在到达路口转弯时，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯请拉好扶手”，这样可以（）A．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒B．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒7、质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，经过时间t汽车的位移大小为s，速度大小为v。此过程中，车所受阻力大小恒为f，则t时刻A．汽车的牵引力大小为PB．汽车的动能为Pt-fsC．汽车的加速度大小为(D．牵引力的功率为fv8、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s9、(本题9分)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度ω做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．l、ω不变，m越大线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变10、(本题9分)如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确A．P、Q两点的线速度相同 B．P、Q两点的角速度相同C．P、Q两点的线速度之比为：l D．P、Q两点的角速度之比为：111、(本题9分)甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶812、(本题9分)如图甲所示，水平传送带始终以恒定速率v1向右运行．初速度大小为v2的小物块向左从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v﹣t图象（以地面为参考系）如图乙所示．已知v2＞v1，正确是（）A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右D．0～t3时间内，小物块相对传送带的位移大小为：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)某实验小组用如图所示的气垫导轨完成“验证动量守恒”的实验。图中A、B是带有碰撞装置和遮光片的滑块，可在气垫导轨上无摩擦地滑动。光电门C、D固定，通过光电计时器(图中未画出)可测出遮光片通过光电门的时间。主要实验步骤如下：(ⅰ)用天平分别测出A、B两滑块的质量并记录。(ⅱ)用游标卡尺分别测出A、B两滑块上遮光片的宽度并记录。(ⅲ)调整气垫导轨使之水平。(ⅳ)将滑块A、B静止放在气垫导轨的图示位置上。(ⅴ)给A一个水平冲量，使之水平向右运动，观察A、B碰撞的情况，记录A、B上的遮光片经过光电门C、D的时间。(ⅵ)重复步骤ⅳ、ⅴ三至五次。(ⅶ)分析数据，得出结论。若某次实验步骤(ⅴ)中滑块A两次经过光电门C，实验记录如下mA(g)mB(g)dA(cm)dB(cm)滑块A第一次经过C的时间(ms)滑块A第二次经过C的时间(ms)滑块B经过D的时间(ms)1501.001.005.0025.006.25请回答下列问题(1)两滑块碰后滑块B的速度大小________m/s；(2)实验记录过程中滑块A的质量忘记记录了，根据你的分析，滑块A的质量mA=_____g；(3)步骤(ⅲ)的目的是__________________________________。14、（10分）在“探究求合力的方法”实验中，（1）下列操作对减小实验误差有利的是____A．弹簧测力计的量程尽量大一些B．细绳套的长度适当长一些C．确定力的方向时，描点间的距离适当近一些D．两个分力的夹角尽量接近90°（2）在某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，可读出力的大小是___N.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)从20m高处水平抛出的物体，落地速度为25m/s，求该物体:(1)刚抛出时的速度大小(2)飞行的水平距离?(g=10m/s2)16、（12分）我国计划于今年底发射“嫦娥五号”若“嫦娥五号在月球表面附近做匀速圆周运动，经过时间t(t小于嫦娥五号的绕行周期)“嫦娥五号”与月球中心连线扫过的角度为，已知月球半径为R，万有引力常量为G。求(1)“嫦娥五号”在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度v；(2)月球的质量M.17、（12分）(本题9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)

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、D【解析】考查据物体受力判断物体的运动性质，对m1、m2施加等大反向的水平恒力F1和F2后，弹簧被拉长，弹力小于F1、F2时，m1、m2做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m1、m2的速度最大，动能最大，D对；弹力大于F1、F2时，m1、m2做加速度增大的减速运动，直到速度减为0，然后m1、m2再做反向运动，如此反复，故系统的机械能先增加后减小，再增加，再减小，ABC错。思路拓展：解此题时学生需注意m1、m2做往复运动，能量的变化可通过外力做功的正负来判断。2、C【解析】

根据万有引力提供圆周运动的向心力，有，可得近地卫星的运行速率为，得：，所以可得：.A.36km/s与计算结果不相符；故A错误.B.11km/s与计算结果不相符；故B错误.C.1.8km/s与计算结果相符；故C正确.D.0.4km/s与计算结果不相符；故D错误.3、C【解析】

电势差等于两点的电势之差，结合电势差的大小比较A、B、C三点电势的高低．【详解】A、B两点间的电势差，知A点的电势比B点的电势高60V，B、C两点间的电势差，知B点的电势比C点的电势低50V，则A点的电势比C点的电势高10V，所以，C正确．【点睛】解决本题的关键知道电势差与电势的关系，即，基础题．4、C【解析】

向心力是根据效果命名的力，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力；小物块A跟着圆盘一起作匀速圆周运动，其合力充当向心力；小物块在圆盘上相对静止，一定受到重力和圆盘支持力的作用；物块在转动过程中，有背离圆心向外运动的趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力。A.小物块受重力、弹力，与上分析不一致，故A错误；B.小物块受重力、向心力，与上分析不一致，故B错误；C.小物块受重力、弹力和摩擦力，与上分析相一致，故C正确；D.小物块受重力、弹力、向心力和摩擦力，与上分析不一致，故D错误。5、D【解析】

在bd处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在a、c处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿运动定律得知，卡车处于失重状态，地面对卡车的作用力小于其重力；在b、d处，根据圆周运动可知可知，半径越小，FN越大，越容易爆胎，故在d处容易爆胎，故D正确，ABC错误；故选D．6、C【解析】车辆转弯时，站着的乘客如果不拉好扶手，有可能由于离心力的作用向外侧倾倒．思路分析：车转弯时，站着的乘客如果不拉好扶手，有可能由于离心力的作用向外侧倾倒．试题点评：本题考查了对离线现象的防止，7、BC【解析】

A．汽车所受的牵引大小为F＝B．根据动能定理可得t时刻的动能为Ek=Pt-fs，故B正确；C．根据牛顿第二定律可得此时的加速度大小为a＝D．由已知可知，牵引力的功率为P，由于不知在t时刻是否已经做匀速运动，故不一定等于fv，故D错误。8、BC【解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm9、AC【解析】根据F=mlω2得，l、一定，m越大，F越大，则线越容易断，选项A正确；m、一定，l越大，F越大，线越容易断，选项B错误；m、l一定，越大，F越大，线越容易断，选项C正确；m一定，l减半，加倍，拉力变为原来的2倍，选项D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键知道向心力的来源，知道向心力与线速度、角速度的关系，结合牛顿第二定律进行求解．10、BC【解析】

AB．P、Q两点同轴转动，角速度相同，但两点到AB的距离不同，即轨道半径不同，根据可得两点的线速度不同，A错误B正确；CD．因为，，转动的半径之比为，根据知，P、Q两点的线速度之比，C正确D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，同一条皮带相连的点的线速度大小相等．11、BC【解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.12、BCD【解析】

小物块滑上传送后在阻力作用下做匀减速直线运动，当速度减为0时，小物块又反向匀加速运动最后与传送带一起向右运动．根据图象分析有：0～t1时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，t1-t2小物块向右匀加速，t2-t3当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失。【详解】A项：在0-t1时间内小物块向左减速，受向右的摩擦力作用，在t1-t2时间内小物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；B项：t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；C项：0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，且大小不变，故C正确；D项：0～t2时间内，传送带的位移为，小物块的位移为：，所以小物块相对传送带的位移大小为，由于t2-t3时间内小物块相对传送带静止，所以0～t3时间内，小物块相对传送带的位移大小为：，故D正确。故选：BCD。【点睛】本题关键从图象得出物体的运动规律，然后分过程对木块受力分析，注意摩擦力的有无的判断。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）1.6；（2）100；(3)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动；【解析】(1)碰后滑块B经过D的时间6.25ms，则碰后滑块B的速度大小vB(2)以碰前A的速度方向为正，碰前A的速度v1=dt1=1.00×10-2(3)调整气垫导轨使之水平是为了使滑块碰撞前后做匀速直线运动。14、B2.30N【解析】

（1）[1]A.试验中，弹簧测力计的拉力应适当大一些，不是量程尽量大一些，故A项错误；BC.