吉林省舒兰一中2022年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析_第1页
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文档简介

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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,一质量为2kg的物块B,静止在光滑水平面上,左侧固定一水平轻质弹簧,另一质量为3kg的物块A向右以5m/s的速度撞击弹簧,整个撞击过程中,两物块的速度始终在一条直线上,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是()A.物块A的最终速度大小为3m/sB.物块B的最终速度大小为5m/sC.弹簧的最大弹性势能为15JD.若其他条件不变而仅增大物块A的质量,则物块B的最终速度可能为12m/s2、(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3、(本题9分)某航天飞机在完成任务后,在点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ,为轨道Ⅱ上的近地点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法正确的是()A.在轨道Ⅱ上经过点的速度小于在轨道I上经过点的速度B.在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道I上经过点的加速度C.在轨道Ⅱ上经过点的速度可能大于第一宇宙速度D.在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道I上运动的周期4、(本题9分)现有中子星(可视为均匀球体),它的自转周期为T0时恰能维持星体的稳定(不因自转而瓦解),则当中子星的自转周期增为T=2T0时,某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤道”所受重力的比值为()A.5/4 B.3/2 C.2 D.4/35、(本题9分)如右图所示,倾角的斜面放在水平地面上,P是斜面底端O点正上方的一点,一物体从P点水平抛出,垂直落到斜面上的A点。A点距离水平面的高度为h,由此可知OP之间的距离为A.2h B.2.5h C.2h D.2h6、如图所示,质量mA=6kg的物块A下端连接着直立且固定于水平地面的轻质弹簧,上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳,绳的另一端连接着静置于水平地面、质量为mB=8kg的物块B。此时,与A相连的轻绳处于竖直方向,与B相连的轻绳与水平地面成37°角,并且弹簧的压缩量为10cm,若弹簧劲度系数k=100N/m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计滑轮与轻绳间的摩擦。则下列分析计算正确的是A.物块A所受合力为40NB.轻绳对物块B的拉力为40NC.地面对物块B的摩擦力为50ND.地面对物块B的支持力为50N7、(本题9分)用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H,在这个过程中,以下说法中正确的是()A.起重机对物体的拉力大小为ma B.起重机对物体做功为m(g+a)HC.物体的动能增加了maH D.物体的机械能增加了mgH8、(本题9分)一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,下列说法中正确的是()A.推力越大,静摩擦力越小B.推力越大,静摩擦力越大C.静摩擦力与推力是一对平衡力D.静摩擦力与推力是一对作用力与反作用力9、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线的中垂线上有A、B、C三点,如图所示.一个电荷量为2C、质量为1kg的小物块从该水平面内的C点静止释放,其运动的v-t图象如图所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是A.由C到A的过程中,电势逐渐升高B.A、B两点电势差UAB=-5VC.由C到A的过程中,物块的电势能先减小后变大D.B为中垂线上电场强度最大的点,其电场强度E=1V/m10、如图所示,用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道,竖直固定在地面上,其圆心为O、半径为R.轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方.A、B是质量均为m的小环,A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看做质点,且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个水平向右的恒力F,使B环从地面由静止沿轨道上升.则(

)A.力F做的功等于系统机械能的增加量B.在B环上升过程中,A环动能的增加量等于B环机械能的减少量C.当B环到达最高点时,其动能为零D.B环被拉到与A环速度大小相等时,sin∠OPB=R/h11、(本题9分)如图所示,一根轻杆长为,轻杆的中点和右端各固定一个小球,小球的质量为,小球的质量为,轻杆左端为光滑水平转轴开始时轻杆静止在水平位置,释放后轻杆向下摆至竖直位置的过程中(不计一切摩擦和空气阻力),下列说法正确的是()A.小球的机械能减小B.合力对小球做功的功率始终为零C.轻杆对小球做的功为D.摆至竖直位置时,杆中的拉力大小为12、(本题9分)如图所示,质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足够长,与水平方向的夹角为θ.一个质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上以初速度v0开始运动.当小物块沿斜面向上运动到最高点时,速度大小为v,距地面高度为h,则下列关系式中正确的是A.mv0=(m+M)vB.mv0cosθ=(m+M)vC.mgh+(m+M)v2=mv02D.mgh=m(v0sinθ)2二.填空题(每小题6分,共18分)13、(本题9分)地球绕太阳公转轨道半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,设地球绕太阳做匀速圆周运动,则太阳的质量M=____________.14、(本题9分)在点电荷Q产生的电场中有a、b两点,相距为d,已知a点的场强大小为E,方向与ab连线夹角为30°,b点的场强方向与连线成120°角,如图所示,则该点电荷的电性为b点的场强大小为_______,a、b两点______点电势高.15、(本题9分)能量守恒定律:__________________________.三.计算题(22分)16、(12分)光滑水平面上有一直角坐标系xoy,一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用,t1=2s时撤去此力,同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻,求:(1)物体的位置坐标;(2)物体的速度大小及方向。(结果保留两位有效数字)17、(10分)(本题9分)一质量M=0.8kg的小物块,用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m=0.1kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向小物块,并与物块粘在一起,小球与小物块相互作用时间极短可以忽略.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s1.求:(1)小球粘在物块上的瞬间,小球和小物块共同速度的大小;(1)小球和小物块摆动过程中,细绳拉力的最大值;(3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度.

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】

AB.当弹簧再次恢复原长时,物块、达到最终速度,根据动量守恒根据能量守恒有联立解得故A、B错误;C.当弹簧压缩至最短时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒有根据能量守恒有联立解得故C正确;D.当弹簧再次恢复原长时,物块、达到最终速度,根据动量守恒和能量守恒知,物块B的最终速度当时,则有物块B的最终速度的最大为,故D错误;故选C。2、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。3、A【解析】

A.在轨道II变轨到轨道I时,需要在轨道II上经过A点时点火加速,故在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道I上经过A点的速度,A正确;B.在两个轨道上经过A点时,轨道半径相同,根据可得在两个轨道上经过A点时的加速度相等,B错误;C.第一宇宙速度是近地轨道上的环绕速度,为卫星的最大环绕速度,所以经过A点时的速度小于第一宇宙速度,C错误;D.由于在轨道I上运行的半长轴大于在轨道II上的半长轴,根据可知在轨道I上的周期大于在轨道II上的周期,D错误.4、D【解析】自转周期为T0时恰能维持星体的稳定,有:,当中子星的自转周期增为T=2T0时,在两极有:,在赤道,有:−mg′=mR;联立解得.故D正确,ABC错误.故选D.点睛:解此题一定要找到能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解时的临界情况,以及知道在两极和赤道万有引力和重力的关系.5、B【解析】

设OP之间的距离为,平抛运动的水平位移为,则,,两式相除,因为,,所以,代入数据求得,B正确。A.2h,与结论不相符,选项A错误;B.2.5h,与结论相符,选项B正确;C.2h,与结论不相符,选项C错误;D.2h,与结论不相符,选项D错误;6、D【解析】

A.物块A处于静止状态,受到的合力为零,故A错误;B.弹簧压缩△x=10cm=0.1m,根据胡克定律可知,弹簧弹力F=k△x=100×0.1=10N,弹力向上,绳子拉力T=mAg-F=6-10=50N,故B错误;CD.B处于静止状态,受力平衡,对B受力分析,根据平衡条件,地面对B的摩擦力f=Tcos37°=50×0.8=40N,地面对物块B的支持力N=mBg-Tsin37°=80-50×0.6=50N;故C错误,D正确。7、BC【解析】本题考查的是功机械能的相关问题,起重机对物体的拉力大小为ma-mg,A错误;起重机对物体做功为m(g+a)H,B正确;物体的动能增加了m(g+a)H-mgH=maH,C正确;物体的机械能增加了m(g+a)H,D错误;8、BC【解析】A、B、汽车在水平方向受推力和静摩擦力平衡,静摩擦力随推力的增大而增大,直到汽车开始运动为止.故B正确,A错误.C、D、一对平衡力是同一个物体所受的两个力等大反向,而一对相互作用力是两个物体之间的力,故静摩擦力和推力是一对平衡力,C正确,D错误.故选BC.【点睛】解决本题的关键知道汽车处于静止,在水平方向上推力与静摩擦力平衡,且静摩擦力随推力的增大而增大.9、BD【解析】

A、据两个等量的同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由点沿中垂线指向外侧,故由点到点的过程中电势逐渐减小,故选项A错误;B、根据图可知、两点的速度,再根据动能定理得电场力做的功:,故、两点的电势差,故选项B正确;C、由点到点的过程中,根据图可知带电粒子的速度增大,电场力做正功,电势能减小,故选项C错误;D、根据图可知带电粒子在点的加速度最大为,所受的电场力最大为2N,根据知点的场强最大为1N/C,故选项D正确。10、AD【解析】因为恒力F做正功,系统的机械能增加,由功能关系可知,力F所做的功等于系统机械能的增加量,故A正确;由于恒力F做正功,A、B组成的系统机械能增加,则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量,故B错误.当B环到达最高点时,A环的速度为零,动能为零,而B环的速度不为零,则动能不为零,故C错误.当PB线与圆轨道相切时,速度关系为:vB=vA,根据数学知识,故D正确。所以AD正确,BC错误。11、AC【解析】对AB整体来说,整体受力中只有重力做功,故机械能守恒;由于杆的作用,两球应具有相同的角速度,设A到达底端的速度为v,则由v=rω可知,vB=2vA=2v;根据机械能守恒定律得,mg•L+2mg•2L=mv2+•2m(2v)2,解得;如果没有B球,则A的速度应为;故说明由于AB间杆的作用,A球的机械能将减小,B球机械能增大;故杆对B做正功,则;解得W杆=,选项AC正确;小球B做速度增加的圆周运动,则合力的方向不是指向圆心,即合力方向不与速度垂直,即合力的功率不等于零,选项B错误;摆至竖直位置时:对A:;对球B:;解得,选项D错误;故选AC.点睛:本题关键是知道两物体系统的机械能守恒,单个物体的机械能是不守恒的;要注意杆和绳的区别,由于杆的弹力可以沿不同方向,故杆可以对AB做功.12、BC【解析】

小物块上升到最高点时,速度与楔形物体的速度相同,系统水平方向动量守恒,全过程机械能也守恒.以向右为正方向,在小物块上升过程中,由水平方向系统动量守恒得:mv0cosθ=(m+M)v,故A错误,B正确;系统机械能守恒,由机械能守恒定律得:mgh+(m+M)v2=mv02;故C正确,D错误;故选BC.【点睛】本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用,知道小物块上升到最高点时,竖直方向速度为零,水平方向动量守恒,难度适中.二.填空题(每小题6分,共18分)13、【解析】根据可得太阳的质量.14、(4分)3Ea【解析】将场强Ea、Eb反向延长,交点即为点电荷所在位置,如图所示,由于电场强度方向指向外,则知该点电荷带正电.如图:根据几何知识分析解得,a点到Q点的距离ra=d,b点到Q点的距离,a、b两点到点电荷Q的距离之比,由公式得a、b两点场强大小的比值Ea:Eb=3:1.得,,故A、C、D错误,B正确.故选B.【点睛】本题考查对点电荷电场的掌握程度.在电场问题中,画电场线、等势线及其他图形,将抽象问题变得直观形象,注意体会这种方法的应用.15、能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变.【解析】

能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变.三.计算题(22分)16、(1)(2)14m/s,与Ox夹角为【解析】

(1)0-t1内,物体沿Ox方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:F1=ma1。

可得:a1=5m/s2

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