江西省新建一中2021-2022学年物理高一第二学期期末统考试题含解析

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：（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)下列有关运动的说法正确的是()A．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小B．图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为C．图丙皮带轮上b点的加速度大于a点的加速度D．图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度2、(本题9分)由于地球自转，地球上的物体都随地球一起转动，所以（）A．地球上所有物体的向心加速度都相同B．在我国各地的物体都有相同的角速度C．位于赤道地区的物体的线速度比位于两极地区的小D．所有地区的线速度都相等3、如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，生热为Q2，则应有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q24、(本题9分)如图所示，在正方形四个顶点分别放置一个点电荷，所带电荷量已在图中标出，则下列四个选项中，正方形中心处场强最大的是()A．B．C．D．5、(本题9分)汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法正确的是()A．汽车处于超重状态B．汽车对拱桥的压力等于其重力C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心6、(本题9分)我国是世界上能够发射地球同步卫星的少数国家之一，关于同步卫星，正确的说法是A．可以定点在北京上空B．运动周期与地球自转周期相同的卫星肯定是同步卫星C．同步卫星内的仪器处于超重状态D．同步卫星轨道平面与赤道平面重合7、(本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变8、(本题9分)下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（）A．B．C．D．9、如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等10、(本题9分)在距河面高度h＝20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么A．5s时绳与水面的夹角为60°B．5s时小船前进了15mC．5s时小船的速率为5m/sD．若小船质量为20kg，则5s内物体的动能变化量为130J11、任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。引入“引力场强度”A来表示引力场的强弱和方向，质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力为F，则地球在该处产生的引力场强度A=，以下说法正确的是（）A．A的单位与加速度的单位相同B．A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小12、(本题9分)如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数μ=B．平板车B的质量M＝2mC．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝1D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为P=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)如图所示，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________。14、（10分）(本题9分)随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设飞船中带有基本的测量工具。(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_____。(2)实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___。(3)待测物体质量的表达式为___。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)某同学设计出如图所示实验装置，将一质量为0.2kg的小球（可视为质点）放置于水平弹射器内，压缩弹簧并锁定，此时小球恰好在弹射口，弹射口与水平面AB相切于A点．AB为粗糙水平面，小球与水平面间动摩擦因数μ＝0.5，弹射器可沿水平方向左右移动；BC为一段光滑圆弧轨道．O/为圆心，半径R＝0.5m，O/C与O/B之间夹角为θ＝37°．以C为原点，在C的右侧空间建立竖直平面内的直角坐标系xOy，在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）某次实验中该同学使弹射口距离B处L1＝1.6m处固定，解开锁定释放小球，小球刚好到达C处，求弹射器释放的弹性势能？（2）求上一问中，小球到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力？（3）把小球放回弹射器原处并锁定，将弹射器水平向右移动至离B处L2＝0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球，小球将从C处射出，恰好水平进入接收器D，求D处坐标？16、（12分）(本题9分)如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中传送带长l=6m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等.主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H=1.8m,与运煤车车厢中心的水平距离x=l.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点).质量m=5kg,煤块在传送带的作用下运送到高处.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心.取g=10m／s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：(1)煤块在轮的最高点水平抛出时的速度.(2)主动轮和从动轮的半径R；(3)电动机运送煤块多消耗的电能.17、（12分）(本题9分)如图所示，可视为质点的小木块A、B的质量均为m=1kg，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽略不计）．让A、B以10m/s的初速度一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进．己知O、P两点间的距离为s=8m，木块与水平地面的动摩擦因数μ=0.4，炸药爆炸时释放的化学能均全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，g取10m/s2求：（l）小木块A、B到达P点的速度大小；（2）炸药爆炸后瞬间A的速度大小；（3）炸药爆炸时释放的化学能．

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】

考察竖直面、水平面内的圆周运动，主要是寻找向心力来源，利用圆周运动知识、规律解答．同轴转动，角速度相同；皮带连接边缘位置线速度相同．【详解】A对图甲小球受力分析如图所示，则有：得：由上式可知，ω越大，越小，则θ越大，不符合题意；B图乙中小球到达最高点时，若对上管壁压力为3mg，则管壁对小球作用力向下，有：得：符合题意；C图丙中，，由：得：又，由：得：可得：不符合题意；D图丙中，c和d在同一个轴上，属于同轴转动，所以：，由：得：不符合题意．2、B【解析】

根据线速度，角速度与半径间的关系求解。【详解】B．由于地球自转，地球上的物体都随地球一起绕地轴转动，每天转动一周，因此角速度相同，B正确；A．轨道半径是物体到地轴的距离，不同纬度地区，到地轴的距离不同，也就是轨道半径不同，根据向心加速度的公式不同地区的向心加速度不同，A错误；CD．越靠边赤道地区，物体到地轴的距离越大，线速度越大，越靠近南北两极，物体到地轴的距离越小，线速度越小，CD错误。故选B。3、A【解析】

根据W=Fscosθ，比较拉力所做的功，摩擦产生的热量Q=fs相对，通过比较相对位移比较摩擦产生的热量．【详解】木块从木板左端滑到右端F所做的功W=Fs，因为木板不固定时木块的位移要比固定时长，所以W1＜W2.摩擦产生的热量Q=fs相对，两次都从木板左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1=Q2.故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】解决本题的关键掌握恒力做功的求法，以及知道摩擦产生的热量Q=fs相对．4、B【解析】

根据点电荷电场强度公式，结合矢量合成法则，两个负电荷在正方形中心处场强为零，两个正点电荷在中心处电场强度为零，故A错误；同理，正方形对角线异种电荷的电场强度，即为各自点电荷在中心处相加，因此此处的电场强度大小为，故B正确；正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消，而正点电荷在中心处，叠加后电场强度大小为，故C错误；根据点电荷电场强度公式，结合叠加原理，则有在中心处的电场强度大小，故D错误．所以B正确，ACD错误．5、D【解析】

A．汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；B．汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；CD．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确．【点睛】本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源；汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．6、D【解析】

同步卫星的特点：同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度．都是由万有引力提供向心力．【详解】所有的同步卫星都在赤道上空，它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，同步卫星轨道平面与赤道平面一定重合，故A错误，D正确；同步卫星是指与地球相对静止的卫星。这种卫星绕地球转动的角速度与地球自转的角度速度相同，而且只能与赤道平面重合，其他轨道上的周期是24小时的卫星却不是同步卫星。故B错误；同步卫星做匀速圆周运动，同步卫内的仪器处于完全失重状态，故C错误；故选D。【点睛】解决本题的关键掌握同步卫星的特点：同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度．7、AC【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．8、ACD【解析】

人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．9、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。10、CD【解析】

由几何关系可知，开始时河面上的绳长为；

此时船离岸的距离x1=20m；5s后，绳子向左移动了vt=15m，则河面上绳长为40m-15m=25m；则此时小船离河边的距离为：x2==15m，5s时绳与水面的夹角为α，则有：，解得：α=53°，故A错误；5s时刻小船前进的距离为：x=20m-15m=19.6m，故B错误；船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知，cosθ=0.6，则船速v船==5m/s，故C正确；开始时船的速度，5s内船的动能变化量，选项D正确.11、AB【解析】

AB、F为质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力，则A=表示的就是物体的加速度，根据牛顿第二定律定律，A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故AB正确。CD、由万有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，则A越小；由A=知，A与m无关，故CD错误。12、BC【解析】

A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为a=μmgm=μg，两者最后共速为v03B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有mv0=(M+m)C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有12mv02D.根据平均功率的计算式P=Wft0，而摩擦力对B做的功为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以va=vb，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ωA=ωB，钢球1、2转动的角速度之比1：1；[2]．根据题意可知，r1：r2=2：1，根据F=mrω2得向心力之比为：FA：FB=2：1．14、物体与接触面间没有压力，摩擦力为零圆周运动的半径R【解析】

(1)[1]太空中物体处于完全失重状态，则与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零。(2)[2]实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和物体做圆周运动的半径R。(3)[3]由向心力公式可知则可得待测物体质量的表达式三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)1.8J(2)2.8N(3)（0.144，0.384）【解析】

（1）从A到C的过程中，由定能定理得：W弹-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0解得：W弹=1.8J．根据能量守恒定律得：EP=W弹=1.8J；（2）从B到C由动能定理：在B点由牛顿第二定律：带入数据联立解得：FNB=2.8N（3）小球从C处飞出后，由动能定理得：W弹-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mvC2-0，解得：vC=2m/s方向与水平方向成37°角，由于小球刚好被D接收，其在空中的运动可看成从D点平抛运动的逆过程，vCx=vCco