内蒙古省北京八中乌兰察布分校2021-2022学年物理高一下期末监测试题含解析

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：（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、如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行并击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G.则下列结论正确的是()A．导弹在C点的速度大于GMB．导弹在C点的速度等于3C．导弹在c点的加速度等于GMD．导弹在C点的加速度大于GM2、(本题9分)以初速度V0水平抛出一个物体，经常时间t速度的大小为Vt，经过时间2t，速度大小的正确表达式应该是（）A．V0+2gtB．Vt+gtC．vo23、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动．关于小球过最高点的速度V，下列说法中正确的是

A．V的最小值为B．V由零逐渐增大到时，杆对球的弹力逐渐增大C．V由逐渐增大时，杆对球的弹力逐渐减小D．是球所受弹力方向发生变化的临界速度4、(本题9分)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）A．10m B．20mC．30m D．40m5、下面各个实例中，机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C．物体沿光滑曲面滑下 D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升6、(本题9分)如图所示，一半径为的圆盘上均匀分布着电荷量为的电荷，在垂直于圈盘且过圆心的轴线上有、、三个点．和，和，和间的距离均为，在点处有一电荷量为（）的固定点电荷．己知点处的场强为，则点处场强的大小为（为静电力常量）（）A． B． C． D．7、(本题9分)如图所示，甲、乙两个高度相同的光滑固定斜面，倾角分别为α1和α1，且α1＜α1．质量为m的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬时功率相同D．动能的变化量相同8、如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球在轨道的最低点和最高点，则细杆对小球的作用力可能是A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力9、(本题9分)将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）．途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2，则有()A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6JD．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J10、(本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(

)A．选择路线①,赛车经过的路程最短B．选择路线②,赛车的速率最小C．选择路线③,赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等11、(本题9分)我国探月计划分成“绕、落、回”三部分．若已知地球和月球的半径之比为a:1，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b:1，以下说法正确的是（）A．地球与月球的第一宇宙速度之比为B．地球与月球的质量之比为C．飞船绕地球表达飞行和绕月球表面飞行的周期之比为D．在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等时，此处与地球中心和月球中心的距离之比为a：b12、如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）A．A与B线速度大小相等B．B与C线速度大小相等C．C与A角速度大小相等D．A与B角速度大小相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打的纸带上的点计算出．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是（）A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（）A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线14、（10分）如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．(1)通过研究重物自由下落过程中增加的__________与减小的重力势能的关系，从而验证机械能守恒定律．(2)实验中打点计时器应接__________（选填“直流”或“交流”）电源．正确操作得到的纸带如图所示，O点对应重物做自由落体运动的初始位置，从合适位置开始选取的三个连续点A、B、C到O点的距离如图，已知重物的质量为m，重力加速度为g．则从打下O点到B点的过程中，重物减少的重力势能为________．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)为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速．如图所示，AB为进入弯道前的平直公路，BC为水平圆弧形弯道．已知弯道半径R=24m，汽车到达A点时速度vA=16m/s，汽车质量为1.5×103kg，与路面间的动摩擦因数μ=0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，若汽车进入弯道后刚好不发生侧滑．求：（1）汽车在弯道上行驶时的向心力大小．（2）汽车在弯道上行驶时的线速度大小．（3）汽车在AB段汽车克服摩擦力做得功．16、（12分）(本题9分)2013年6月11日，我国成功发射了神舟十号飞船，升空后和目标飞行器天宫一号交会对接，3名航天员再次探访天宫一号，并开展相关空间科学试验．已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，设神舟十号飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T．求：（1）地球的质量M和平均密度ρ；（2）神舟十号飞船的轨道半径r．17、（12分）(本题9分)“嫦娥四号”卫星从地球经地一月转移轨道，在月球附近制动后进入环月轨道，然后以大小为v的速度绕月球表面做匀速圆周运动，测出其绕月球运动的周期为T，已知引力常量G，月球的半径R未知，求：（1）月球表面的重力加速度大小；（2）月球的平均密度。

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、C【解析】

AB.对于位于离地高为h的轨道上匀速运动的物体有：GMmR+h2=其速度v=GMR+h，导弹从C点做向心运动，速度应小于GMCD.根据牛顿第二定律在C点有：GMmR+h2导弹在C点的加速度a=GMR+h2、C【解析】

平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，则经过时间t时，竖直分速度为：vy=gt，合速度大小为：vt=v02+vy2=【点睛】本题关键要掌握平抛运动的基本规律，知道平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，并能熟练列式解答．3、D【解析】A.小球在最高点的最小速度为零，此时杆子的支持力等于重力．故A错误；B.在最高点,根据得，速度增大，向心力也逐渐增大．故B正确；C.当v>，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大．故C正确；D．当v<时,杆子表现为支持力,此时有：mg−F=速度增大时,向心力增大,则杆子对小球的支持力减小，故D正确．故选BCD．点睛：杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．4、B【解析】

从井口由静止释放，石头做自由落体运动，由运动学公式h＝gt2可得h＝×10×22m＝20m.A．10m，与计算结果不符，A错误；B．20m，与计算结果不符，B正确；C．30m，与计算结果不符，C错误；D．40m，与计算结果不符，D错误．5、C【解析】

A．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；B．物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；C．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．6、B【解析】电荷量为q的点电荷在b处产生电场强度为：E=，方向向右，而b点处的场强为零，则圆盘在此处产生电场强度也为：E=，方向向左；那么圆盘在此d产生电场强度则仍为：E=，方向向右．而电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为：E′=，方向向右．由于都在d处产生电场强度方向相同，即为两者大小相加．所以两者这d处产生电场强度为.故ACD错误，B正确．故选：B7、AD【解析】试题分析：重力做功只与始末位置有关，根据公式WG=mgh确定重力做功情况．斜面光滑，物体下滑的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律分析物体滑到斜面底端时速度大小关系，由重力的平均功率公式=mgsinα•分析重力的平均功率关系．由重力的瞬时功率公式P=mgsinα•v分析重力的瞬时功率关系．解：A、两个物体下滑的高度相等，由公式WG=mgh知重力所做的功相同，故A正确．BD、斜面光滑，物体下滑的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得：mgh=，得v=，可知两个物体滑到斜面底端时速度大小相等．重力的平均功率为=mgsinα•=mgsinα•，由于α1＜α1．则知重力的平均功率不同，而动能的变化量等于mgh，可知动能的变化量相同．故B错误，D正确．C、滑到底端重力的瞬时功率公式为P=mgsinα•v，m、v相等，而α1＜α1．则重力的瞬时功率不同．故C错误．故选：AD【点评】本题主要机械能守恒定律和功能关系．关键要根据物理规律列出等式表示出需要比较的物理量表达式，要注意平均功率也可以根据公式=比较．8、AB【解析】

在a处，受重力和杆子的作用力，合力提供向心力，方向竖直向上，所以杆子表现为拉力。在b处，若杆子作用力为零，根据mg得，v，若v，杆子表现为拉力，若，杆子表现为支持力，故AB正确，CD错误。9、BC【解析】A．当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，速度达到最大．之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，球做减速运动，直到脱离弹簧，故小球从上升到的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，动能先增大后减小，故A错误；B．从到，小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；C．从到，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为，所以在点弹簧的弹性势能为，故C正确；D．小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D错误．综上所述，本题正确答案为BC．故选：BC．点睛：小球从开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速．10、ACD【解析】试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。考点：圆周运动；牛顿第二定律11、ABC【解析】在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m，解得：v=；已知地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的第一宇宙速度之比为，故A正确；在星球表面，重力等于万有引力，故：mg=G；故M=；由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故地球与月球的质量之比为a2b，故B正确；在星球表面，重力提供向心力，故：mg=m（）2R，解得：；由于地球和月球的半径之比为a，地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为b，故飞船绕地球表面飞行和绕月球表面飞行的周期之比为，故C正确；在地球和月球之间的某处飞船受到的地球和月球的引力大小相等，根据万有引力定律，有：，故，故D错误；故选ABC．点睛：对于人造卫星的问题，关键是明确两个思路：卫星的万有引力提供向心力；在地球表面附近，重力等于万有引力．12、AC【解析】试题分析：据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即，故选项A正确；由于两轮半径不相同，据可知A、B两点角速度不相等，故选项D错误；由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，，据可知，故选项B错误而选项D正确．考点：圆周运动【名师点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）交流（2）D（3）B【解析】试题分析：当橡皮筋把小车弹出时，小车的运动情况记录在纸带的点的分布上，通过测量两点间距离，除以时间即可得到速度，所以需要用刻度尺．由于打点计时器的关系需要使用交流电源．摩擦力的组成部分有滚动摩擦，空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦等等，因此应放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，所以第（2）问选择D．由于木板水平放置，所以摩擦力还存在．当弹力与摩擦力相等时，加速度为零，此时物体速度最大．此后弹力变小，而摩擦力不变，物体开始做减速的运动．所以答案为B．考点：打点计时器、平衡摩擦力、物体达到最大速度的条件点评：此类题型考察了对该实验原理的理解，需要讲物体运动的受力条件与物体运动情况相结合，属于综合程度较高的问题．14、动能交流