内蒙古土默特左旗第一中学2021-2022学年物理高一第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．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、如图，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐于观光球舱中的某游客A．动量不变B．线速度不变C．合外力不变D．机械能不守恒2、(本题9分)甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们做自由落体运动，则（）A．落地时的速度之比是1：2B．落地时的速度之比是1：1C．下落过程中的加速度之比是1：2D．下落过程中的加速度之比是1：13、(本题9分)2013年6月20日，航天员王亚平进行了首次太空授课。如图所示的两组太空实验，下列说法正确的是()A．小球呈悬浮状，说明小球不受重力作用B．小球呈悬浮状，是因为小球受到的重力太小的缘故C．轻推小球，小球在最低点的速度必须大于某一临界值，才能做完整的圆周运动D．轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动4、2018年12月27日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：a为低轨道极地卫星；b为地球同步卫星；c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是（）A．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大B．卫星a的机械能一定比卫星b的机械能小C．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等D．卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小不相等5、如图所示为一水平传送带，以5m/s的速率顺时针运转，AB间距为4m。现将1kg的小块经放在传送带的左端，小物块与传送带间的动摩擦因数＝0.5，重力加速度取10m/s2。小物块从传送带左端运动到右端的过程中A．小物块一直做匀加速运动B．传送带对小物块做功为20JC．摩擦产生的热量为12.5JD．电动机由于传送小物块多消耗的电能为12.5J6、(本题9分)游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是()A．路程变大，时间延长B．路程变大，时间不变C．路程变大，时间缩短D．路程和时间均不变7、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点；第二次在水平恒力F′作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点。关于这两个过程（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程中，重力的瞬时功率不变C．第二个过程中，合力做的功一直增加D．在这两个过程中，机械能都一直增加8、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．9、(本题9分)下图为八颗行星绕太阳公转轨迹示意图，假设上述行星及小行星带上的行星绕太阳运动轨迹均可看成圆周，忽略行星之间万有引力作用．则下列关于各行星绕太阳做圆周运动的说法中正确的是()A．火星做圆周运动的线速度大于地球做圆周运动的线速度B．火星做圆周运动的加速度小于地球做圆周运动的加速度C．海王星做圆周运动的周期大于天王星做圆周运动的周期D．假设海王星的质量等于天王星的质量，则海王星做圆周运动的动能与它的势能之和小于天王星动能与势能之和10、从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度—时间图象如图所示。在0～t2时间内，下列说法中正确的是（）A．物体I所受的合外力不断减小，物体II所受的合外力恒定B．在第一次相遇之前，t1时刻两个物体I、II相距最远C．物体I一定在t2时刻之前追上物体IID．两个物体I、II的平均速度大小都是11、(本题9分)如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧．一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零12、(本题9分)如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=1m/s，g取10m/s1．则（）A．小球通过最高点时，向心力大小是6NB．小球通过最低点时，向心力大小是14NC．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6ND．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为14N二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，将一质量m的石头从A点由静止释放，石头陷入泥潭并静止于C。小球在空中下落的时间为3t，在泥潭中运动的时间为t，不计空气阻力，重力加速度为g，石头陷入泥潭中阻力的冲量大小为______，石头在泥潭中受到平均阻力大小为____.14、(本题9分)组成物体的分子在做永不停息的热运动，温度升高时，分子热运动的平均动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”).1987年2月我国研制成的超导体起始超导温度为-173℃，用热力学温度表示为______K.15、(本题9分)如图为自行车局部示意图，自行车后轮的小齿轮半径R1=4.0cm，与脚踏板相连的大齿轮的半径R2=10.0cm．则小齿轮边缘处A点的线速度与大齿轮边缘处B点的线速度之比v1∶v2=_______，小齿轮的角速度和大齿轮的角速度之比ω1∶ω2=________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，为光电计时器的实验简易示意图，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，实验中所选用的光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．光滑水平导轨MN上放两个相同物块A和B，其宽度a=3.0×10-1m，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，今将挡光效果好，宽度为d＝3.6×10-3m的两块黑色磁带分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光．传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速传动．物块A、B与传送带间的动摩擦因数0.1，质量mA=mB=1kg．开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，之后两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为t=9.0×10-4s．g取10m/s1．试求：（1）弹簧储存的弹性势能；（1）物块B沿传送带向右滑动的最远距离Sm；（3）物块B滑回水平面MN的速度大小；（4）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的物块A在水平面上相碰，且A和B碰后互换速度，则弹射装置P至少必须对物块A做多少功，才能在AB碰后使B刚好能从Q端滑出？物块B在此滑离皮带的运动过程中，与传送带之间因摩擦产生的内能ΔE为多大？(计算结果可用根号表示)17、（10分）(本题9分)半径R＝1m的圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h＝1m，如图所示，有一质量m＝1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨道末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，g取10m/s2，不计空气阻力，求：(1)滑块从B点运动到地面所用的时间；(2)滑块落在地面上时速度的大小；(3)滑块在整个轨道上运动时克服摩擦力做的功．

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】

坐于观光球舱中的某游客线速度的大小不变，但方向不断改变，可知动量也不断变化，线速度不断改变；由于向心加速度方向不断变化，可知合外力大小不变，但方向不断改变，选项ABC错误；由于动能不变，重力势能不断变化，可知机械能不守恒，选项D正确.2、D【解析】

自由落体运动的加速度为g，根据v2=2gh求出落地的速度之比。【详解】根据v2=2gh得v=2gh，高度比为2：1，所以落地的速度比为2:1，故AB错误；自由落体运动的加速度为【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的加速度为g，以及掌握自由落体运动的速度位移公式v2=2gh。3、D【解析】

AB.太空舱中小球呈悬浮状，是因为完全失重，而不是不受重力或重力太小，故AB不符合题意；CD.太空舱中小球是因为完全失重轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动，故C不符合题意，D合题意；4、C【解析】

AB．由于卫星a与卫星b质量未知，所以无法确卫星a的机械能与卫星b的机械能的关系，故选项AB错误；CD．根据万有引力提供环绕天体的向心力，，得，卫星b和卫星c的运行半径相同，所以卫星b的向心加速度与卫星c的向心加速度大小相等，故选项C正确，D错误。5、C【解析】

A.小物块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：a==μg=5m/s2，物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为：；匀加速直线运动的位移为：，然后物块相对传送带静止一起做匀速直线运动。故A错误。B.小物块运动到皮带右端时速度为v=5m/s，根据动能定理得：传送带对小物块做功W=mv2=×1×52=12.5J，故B错误。C.物块匀加速运动过程，传送带的位移为：x带=vt=5×1m=5m；物块相对于传送带运动的位移大小为：△x=x带-x1=5m-2.5m=2.5m；则摩擦产生的热量为Q=μmg△x=12.5J，故C正确。D.电动机由于传送小物块多消耗的电能等于物块增加的动能和摩擦产生的热量之和，为E多=mv2+Q=25J，故D错误。6、B【解析】

游泳运动员实际参与了两个分运动，沿垂直于河岸方向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿垂直于河岸方向分运动的时间；水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又游泳运动员的速度是恒定的，所以渡河的时间是不变的。沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大，故B正确，ACD错误。7、AD【解析】

A．小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，故小球在速度方向的合外力为零，即小球运动过程增大，增大，故F增大，A正确；B．设小球速率为v，那么重力的瞬时功率小球运动过程增大，增大，故P增大，B错误；C．第二个过程中，重力和水平恒力的合力是个恒力，在等效最低点时，合力方向与速度方向垂直，此时速度最大，到达Q点速度为零，则第二个过程中，合力做的功先增加后减小，故C错误；D．这两个过程中，拉力都做正功，故机械能一直增加，D正确。故选AD。8、AD【解析】

根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由知：，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．【点睛】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。9、BC【解析】A、根据万有引力提供向心力，即，则可知，由于火星轨道半径大于地球轨道半径，即火星的线速度小于地球的线速度，故选项A错误；B、由得：地球加速度大于火星，选项B正确；C、根据万有引力提供向心力，即，由得：由于海王星半径大于天王星的半径，故海王星的周期大于天王星的周期，选项C正确；D、假设天王星和海王星质量相等，天王星变轨到海王星轨道需要外力推动做正功，机械能增加，所以海王星机械能大于天王星机械能，选项D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，并能熟记．10、ABC【解析】

A．根据图象的斜率表示加速度，由图象可知，物体I做加速度越来越小的加速运动，所受的合外力不断减小，物体II做匀减速直线运动，所受的合外力不变，故A正确；B．速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，由图可知在第一次相遇之前，时刻两物体面积差最大，相距最远，故B正确；C．t2时刻，物体I的位移比物体II的位移大，两者又是从同一地点同时开始运动的，故物体I一定在t2时刻之前追上物体II，故C正确；D．物体II做匀减速直线运动，由图可知，0～t2时间内，物体II的平均速度由于t2时刻，物体II的位移比物体I的位移小，所以物体II的平均速度大小于物体I，故D错误。故选ABC。11、BC【解析】若电场力大于重力，则有可能不从B点离开轨道，A错．若电场力等于重力，物体做匀速圆周运动，B正确．因电场力做负功，则机械能损失，上升的高度一定小于H，C正确．由圆周运动知识可知若小球到达C点的速度为零，则在此之前就已脱轨了，D错12、BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度．在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力．

AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．故A错误，C正确．

BD、在最低点，杆子表现为拉力，有，代入数据得，F=54N．在最低点的向心力为故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力．然后利用向心力公式求解即可．二．填空题(每小题6分，共18分)13、4mgt4mg【解析】

[1]对小球下落的全过程分析，受重力和泥潭的阻力，取向上为正方向，由全程的动量定理：解得：，方向向上.[2]泥潭对球的平