山东省新泰中学2022年物理高一下期末调研模拟试题含解析

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（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)一绝缘小球A（可视为质点），带+3Q的电荷量，在距A球为r的B点处电场强度为E；现拿一同样大小的小球C（带-Q的电荷量）去接触A球后再移走C球，则此时B点处的电场强度为：A． B． C．E D．3E2、(本题9分)如图所示，物体a、b、c分别穿在竖直固定的直杆上，且物体a、b、c由轻质不可伸长的细线通过两定滑轮相连．某时刻物体a有向下的速度v0，吊住物体c的两根细线与竖直方向的夹角分别为α和β，则物体b的速度大小为()A．B．C．D．以上均错3、行星A、B都可看作质量分布均匀的球体，其质量之比为1∶2、半径之比为1∶2，则行星A、B的第一宇宙速度大小之比为A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶44、(本题9分)如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（）A．A球的速度大于B球的速度 B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能大于B球的机械能 D．A球的机械能等于B球的机械能5、(本题9分)如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动．关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（）A．只受重力B．只受重力和支持力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力、摩擦力和向心力6、(本题9分)如图所示，用细线相连的质量分别为2m、m的小球a、b在拉力F作用下，处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则拉力F的最小值为（）A．mgB．mgC．mgD．mg7、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则A．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道B．若在则小球会在B、D间脱离圆轨道C．只要，小球就能做完整的圆周运动D．只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关8、(本题9分)一个静止的质点，在0〜5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同直线上，时间t的变化图线如图所示，则质点在（）A．第2s末速度方向改变B．第2s未加速度不为零C．第4s末运动速度为零D．第4s末回到原出发点9、如图所示，倾角为37°的传送带以2m/s的速度沿图示方向匀速运动现将一质量为2kg的小木块，从传送带的底端以v0＝4m/s的初速度，沿传送带运动方向滑上传送带。已知小木块与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.5，传送带足够长，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取gA．物块运动时间为1.2sB．物块发生的位移大小为1.6mC．物块与传送带间因摩擦而产生的热量为6.4JD．摩擦力对小木块所做功为12.8J10、(本题9分)如图所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是（）A．此时物块的动能为F（x+l）B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fxD．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl11、(本题9分)如图所示a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c；D．a卫星的周期小于b、c的周期12、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则()A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的运动周期必等于B球的运动周期C．A球的线速度必大于B球的线速度 D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。14、某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____．15、(本题9分)如图所示，质量均为m的A、B两小球，用长为l的轻质细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，l>h，A球刚跨过桌边。若A球竖直下落着地后不再反跳，则A球刚要着时的速度大小为_____；B球刚要着地时的速度大小为_____。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示电路，电源电动势为12V，内阻不计。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V。求：（1）电路中的最小电流；（2）滑片P在中点和在b端两种状态下，R消耗的电功率之比。17、（10分）(本题9分)如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．

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、A【解析】

根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知，B点的场强为；而当小球C和A接触移走后，两者的电量先中和后平分为+Q，则B点的场强为；可知；故B、C、D错误，A正确.2、A【解析】当c球向上运动一小段距离时，设此时c的速度为v，

根据平行四边形定则，则有，=v，所以物体b的速度大小为vb=v0，故A正确，BCD错误；故选A．3、C【解析】

根据第一宇宙速度计算的表达式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比为1：1，C正确ABD错误4、C【解析】

AB．到最低点A球减少的重力势能较大，所以A球的动能大于B球的动能，两球质量相等，则A球的速度大于B球的速度，故AB正确；CD．小球下落过程中，仅有重力做功，机械能守恒，两球释放位置等高，且质量相等，所以具有相同的机械能，故C错误，D正确．本题选不正确的，故选C．5、C【解析】试题分析：对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对木块受力分析即可．小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，C正确．6、D【解析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：根据平衡条件得知：F与FT的合力与重力3mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为Fmin＝3mgsinθ＝mg故D正确，ABC错误．故选D。7、ACD【解析】A、B、因弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为F=K（l-R）=KR=mg，方向始终背离圆心，无论小球在CD以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论v0多大，小球均不会离开圆轨道，故A正确，B错误．C、小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有：，解得：，所以只要，小球就能做完整的圆周运动，故C正确．D、在最低点时，设小球受到的支持力为N，有，解得：①，运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N′，设此时的速度为v，由机械能守恒有：②；此时合外力提供向心力，有：③；联立②③解得：④；联立①④得压力差为：△N=6mg，与初速度无关，故D正确．故选ACD．【点睛】该题涉及到的指示点较多，解答中要注意一下几点：1、正确的对物体进行受力分析，计算出沿半径方向上的合外力，利用向心力公式进行列式．2、注意临界状态的判断，知道临界状态下受力特点和运动的特点．3、熟练的判断机械能守恒的条件，能利用机械能守恒进行列式求解．8、BC【解析】

解决本题的关键根据F-t图象作出v-t图，即可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等．t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同．即物体在0-1s内加速，在1-2s内减速，如此反复．但整个过程当中物体运动的方向不变．【详解】根据题意可知合力随时间周期性变化，故根据牛顿第二定律F=ma可得：物体的加速度为，故在0-1s内物体做加速度为a匀加速直线运动，在1-2s内物体做加速度为a的匀减速直线运动，作出v-t图象如图．由v-t图象可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故A错误；2s末合力不为零，故加速度不为零，故B正确；由v-t图象可以看出4s末速度为零，故C正确；由于整个运动过程中，质点一直向一个方向运动，不可能回到原出发点．故D错误．故选C．【点睛】将F-t图象转化成a-t图象，然后利用a-t图象与时间轴围成的面积等于物体速度的改变量求解物体的运动情况，是我们应该掌握的一种技巧，应注意积累和掌握．9、AB【解析】

AB.第一阶段：根据牛顿第二定律mg得a1x所用时间为t传送带位移为x划痕为Δ第二阶段mg得a2x所用时间为t传送带位移为x划痕为Δ由以上分析可知，物体运动总时间为t=物体的总位移x=故AB正确；CD.产生总热量为Q=μmg摩擦力第一阶段做负功，第二阶段做正功，摩擦力对小木块所做功为W=-μmg故CD错误。10、BD【解析】

A．对物块，由动能定理可知，物块的动能：Ek=（F-f）（x+l）A错误；B．对小车，由动能定理可得，小车的动能为：Ek=fxB正确；C．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl，C错误；D．由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为F（x+l）-flD正确。故选BD。11、AD【解析】试题分析:卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，，由，根据题意ra＜rb=rc，所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故A正确；由根据题意ra＜rb=rc，所以b、c的加速度大小相等，且小于a的加速度，故B错误；c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，b减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇．故C错误；由，根据题意ra＜rb=rc，a卫星的周期小于b,c的周期，故D正确．考点：万有引力定律及其应用12、AC【解析】

ACD.对于任意一个小球都受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①,FNsinθ=mg…②．由①②可得：gcotθ=a，可知两球的向心加速度大小相等，A球对筒壁的压力必等于B球对筒壁的压力．根据所以半径大的A线速度大，角速度小，故AC正确，D错误；B.根据公式：T=2π/ω，可知A角速度小，则周期大．故B错误．故选AC二．填空题(每小题6分，共18分)13、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力势能一定减小了mg（H+h）；下降的整个过程动能的增加量为零，故整个过程中合力做功一定为零；点睛：功是能量转化的量度有一些具体形式：重力做功是重力势能的变化的量度；合力做功是动能变化的量度．14、刻度尺、天平、铅垂线两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2m1s1＝m2s2【解析】

小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块的质量m1和m2，两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1，s2，需要的器材为刻度尺、天平、重锤线．（1）需要的实验器材有：天平、直尺、铅锤、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等（2）需要直接测量的量为：两物块的质量m1．m2及它们对应的平抛射程s1．s2；（3）需要验证的表达式为：m1s1=m2s2．15、【解析】

[1]．A球刚要着时，设两球的速度为v，则由