山西省长治市第九中学2021-2022学年物理高一下期末达标检测模拟试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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)真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（）A．F B．2F C． D．2、设河水对船的阻力与船的速度大小成正比，起初船以较低速度v匀速行驶，那么当船以2v匀速行驶时，轮船发动机的功率是原来的（）A．2倍 B．4倍C．倍 D．倍3、如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高为的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A． B． C． D．04、(本题9分)如图所示，两小球从同一竖直线上的不同位置抛出后，恰好在位置相遇，已知两球抛出时的速度分别为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．两球从抛出到运动至点的时间相等B．先抛出，且C．先抛出，且D．相遇时球竖直方向的速度大于球竖直方向的速度5、(本题9分)如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是A．容器受到的摩擦力不变B．容器受到的摩擦力逐渐增大C．水平力F一定不变D．水平力F必须逐渐增大6、(本题9分)如图所示，质量相同的小球A、B，用不可伸长的轻细线分别悬挂在等高的O1、O2点，系A球的悬线比系B球的悬线长．把两球的悬线均拉至水平后将小球无初速释放，则两球经过各自的最低点时A．A球的速度等于B球的速度B．A球悬线的拉力大于B球悬线的拉力C．A球的动能大于B球的动能D．A球的机械能大于B球的机械能7、(本题9分)弹弓是“80后”最喜爱的打击类玩具之一，其工作原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处（AB连线的中垂线上）放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉直至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD的中点，则（）A．从D到C，弹丸的机械能守恒B．从D到C，弹丸的动能先增大后减小C．从D到C，弹丸在E点时重力的功率一定最大D．从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能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)如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E10、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m11、(本题9分)物体在地面附近绕地球做圆周运动时的速度就叫做第一宇宙速度．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度大小约为11.2km/sB．第一宇宙速度是人造卫星绕地球运动的最大运行速度C．第一宇宙速度是使人造卫星绕地球运动所需的最小发射速度D．若已知地球的半径和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度12、(本题9分)如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜放置，以同样恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在A处，小物块在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H，则在物块从A到B的过程中A．两种传送带对小物块做功相等B．两种传送带因运送物块而多消耗的电能相等C．两种传送带与小物块之间的动摩擦因数不等，甲的小D．两种传送带与物块摩擦产生的热量相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)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___。14、（10分）在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A．让小球多次从________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置B．安装好器材,注意使斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是________C．测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度.实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D．取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).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)一条长为0.80m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=0.10kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H=1.00m开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度求：（1）当小球运动到B点时的速度大小；（2）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求小球落到C点时的瞬时速度的大小；（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．16、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上固定一由14圆弧AB和12圆弧BC组成的光滑轨道，两者在点B处平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为R2。一质量为m的小球以大小为v0(1)小球从A点运动到B点的时间；(2)小球在A、C两点所受轨道的弹力大小之比。17、（12分）(本题9分)如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示(图中a0为已知量)。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G。求(1)星球的质量M;(2)若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大小.

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、D【解析】

由点电荷库仑力的公式可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，故D正确，A、B、C错误；故选D。2、B【解析】

由题意知船以速度v匀速行驶时，船受到的阻力f=kv；故由P=Fv可知，发动机的功率P=kv×v=kv2；故当速度加倍时，发动机的功率增为原来的4倍；故选B。3、A【解析】

A.根据重力做功方程可知：，BCD错误A正确4、D【解析】

ABC.两球在c点相遇，根据知，下降的高度越高，时间越长，则a球运动的时间长，b球运动的时间短，可知a球一定是早些抛出的，水平位移相等，根据知，A球的运动时间长，则A球的初速度小，即，ABC错误；D.相遇时，由于a球下落的高度大，所以a球在竖直方向上的速度大，D正确．5、B【解析】

由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；水平方向受力平衡，当满足mg=f<fm=μmF时，力F可能不变，故CD错误。故选B。【点睛】注意此问题中，物体受到墙的摩擦力等于物体重力，物重变大、摩擦力变大，但是最大静摩擦力可能是不变的，这是本题的易错点．6、C【解析】

根据动能定理或机械能守恒求出在最低点的速度表达式，可比较出A、B两球的速度大小．A、B两球在向下运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，比较出初始位置的机械能即可知道在最低点的机械能大小．根据拉力与重力的合力提供向心力，F-mg=m，得出拉力的大小，从而可以比较出两球摆线的拉力．【详解】根据动能定理mgL=mv2，得v=，L越大，速度越大，所以A球的速度大于B球的速度。故A错误。由F-mg=m，得，F=mg+m=3mg，与摆线的长度无关。所以两球摆线拉力大小相等。故B错误。到达最低点的动能Ek=mv2=mgL，则A球的动能大于B球的动能，故C正确。两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故D错误。故选C。【点睛】解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律，知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力．7、BD【解析】试题分析：在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，但是此点不是E点，所以从D到C，弹丸的速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故AB错误；从D到C，橡皮筋对弹丸做正功，弹丸机械能一直在增加，故C错误；从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段长度相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，即机械能增加的较多，故D正确；故选D.考点：动能定理；机械能守恒定律【名师点睛】本题考查弹力与重力做功情况下能量的转化情况，熟练应用能量守恒是分析问题的基础，要知道机械能守恒的条件是：只有重力弹力做功．也可以从能量转化的角度分析其机械能的变化；注意要判断的是弹丸的机械能的变化情况，而不是弹丸和橡皮筋的系统.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、BD【解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.10、BCD【解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。11、CD【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力可知，当r取地球半径，则v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A错．R越大，速度越小，所以B对．要把卫星送入轨道，则需要更多机械能，因此越远越困难，所以C对．，所以D对考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解．12、AC【解析】

A.传送带对小物体做功等于小物块机械能的增加量，两种情况下物体动能的增加量相等，重力势能的增加量也相同，即机械能的增加量相等，根据功能关系知，两种传送带对小物体做功相等，故A正确.C.根据公式v2=2ax，乙物体的位移小，v相等，可知物体加速度关系a甲＜a乙，再由牛顿第二定律μmgcosθ-mgsinθ=ma，得知μ甲＜μ乙；故C正确.D.由摩擦生热Q=fS相对知，甲图中：，，．乙图中：，，解得：，，Q甲＞Q乙；故D错误.B.根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能之和，因物块两次从A到B增加的机械能相同，Q甲＞Q乙，所以将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能甲更多，故B错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、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14、斜槽的同一位置；