上海市崇明区2021-2022学年高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

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：（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)一物体静止在光滑水平面，先对它施加一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去该力，并立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间t后物体回到出发点，则在此过程中，F1、F2分别对物体做的功的大小W1、W2的关系是（）A．W1=W2 B．W2=2W1 C．W2=3W1 D．W2=5W12、(本题9分)一个电子钟的秒针角速度为()A．πrad/s B．2πrad/s C．π/30rad/s D．π/60rad/s3、(本题9分)己知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是（）A．线速度大小为B．角速度为C．加速度大小为D．周期为4、(本题9分)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知：A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积5、(本题9分)下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）A．小石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．人乘电梯，人随电梯加速上升的过程D．子弹射穿木块，子弹在木块中运动的过程6、(本题9分)某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10m至15m之间，忽略空气阻力，取g＝10m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围是()A．0.8m至1.8m B．0.8m至1.6mC．1.0m至1.6m D．1.0m至1.8m7、一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在空中的运动时间为0.8sB．物体抛出时离地而的高度为3.2mC．物体抛出点到落地点的水平距离为6mD．物体运动过程中重力做功的平均功率为40W8、(本题9分)如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（）A．动能为B．机械能为C．动能为D．重力势能为9、(本题9分)光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径R，固定在竖直平面内．AB两质量均为m的小环用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上．将AB两环从图示位置静止释放，A环离开底部2R．不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，则（重力加速度为g）：A．AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力大小为mgB．A环到达最低点时，两球速度大小均为C．若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时的速度大小为D．若将杆换成长，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后，A环离开底部的最大高度10、(本题9分)如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于点，在点的正下方点钉颗一钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时()A．小球的角速度突然变大B．小球的瞬时速度突然变大C．绳上拉力突然变小D．球的加速度突然变大11、(本题9分)如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为，从C点向右摆到最高点的时间为.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小D．，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大12、(本题9分)在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（）A．人对车做正功 B．人对车做负功C．推力对车做正功 D．车对人静摩擦力做正功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用图示的装置来验证加速度和质量成反比，在自制的双层架子上固定平板玻璃，架子放在水平桌面上，连接小车的细绳跨过定滑轮与小桶相连，实验步骤如下：①在两个小桶中装入适量细砂，并使两桶质量（含沙子）相同②两车紧靠架子左边的挡板，在乙车上放一个砝码，同时释放两车，当车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照，在照片上，通过装置上的刻度尺，测出甲、乙两车运动的距离x1，x2，③在乙车上逐渐增加砝码个数，重复步骤②（1）本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车的质量成______，来验证合外力一定时加速度与质量成反比；（2）实验前，该同学将装置的左端适当垫高了一些，目的是______，实验过程中______车（填“甲”或“乙”）受到的拉力更接近沙桶（含沙子）的重力（3）若该同学以为横坐标，以乙车（含砝码）的质量m为纵坐标，作出的图线是直线，该直线的斜率为______的质量（填“甲车”、“乙车”（含砝码）或“沙桶”（含沙子））14、（10分）如图所示是是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置。(1)为了减小实验误差，下列措施可行的是_______(填写代号）A．重锤选用体积较大且质量较小的B．重锤选用体积较小且质量较大的C．打点计时器尚定时应使两限位孔的连线竖直向下D．应先放手让质量拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作(2)如图已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2,交流电源的频率为50Hz，从打O点到打F点的过程中，重锤重力做功为_____J.(保留2位有效数字）。重锤动能的增加量为______J.(保留2位有效数字）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)如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳子跨过滑轮相连.斜面光滑，不计绳子和滑轮之间的摩擦.开始时A物体离地的高度为h，B物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物均静止(1)A物体将要落地时的速度多大？(2)A物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，则B物在斜面上的最远点离地的高度多大？16、（12分）(本题9分)用F=100N的水平恒力拉质量m=20kg的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示.已知木箱与地面之间的动摩擦因数μ=0.40，重力加速度g=10m/s（1）木箱的加速度a的大小；（2）木箱运动2.0s时，它的速度v的大小；（3）从静止开始到木箱运动2.0s的过程中，水平恒力F对木箱做的功W．17、（12分）(本题9分)把一个物体放在倾角为37°的斜面上，物体处于静止状态，已知物体受斜面的支持力大小为40N，受斜面的摩擦力大小为30N.求这两个力的合力大小和方向.

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】试题分析：根据两段运动位移大小相等可得，计算可得，因为F=ma，所以，因为W=FS，所以W2=3W1，故选C考点：考查功的计算点评：本题难度较小，抓住已知条件：位移大小相同，只需确定两个力的大小关系即可求解2、C【解析】

秒针的周期T=60s，转过的角度为2π，则角速度；故A、B、D错误，C正确．故选C．【点睛】解决本题的关键知道角速度的定义式，知道角速度与周期的关系．3、B【解析】根据万有引力提供向心力即忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径；

A、线速度大小为，故A错误；

B、角速度为，故B正确；

C、加速度，故C错误；

D、周期，故D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用．4、C【解析】太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误；根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大，较远点的速度较小，选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知，木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确；根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；故选C.5、A【解析】本题考查对机械能守恒定律的理解，根据守恒条件，只有重力做功时机械能守恒，则只有A是正确的，B中有摩擦力做功，C中有电梯对人做功，D中有木块的阻力做功；6、A【解析】

球做平抛运动在水平方向上：由初速度是25m/s，水平位移是10m至15m之间，所以球的运动的时间是0.4s﹣0.6s之间，在竖直方向上自由落体：所以可以求得高度的范围是0.8m至1.8m。A、与计算结果相符，A正确；BCD、与计算结果不符，BCD错误。7、ABD【解析】

A.根据平行四边形定则知，物体落地的竖直分速度，则物体在空中运动的时间；故A正确.B.物体离地面的高度；故B正确.C.物体抛出点到落地点的水平距离x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C错误.D.物体运动过程中重力做功的功率；故D正确.8、BC【解析】

ACD．不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则根据机械能守恒得落地时石块的动能故AD错误，C正确；B．机械能等于重力势能与动能之和，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则石块落地时机械能等于动能，即故B正确。故选BC。9、BCD【解析】

A.对整体分析，自由落体，加速度g，以A为研究对象，A作自由落体，则杆对A一定没有作用力．即F=0，故AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力为零，选项A错误．B.AB都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，即vA=vB；对整体依机械能守恒定律，有：mg•2R+mg•R＝•2mv2，解得，故A环到达最低点时，两环速度大小均为，选项B正确．

C.若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，A环到达最低点时，杆与竖直方向的夹角为30°；设AB的速度为vA和vB，则；由机械能守恒可得：，联立解得：，选项C正确；D.由于杆长超过了半圆直径，故最后A环在下，如图；

设A再次上升后，位置比原来高h，如下图所示．

由机械能守恒，有：−mgh+mg(2R−2R−h)＝0

解得h＝(−1)R，故A离开底部(+1)R

故若将杆换成长2R，A环仍从离开底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为(+1)R．选项D正确.10、AD【解析】

AB.因为碰到钉子前后瞬间水平方向没有作用力，瞬时速度大小不变；但因为圆周半径变小，，角速度变大，A正确B错误．CD.根据可知，球的加速度变大；根据向心力方程，可知，绳的拉力变大，C错误D正确．11、BD【解析】

单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式分析，注意摆动中摆长是变化的；同时根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。【详解】ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：；摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误；D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。12、BCD【解析】

AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A不符合题意，B符合题意；C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C符合题意；D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、反比平衡摩擦力乙甲车【解析】试题分析:（1）由牛顿第二定律：，小车受到拉力相同时，加速度与质量成反比，而位移与加速度成正比；（2）将装置的左端适当垫高了一些，目的是平衡摩擦力；由于乙车增加了砝码，故车的质量比沙的质量要大很多；（3）由于小车发生的位移与小车的质量成反比，即：，可知：，故斜率为甲车质量．考点:探究加速度与质量、力的关系．14、（1）BC（2）0.35（0.34~0.36）0.33（0.32~0.34）【解析】

第一空.重锤选用体积较小且质量较大的，选项A错误，B正确；打点计时器固定时应使两限位孔的连线竖直向下，这样可减小纸带与计时器之间的摩擦，选项C正确；应先通电让打点计时器工作，再放手让物体拖着纸带运动，选项D错误；第二空.重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：△Ep=mgsOF=0.50×9.8×7.05×10-2J=0.35J