四川省威远中学2021-2022学年高一物理第二学期期末检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车匀速骑行时，下列说法正确的是A．A、B两点的角速度大小相等B．B、C两点的线速度大小相等C．A点的向心加速度小于B点的向心加速度D．C点的向心加速度小于B点的向心加速度2、(本题9分)如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则A．重力做的功是500JB．拉力做的功为100JC．拉力大小为120ND．拉力大小为100N3、(本题9分)关于离心运动，下列说法中正确的是（）A．物体突然受到向心力的作用，将做离心运动B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动4、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR5、(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行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大C．c加速可以追上同一轨道上的b，b减速可以等候同一轨道上的cD．b、c向心加速度相等，且大于a的向心加速度6、一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的A．0.5倍 B．倍 C．倍 D．2倍7、如图所示,长为L的细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是（

）A．绳对小球的拉力之比为2：3 B．小球所受合外力之比为1：2C．小球做圆周运动的线速度之比为2：3 D．小球做圆周运动的角速度之比为1：28、如图所示，长为l的轻杆两端各固定一个小球（均可视为质点），两小球的质量分别为mA=m和mB=2m，轻杆绕距B球处的光滑轴O在竖直平面内自由转动。当杆转至图中竖直位置时，A球速度为。则此时A．B球的速度大小为B．B球的速度大小为C．杆对B球的支持力为mgD．杆对A球的拉力为2mg9、公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（）A．车对桥的压力比汽车的重力小B．车对桥的压力比汽车的重力大C．车的速度越大，车对桥面的压力越大D．向心力由汽车所受重力、桥面对其支持力和摩擦力提供10、(本题9分)已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是A．该卫星距离地面的高度为B．该卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度D．该卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度11、(本题9分)某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力f大小恒定.则在上升过程中A．小球的动能减小了(f+mg)HB．小球机械能减小了fHC．小球重力势能减小了mgHD．小球克服空气阻力做功(f+mg)H12、(本题9分)一辆汽车质量m=2.0t，汽车与路面的动摩擦因数为μ=0.2，公路某转弯处半径为R=50m(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2)问：若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车速度不可能是A．9m/sB．10m/sC．11m/sD．12m/s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)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。(1)实验时，把________点作为零势能点。(2)若实验测得D点的机械能明显偏小，造成该误差的原因可能是（__________）A．摆锤在运动中受到空气阻力的影响B．光电门放在D点的右侧C．光电门放在D点的左侧D．摆锤在A点释放时有初速度14、（10分）某物理课外小组利用图甲中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。（1）除了甲图中所给器材以及交流电源和导线外，为完成实验在下列器材中，还必须使用的器材是____。（选填正确选项的字母）A．秒表B．天平（含砝码）C．弹簧测力计D．刻度尺（2）在实验中，得到一条符合要求的打点纸带，如乙图所示。已知相邻计数点间的时间间隔为T，已测量出相邻计数点间距为x1、x2、x3、x4、x5、x6。为了减小实验误差，较准确得出小车的加速度，则小车加速度的表达式为a=_____。（3）某组同学在验证加速度与力的关系时，获得数据后，在坐标系中作出了如丙图所示的a-F图象。①此图线不过坐标原点的原因是____________。②这组同学使用的小车的质量为___kg。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，半径R=3m的光滑圆弧轨道BC竖直固定在光滑水平地面上，C端切线水平；与C端等高的长木板质量M=4kg靠紧圆弧轨道；A点在圆弧轨道所在竖直面内，与B端的高度差h=0.8m．质量为m=3kg的小物块（可视为质点）从A点以v0=3m/s的水平初速度抛出，运动到B端恰好沿着切线方向进入圆弧轨道BC，最后与长木板相对静止．小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s1．求：（1）小物块运动至B端时的速度大小和方向；（1）小物块滑至C端时，圆弧轨道对它的支持力大小；（3）长木板的最小长度．16、（12分）从离地足够高处无初速度释放一小球，小球质量为0.2kg，不计空气阻力，g取10m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考平面.求：（1）第2s末小球的重力势能；（2）3s内重力所做的功及重力势能的变化；（3）3s内重力对小球做功的平均功率.17、（12分）(本题9分)如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R＝0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接。有一质量为1kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F随位移变化的关系如图乙所示。滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数为μ＝0.25，与半圆弧轨道BC间的动摩擦因数未知，g取10m/s2。求：（1）滑块到达B处时的速度大小；（2）若到达B点时撤去F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功。

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】

A.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ω•r，由于半径不同，则角速度不相等。故A错误；B.BC两点属于同轴转动，角速度相等，半径不相等，根据v=rω可知线速度不相等。故B错误；C.AB两点的线速度相等，根据an=v2r，AD.BC点的角速度是相等的，根据an=ω2r，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误；2、B【解析】

A.物体在水平地面上向左匀速移动了5m，在重力方向上没有移动距离，所以重力对物体做的功为0J，故A错误。B.根据做功的公式：W=Fs代入数据得拉力做功为：W=20N×5m=100J故B正确；CD.物体做匀速运动，所以拉力：20NCD错误。3、D【解析】A、所有远离圆心的运动都是离心运动，只要合力小于需要的向心力即可，不一定为零，故A错误；B、做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做向心运动，故B错误；C、做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就会偏离圆轨道，但可能是向心运动，故C错误；D、做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动，故D正确．点睛：做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出，做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动．4、C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力．设小球运动到c点的速度大小为vC，则对小球由a到c的过程，由动能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移为x=at2=2R．由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误．【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高．5、B【解析】

A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有GmMr2=mv解得卫星线速度v=GM由图可知，ra＜rb=rc，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故选项A不合题意；B.由v=GMr知，aC.c加速要做离心运动，不可以追上同一轨道上的b；b减速要做向心运动，不可以等候同一轨道上的c，故选项C不合题意；

D.由向心加速度a=GMr2知，b、c的向心加速度大小相等，且小于6、A【解析】

气体的状态参量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，

气体发生等容变化，由查理定律得：解得：压强增加量与原压强的比值：即压强的增加量是原来压强的0.5倍；A．0.5倍，与结论相符，选项A正确；B．倍，与结论不相符，选项B错误；C．倍，与结论不相符，选项C错误；D．2倍，与结论不相符，选项D错误；7、ABD【解析】

A．在最低点由牛顿第二定律得T−mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；8、BCD【解析】

对A、B球整体，重心在O位置，故A、B球整体绕着O点做匀速圆周运动，角速度是相等的，故根据v=rω，速度之比为2：1，故vB=，故A错误，B正确。杆对B球的作用力为FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向竖直向上，故C正确。杆对A球的作用力为FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向竖直向上，故D正确。9、BC【解析】

ABD.汽车通过凹形桥最低点时，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根据N=mg+m10、BCD【解析】

A.万有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A错误；B.第一宇宙速度为，r＞R，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；C.同步卫星与地球自转的角速度相同，则由v=ωr可知，该卫星运行的线速度大于地球自转的线速度，选项C正确；D.卫星运行的向心加速度，地表重力加速度为，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确；11、AB【解析】

A.小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得:-mgH-fH=△Ek，则得动能的减小量等于mgH+fH；故A正确.B.根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量；在上升过程中，物体克服阻力做功fH，故机械能减小fH；故B正确.C.小球上升H，故重力势能增加mgH；故C错误.D.在上升的过程中，小球克服空气阻力做功fH；故D错误.12、CD【解析】汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，要不侧滑：f≤μmg；又因圆周运动有：f=mv2R得：v≤点睛：熟记摩擦力公式和向心力公式是解决本题的关键，分析向心力是由哪些力提供的．通常这样找向心力：沿半径方向的所有力的合力提供该物体做圆周运动的向心力．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D；ABC【解析】

（1）由于重锤的高度都是相对于D点的，因此选择D点为零势能点，将把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，测出重锤速度，可以进行机械能守恒的验证。

（2）若摆锤在运动中受到空气阻力的影响，会出现机械能偏小，故A正确；若光电门放在D点的右侧，因重力势能与动能之和即为机械能，因此机械能明显偏小，故B正确；若光电门放在D点的左侧，因重力势能与动能之和即为机械能，因此机械能明显偏小，故C正确；摆锤在A点释放时有初速度，则会导致机械能偏大，故D错误。故选ABC.【点睛】验证机械能守恒的方法很多，但是其原理是一样的，因此明确实验原理是解决实验的关键。14、BD未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足0.5【解析】

第一空.依据实验特点，打点计时器有计时功能，合力近似等于砂桶的重力，因此实验中不需要秒表和弹簧测力计；但是要用天平测量小车及砂桶的质量，用刻度尺测量纸带计数点之间的距离，故AC错误，BD正确；第二空.由匀变速直线运动规律可知：x4-x1=a1T2；x5-x2=a1T2；x6-x3=a1T2；所以小车加速度的表达式为；第三空.当绳子上拉力时小车没有加速度