徐州市2022年物理高一第二学期期末检测模拟试题含解析

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（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)如图所示，两端封闭的真空玻璃管内有一金属片，用电磁铁吸在上端。切断电磁铁电源的同时，让玻璃管水平向右匀速移动，则管内金属片的运动轨迹可能是（）A．B．C．D．2、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（）A．4π2C．G4π3、如图所示，为一皮带传送装置，右轮半径为r，a是其边缘上一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半轻为2r，b在小轮上，到小轮中心的距离为r，c在小轮边缘上，d在大轮边缘上，以下关系错误的是A．a和c的线速度相等B．b、c和d角速度相等C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4D．aa:ab:ac:ad=2:1:2:44、(本题9分)真空中两个点电荷相距为r时，它们间的静电力大小为F；如果保持它们的电荷量不变，将距离增大为2r，则静电力大小将变为A．2F B．F C． D．5、(本题9分)两个质量相同的物体放在水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数相同，因为水平方向受到的拉力大小不同，A做匀速运动，B做变速运动，则它们受到的滑动摩擦力大小（）A．FA＞FBB．FA＝FBC．FA＜FBD．不能确定6、关于功率的概念，下列说法中正确的是()A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率与时间成反比C．由P=Fv可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大7、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8、如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量9、(本题9分)如图是一个单摆的共振曲线，已知重力加速度为g，根据图线可以得出的是（）A．单摆的固有频率 B．单摆的固有周期C．这个单摆的摆长 D．单摆的摆球质量10、(本题9分)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A．相对地面的运动轨迹为直线B．相对地面做匀加速曲线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为v0＋atD．t时间内猴子对地的位移大小为11、(本题9分)起重机通过缆绳吊着质量为的物体，沿竖直方向以加速度由静止开始提升高度，下列说法中正确的是（）A．物体的重力做功为B．物体的重力势能增加C．物体的机械能增加D．物体的动能增加12、(本题9分)(多选)一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)()A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学将数字式体重计放在电梯的水平地板上。在电梯运动过程中，该同学站在体重计上不动。如图表示电梯从静止开始竖直上升过程中的速度v随时间t变化的关系。已知该同学的质量是50kg。重力加速度g取10m/s2。那么，在19s内电梯上升的高度是_______m。在19s内对体重计示数的压力最大值与最小值之差是_________N。14、质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为增大到最大值.为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。15、(本题9分)如图所示，a、b是匀强电场中的两点，两点间的距离为0.8m，两点的连线与电场线平行，两点间的电势差为8.0V，则匀强电场的场强大小为_______V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将_______（填“增大”“减小”或“不变”）.三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接，半圆形轨道半径为R，一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放，获得向右速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍，之后沿圆周运动，到达C点时对轨道的压力恰好为0.求：(1)释放物块时弹簧的弹性势能；(2)物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率大小.17、（10分）(本题9分)如图所示是一种测量重力加速度的装置．在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以初速度v0自O点竖直向上抛出，上升到最高点P，OP间的距离为h．已知引力常量为G，该星球的半径为R，不考虑星球自转的影响．求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度v．

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、C【解析】

切断电源后电磁铁失去磁性，金属片不在受磁场力作用，在竖直方向上只受重力作用做自由落体运动，水平方向上做匀速运动，所以金属片的运动轨迹应该是一抛物线，且重力指向轨迹的凹侧，故C对；ABD错；综上所述本题答案是：C2、A【解析】

设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G83、D【解析】

A.a、c两点为同缘转动，则线速度大小相等，选项A正确；B.b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，选项B正确；C.因va:vc=1:1；b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，根据v=rω，则vb:vc:vd=1:2:4，则va:vb:vc:vd=2:1:2:4，选项C正确；D.根据a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，选项D错误.此题选择不正确的选项，故选D.4、D【解析】

真空中两个电荷量分别为Q、q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：；若将这两个点电荷间的距离变为2r，则它们之间的静电力大小变为：；故：F′=F；A.2F，与结论不相符；B.F，与结论不相符；C.，与结论不相符；D.，与结论相符；5、B【解析】两者都相对地面运动，即受到的摩擦力都为滑动摩擦力，两只质量相同，与桌面间的动摩擦因数相同，根据Ff=μmg，可知摩擦力相同，即6、D【解析】

AD．功率是描述做功快慢的物理量，某个力对物体做功越快，它的功率就一定大，A错误D正确；B．功率是表示做功的快慢，与时间的长短无关，时间长做的功也不一定多，B错误；C．当F与v垂直时，尽管F与v不为零，但力F不做功，P为零，C错误．7、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。8、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．9、ABC【解析】

AB.由单摆的共振曲线知，当驱动力的频率为0.3Hz时单摆产生了共振现象，则单摆的固有频率，固有周期为；故A项符合题意；B项符合题意.C.由单摆的周期公式，已知重力加速度g，可求出周期T，则能得到单摆的摆长；故C项符合题意.D.因单摆的周期T与球的质量m无关，则题目所给条件不能求出小球的质量;D项不合题意.10、BD【解析】

A．猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，故A错误；B．猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故B正确；C．t时刻猴子在水平方向上的速度为v0，和竖直方向上的分速度为at，所以合速度故C错误；D．在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移故D正确。故选BD。11、AC【解析】

AB．因为物体上升，所以重力做功为，物体的重力势能增加，故A项正确，B项错误；C．对物体进行受力分析可知，由牛顿第二定律可得：解得：物体所受向上的拉力机械能增加等于除重力外的其它力的功，则机械能增量故C项正确；D．据动能定理可知，故D错误。12、AD【解析】

由自由落体规律可求得物体落地前的速度，由竖直上抛运动规律可求得弹起后的速度，再对和地面接触的过程由动量定理可求得平均冲击力的表达式，从而得出决定冲击力的因素；【详解】A、物体在空中做自由落体运动，由自由落体规律可得：落地速度；

弹力起后由运动学公式可得：

设向下为正，则由动量定理可得：

解得：，则可知，h越大，平均冲击力越大，而h一定时，平均冲击力与小球的质量成正比，故选项AD正确，选项BC错误．【点睛】本题考查动量定理的应用，要注意正方向的设定，正确列出关系式．二．填空题(每小题6分，共18分)13、69.6120【解析】

[1].速度时间图像与时间轴所围的面积表示位移，所以可得电梯上升的高度为[2].根据题意可知，0-6s电梯的加速度等于，方向竖直向上，处于超重状态；6s-16s电梯处于平衡状态；16s-19s电梯的加速度等于，方向竖直向下，处于失重状态，所以0-6s对体重计示数的压力最大，16s-19s对体重计示数的压力最小，分别为，，14、【解析】

[1][2]在此过程中由动能定理可得：，当速度最大时牵引力等于阻力，可得方程：，所以所需要的方程为和15、10增大【解析】

第一空.ab的方向与电场线的方向平行，则由Uab=Edab，则场强为：；

第二空.电子在电场中受到的电场力的方向与电场线的方向相反，则电子受到的电场力的方向向左，把电子从a点移到b点，电场力对电子做负功，电子的电势能增大。三．计算题(22分)16、（1）3.5mgR（2）mgR（3）2