岳阳市重点中学2021-2022学年高一物理第二学期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、(本题9分)小明沿半径为50m的圆形草坪边缘绕跑一圈后回到起点，在跑步过程中，小明的路程和位移大小的最大值分别是()A．100πm，100mB．100πm，100πmC．50πm，50πmD．0，02、(本题9分)如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和二个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（）A．va>vb>vc，ta>tb>tcB．va<vb<vc，ta=tb=tcC．va>vb>vc，ta<tb<tcD．va<vb<vc，ta>tb>tc3、(本题9分)如图所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点P处(距地面600km)，将发动机短时点火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在近地点变轨后的运行速度()A．小于7.9km/sB．大于7.9km/s，小于11.2km/sC．大于11.2km/sD．大于11.2km/s，小于16.7km/s4、为厉行低碳环保，很多城市用超级电容车替换城市公交，某款公交车在车底部安装超级电容器（如图），其标称“，”．车辆进站后，车顶充电设备迅速搭到充电桩上完成快充，若该款质量为，额定功率的超级电容车，在平直的水平路面上行驶时，最大行驶速度为，在不载客的情况下，下列说法正确的是（）A．超级电容车以最大速度行驶时牵引力大小为B．超级电容车启动时的加速度为C．电容器在电压下才能正常工作D．超级电容器的电容随电压的增大而增大5、(本题9分)物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服F2做功8J，则F1A．-2J B．2J C．10J D．6、(本题9分)如图所示，将小球以速度v沿与水平方向成角斜向上抛出，结果球刚好能垂直打在竖直墙面上，球反弹的瞬间速度方向水平，且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的，已知，，空气阻力不计，则当反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切值为（）A． B． C． D．7、如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为，现让弹簧一端连接另一质量为的物体（如图乙所示），物体以的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为，则()A．物体的质量为B．物体的质量为C．弹簧压缩最大时的弹性势能为D．弹簧压缩最大时的弹性势能为8、(本题9分)起重机用钢丝绳吊着重物匀加速竖直上升，空气阻力不计，在上升的过程中()A．钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量B．合外力对物体做功等于物体机械能的增量C．物体克服重力做功等于物体重力势能的增量D．钢丝绳拉力对物体做功等于物体动能的增量9、(本题9分)如图所示，由长为L的轻杆构成的等边三角形支架位于竖直平面内，其中两个端点分别固定质量均为m的小球A、B，系统可绕O点在竖直面内转动，初始位置OA水平．由静止释放，重力加速度为g，不计一切摩擦及空气阻力．则（）A．系统在运动过程中机械能守恒B．B球运动至最低点时，系统重力势能最小C．A球运动至最低点过程中，动能一直在增大D．摆动过程中，小球B的最大动能为mgL10、(本题9分)如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径11、(本题9分)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2mg12、(本题9分)光滑水平面上静止一质量为的木块，一颗质量为的子弹以水平速度射入木块，最终和木块一起以的速度运动．设相互作用力为，为恒力．在这个过程中下列说法正确的是（）A．子弹克服阻力做的功等于）B．力对子弹做的功和力对木块做的功相等C．子弹对木块做的功等于木块动能的增量D．子弹损失的动能等于木块增加的动能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图示，为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是______s．（2）小球运动的水平分速度为______m/s．（3）小球经过B点时速度的大小为______m/s．14、（10分）某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为______J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了______J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能________（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因________________________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，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着、两个物块，转盘中心处固定一力传感器，它们之间用细线连接．已知两组线长均为．细线能承受的最大拉力均为．与转盘间的动摩擦因数为，与转盘间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块和力传感器均视为质点，转盘静止时细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度勾速转动时，传感器上就会显示相应的读数，取．求：（1）当间细线的拉力为零时，物块能随转盘做匀速转动的最大角速度；（2）随着转盘角速度增加，间细线刚好产生张力时转盘的角速度；（3）试通过计算写出传感器读数随转盘角速度变化的函数关系式，并在图乙的坐标系中作出图象．16、（12分）(本题9分)“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其示意图如图所示,长为L=10m的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r=4m的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力和空气阻力，重力加速度，，.求转盘转动的角速度ω的大小.17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平面上小球A、B分别以3.2m/s、2.0m/s的速率相向运动，碰撞后A球静止．已知碰撞时间为0.05s，A、B的质量均为0.5kg．求：(1)碰撞后B球的速度大小；(2)碰撞过程A对B平均作用力的大小．

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、A【解析】小明沿半径为50m的圆形草坪边缘跑一圈后回到起点，初末位置重合；路程等圆形草坪边缘的周长，即；最大位移是跑半圈的位移，为，A正确．2、D【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．【详解】三个物体都做平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，由，得，可以知道下落的距离最大的物体的运动时间最长，所以运动时间的关系为，以c点所在的平面为水平面，画一条水平线，三个球的竖直位移相同，所以它们的运动时间t相同，由可以知道，水平位移大的物体的初速度大，所以初速度的关系为．故本题正确答案选D．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．3、B【解析】本题考查的是三种宇宙速度的问题。第一宇宙速度为环绕速度，绕地球运动的速度为7.9km/s；第二宇宙速度为脱离速度，是离开地球引力的速度为11.2km/s；则卫星在近地点变轨后的运行速度大于7.9km/s，小于11.2km/s；B正确；4、A【解析】

A.根据P=Fv，以最大速度行驶时的牵引力大小为，故A正确；B.电容车行驶时受到的阻力与其速度成正比，刚开始启动时v=0，f=0，因为电容车功率不变，所以根据P=Fv，牵引力随速度增大而减小，刚启动时的牵引力不等于最大速度时的牵引力，所以的结果不正确，故B错误；C.2.7V为电容的额定工作电压，是电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压．超级电容器在小于等于2.7V电压下能正常工作，故C错误；D.电容器的电容大小与充电电压大小无关，由电容器本身因素决定，故D错误．5、A【解析】

力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J与分析不符C.10J与分析不符D.1J与分析不符6、B【解析】采用逆向思维，小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动，将抛出速度沿水平和竖直方向分解，有：vx＝vcosθ＝v•cos37°＝0.8v，vY＝v•sin37°＝0.6V

球撞墙前瞬间的速度等于0.8v，反弹速度大小为：;反弹后小球做平抛运动，当小球的速度大小再次为v时，竖直速度为：速度方向与水平方向的正切值为：，故B正确，ACD错误；故选B.7、AC【解析】

对图甲，设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能EP=M；对图乙，物体A以2的速度向右压缩弹簧，A、B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v由动量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)联立两式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D错误，A、C正确．故选A、C8、AC【解析】

除重力以外的其它力的功等于机械能的增量，可知钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量，选项A正确；根据动能定理，合外力对物体做功等于物体动能的增量，选项B错误；物体克服重力做功等于物体重力势能的增量，选项C正确；钢丝绳拉力与重力对物体做功之和等于物体动能的增量，选项D错误；故选AC.【点睛】此题关键是理解功能转化关系：合力的功等于动能的增量；重力的功等于重力势能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的增量．9、AD【解析】系统在整个运动的过程中，只有重力做功，所以系统在运动过程中机械能守恒，故A正确；A、B两球组成的系统的重心在AB两球连线的中点，所以当AB杆水平时，重心最低，此时重力势能最小，故B错误；由系统能量守恒可知A球运动至最低点过程中，动能先增大后减小，故C错误；当A、B水平时B的动能最大，根据动能定理可得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误．10、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。11、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。12、AC【解析】

A、对子弹全过程由动能定理，有，所以子弹克服阻力做功为，故A正确；B、设子弹相对地面的位移为x，木块相对地面的位移为s，则力对木块做功，力对子弹做功，由于x>s，故，故B错误；C、由动能定理可知，木块获得动能，即子弹对木块做的功等于木块获得的动能，故C正确；D、对子弹和木块组成的系统，全过程总能量守恒，即系统内减少的能量等增加的能量，即：子弹减少的动能=木块增加的动能+系统产生的内能，故D错误；故选AC．【点睛】研究阻力对子弹做的功，子弹对木块做功，使用动能定理列方程即可解决，比较子弹与木块相互作用力所做的功，关键是确定两物体的位移，内能的产生，可以用能量守恒定律，或者求机械能损失来解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.1s1.5m/s2.5m/s【解析】

(1)在竖直方向上,根据得，闪光相等的时间间隔为：(2)小球平抛运动的初速度为：(3)B点竖直分速度为：则小球经过B点的速度大小为：【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，根据水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．14、7.617.63“略大于”纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能【解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论vc=x第二空.重力势能减小量ΔE第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降