云南省玉溪市红塔区第一中学2022年高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,盘面上距圆盘中心为的位置有一个小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动（）A．小物体所受摩擦力保持不变B．小物体所受摩擦力方向沿圆周运动轨道的切线方向C．越大,小物块所受摩擦力越大D．如果对圆盘进行止动,小物块仍相|对于圆盘静止,此时小物块所受合外力指向圆心2、如图所示，一平底试管，管内放一质量为m的球，现驱使试管绕开口端在竖直平面内匀速转动，若通过最高点时，小球对管底刚好无压力，则通过最低点时，小球对管底的压力大小为:()A．mg B．2mg C．3mg D．6mg3、我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”已于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭成功发射升空.假设该卫星的绕月轨道是圆形的，且距离月球表面高度为h，并已知该卫星的运行周期为T，月球的直径为d，万有引力常量为G，则可求出（）A．月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度v=πd/TB．月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径r=d+hC．月球质量D．月球表面的重力加速度4、(本题9分)一个人站在阳台上在同一位置，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速度大小（）A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大5、(本题9分)在珠海国际航展上，歼-20隐身战斗机是此次航展最大的明星。歼-20战机在降落过程中的水平方向初速度为，竖直方向初速度为，已知歼-20战机在水平方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于的匀减速直线运动，则歼-20战机在降落过程（）A．歼-20战机的运动轨迹为曲线B．经歼-20战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等C．在前内，歼-20战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等D．歼-20战机在前内，水平方向的平均速度为6、(本题9分)一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是（）A．物体做匀变速曲线运动B．物体做变加速曲线运动C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动D．物体做直线运动7、(本题9分)如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，若A轮半径是B轮半径的1.5倍，则下列说法中正确的是（）A．A、B两点的线速度大小之比为1:1B．A、B两点的角速度大小2:3C．A、B两点的周期之比为2:3D．A、B两点的向心加速度之比为1:18、(本题9分)如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（）A．小球的机械能保持不变B．小球受的合力对小球不做功C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大9、(本题9分)如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能10、(本题9分)如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为24mg7A．小球受到的空气阻力大小为3mgB．小球运动到P点时的速度大小为24gRC．小球能运动到与O点等高的Q点D．小球不能运动到与O点等高的Q点11、(本题9分)从空中以10m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，已知t=3s时物体未落地，不计空气阻力，取，则以下说法正确的是（）A．抛出后3s末，小球的速度为B．在抛出后3s末，重力的功率为C．在抛出后3s内，重力的平均功率为150WD．抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下12、(本题9分)两个互成角度为θ0°<θ<180°A．匀加速直线运动B．匀速直线运动C．匀减速直线运动D．非匀变速曲线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。A．先松开纸带后接通电源B．用电火花计时器替代电磁打点计时器C．在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。(3)在图乙所示纸带上，某同学选取了多个计数点，并测出了各计数点到O点的距离h，算出打点计时器打下各计数点时重锤对应的速度大小v，以v2为纵轴，以h为横轴若图线为直线，且其斜率为___________，则可验证机械能守恒定律。14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示(图中O是打点计时器打的第一个点，A、B、C分别是以每打两个点的时间作为计时单位取的计数点)。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据纸带求：若重锤质量为m，则重锤从起始下落至B时减少的重力势能为____；动能为____;从以上数据可得的结论是_______________________；产生误差的主要原因是_________________________（结果保留3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)我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一项重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，若飞行器在绕月球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距月球表面高度h的圆形轨道。已知月球半径R，月球表面处的重力加速度g。试导出飞行器在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）。16、（12分）(本题9分)一个质量为2kg的物体静止在水平桌面上，如图1所示，现在对物体施加一个水平向右的拉力F，拉力F随时间t变化的图像如图2所示，已知物体在第1s内保持静止状态，第2s初开始做匀加速直线运动，第3s末撤去拉力，第5s末物体速度减小为0.求：(1)前3s内拉力F的冲量．(2)第2s末拉力F的功率．17、（12分）(本题9分)如图示，有一倾斜放置的长度L=30m的传送带，与水平面的夹角=37，传送带一直保持匀速运动，速度v=4m/s。现将一质量m=1kg的物体轻轻放上传送带底端，使物体从底端运送到顶端，已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.8。以物体在传送带底端时的势能为零，求此过程中（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）物体到达顶端时的机械能；（2）物体与传送带之间因摩擦而产生的热量；（3）电动机由于传送物体而多消耗的电能。

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】小物体所受摩擦力为静摩擦力，大小等于向心力，方向指向圆心，则随转速的增大而增大，选项AB错误；根据f=F向=mω2R可知，R越大，小物块所受摩擦力越大，选项C正确；如果对圆盘进行止动，小物块仍相对于圆盘静止，此时物块做非匀速圆周运动，此时小物块所受合外力不指向圆心，选项D错误；故选C.点睛：注意只有匀速圆周运动物体所受的合力等于向心力指向圆心，对非匀速圆周运动的物体的合力不指向圆心，若速度增加，则合力方向与速度夹角小于900，若速度减小，则合力方向与速度夹角大于900.2、D【解析】

通过最高点时小球对管底刚好无压力，则重力提供向心力，设最高点速度为v0即：移项得：运动到最低点的过程中，设最低点速度为v，由动能定理得：即：设在最低点时轨道对其支持力为N，则：即：A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.3、C【解析】

A.月球探测卫星“嫦娥一号”在离月球表面h高度轨道上运行的速度为故A项与题意不相符；B.月球探测卫星“嫦娥一号”绕月轨道的半径故B项与题意不相符；C.卫星绕月球做匀速圆周运动万有引力做向心力，即为解得：故C项与题意相符；D.月球表面万有引力即重力，故有所以，重力加速度为故D项与题意不相符．4、D【解析】

由机机械能守恒定律可得：1解得v=所以三球落地时的速度大小相等。A.上抛球最大与上述计算结果不符，故A不符合题意；B.下抛球最大与上述计算结果不符，故B不符合题意；C.平抛球最大与上述计算结果不符，故C不符合题意；D.三球一样大与上述计算结果相符，故D符合题意。5、D【解析】

A．飞机的合速度方向飞机的合加速度方向可以知道飞机的速度的方向与加速度的方向是相同的，飞机做匀变速直线运动。故A错误；B．经歼-20战机水平方向的分速度竖直方向上的分速度为故B错；C．在前内，歼-20战机在水平方向的分位移在竖直方向的分位移故C错；D．歼-20战机在前内，水平方向的平均速度为故D正确；故选D。【点睛】物体做曲线运动的条件是受到的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上；结合速度公式计算速度，结合位移公式计算位移。6、A【解析】物体在相互垂直的恒力F1、F2作用下，其合力恒定不变，且物体由静止开始运动，故物体做初速度为零的匀加速直线运动，速度方向与合力方向相同.突然撤去F2后，剩下的F1与速度方向成一锐角，物体做匀变速曲线运动，故A选项正确.7、AB【解析】A、B项：正带的传动属于齿轮传动，A与B的线速度大小相等，二者的半径不同，由v=ωr可知，角速度ω=vC项：由公式T=2πD项：由公式a=ωv可知，aA8、BD【解析】试题分析：由于以恒定速率从A到B，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力F应做正功．因此机械能不守恒A错，B对．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是即显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，C错D对．考点：动能定理、功率点评：本题考查了动能定理，通过功率公式分析瞬时功率的大小问题，本题综合程度较高，属于难题9、AD【解析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.10、AC【解析】

AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得T-mg=m解得小球在P点的速度大小为v=根据动能定理可得：mgR解得f=故A符合题意，B不符合题意。CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为f'，根据动能定理可得：mg⋅解得f'=故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。11、ACD【解析】小球做平抛运动，抛出3s后，小球在水平方向上的速度仍为，在竖直方向上的速度为，故抛出3s后，小球的速度为，重力的功率为，A正确B错误；小球在这3s内的平均功率为，C正确；因为加速度恒为竖直向下，速度变化量方向和加速度方向相同，所以抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下，D正确．【点睛】在使用公式计算时，如果v对应的是瞬时速度，则求出的功率为瞬时功率，若v为平均速度，则求出的功率为平均功率．12、AC【解析】

互成角度的两个初速度的合初速度为v，两个加速度的合加速度为a，其中可能的情况如图，由物体做曲线运动的条件可知，当v与a共线时为匀变速直线运动，当v与a不共线时，为匀变速曲线动A.匀加速直线运动与分析相符，故A项符合题意；B.匀速直线运动与分析不符，故B项不符合意意；C.匀减速直线运动与分析相符，故C项符合题意；D.非匀变速曲线运动与分析不符，故D不符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Bmgh22g【解析】

第一空.先接通电源后松开纸，故A错误；用电火花计时器替代电磁打点计时器，纸带与打点计时间的阻力会更小，故B正确；在铝锤和铁锤中，选择铁锤作为重锤，阻力会更小，故C错误。第三空.从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为mgh2；第四空.打B点时，重物的速度大小为，由于初速度为零，故此过程中，动能的增加量为：；第五空.若在误差允许的范围之内有重力势能减少量等于动能的增加量，即gh2＝f2(h3−h1)2，则机械能守恒定律得到验证；第六空.若重物下落过程中，机械能的减少量与动能的增加量相等，则机械能守恒，即有mv2＝mgh，可得v2=2gh，所以若以v2为纵轴，以h为横轴，可得图线为一直线，且斜率为2g。14、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在实验误差允许的范围内，重锤重力势能的减少等于其动能的增加，机械能守恒。产生误差的主要原因是重锤下落过程中受到阻力的作用（空气阻力、纸带与限位孔间的摩擦阻力及打点时的阻力）。【解析】

重力势能的减小量为：△EP=mghOB=1.91m（J）

B点时的速度为：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重锤下落到B点时增加的动能为：△EK＝12mvB2【