云南省昭通市大关县民族中学2021-2022学年高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)在粗糙水平木板上放一个物块，沿逆时针方向做匀速圆周运动，为水平直径，为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，下列说法正确的是（）A．物块始终受到三个力的作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C．物块在a点受摩擦力方向向左D．物块在c点处于超重状态2、(本题9分)牛顿曾经设想：在一座高山上水平架起一门大炮，只要这门炮的威力足够大，炮弹的速度足够快，炮弹就可以围绕地球不停地转而不会掉下来。在不计空气阻力的情况下，下列关于炮弹的速度及运动情况的描述正确的是A．如果炮弹的速度是1km/s，它必将落到地球表面B．如果炮弹的速度是7km/s，它将不会落到地球表面C．如果炮弹的速度是13km/s，它将围绕地球运动D．无论炮弹的速度是多大，它都将围绕地球运动3、(本题9分)如果不计空气阻力，下列过程中机械能守恒的是（）A．货箱沿斜面匀速向上滑动的过程B．电梯匀速上升的过程C．小孩沿滑梯匀速下滑的过程D．抛出的棒球在空中运动的过程4、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中（）A．地面对他的冲量为，地面对他做的功为B．地面对他的冲量为，地面对他做的功为C．地面对他的冲量为，地面对他做的功为零D．地面对他的冲量为，地面对他做的功为零5、(本题9分)下列关于开普勒行星运动规律的认识正确的是（）A．所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆B．所有行星绕太阳做匀速圆周运动C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都不同D．所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比6、如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．A对B的摩擦力指向圆心B．B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D．若逐渐增大圆盘的转速（A、B两物块仍相对盘静止），盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大7、(本题9分)下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是()A． B．C． D．8、(本题9分)如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fLD．这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx+(F－f)L9、(本题9分)如图所示，不少同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动．杯子可视为质点，杯子与圆心O的距离为1m，重力加速度大小为10m/s1．为使杯子运动到最高点时（已经杯口朝下）水不会从杯里洒出，则杯子通过最高点时的速度大小可能为（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s10、(本题9分)如图甲所示，物块以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示.g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80.则A．物体的质量m=1.0kgB．物体上升过程的加速度大小a=10m/s2C．物体回到斜面底端时的动能Ek=20JD．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5011、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J12、如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点A距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧．汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=30°，则（）A．从开始到绳与水平夹角为30°过程，拉力做功mghB．从开始到绳与水平夹为30°过程，拉力做功mgh+C．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv0D．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率小于mgv0二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在探究动能定理的实验中,某实验小组组装了一套如图甲所示的装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器打点周期为T,实验的部分步骤如下:甲（1）平衡小车所受的阻力:不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的点。（2）测量小车和拉力传感器的总质量m,按图组装好仪器,并连接好所需电路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源,然后_________,打出一条纸带,关闭电源。（3）在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点,各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE、…表示,则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为________,若拉力传感器的读数为F,计时器打下A点到打下D点过程中,细绳拉力对小车所做功的表达式为_______。

乙(4)某同学以A点为起始点,以A点到各个计数点动能的增量ΔEk为纵坐标,以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标,得到一条过原点的倾角为45°的直线,由此可以得到的结论是______________。14、（10分）(本题9分)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：小球离开桌面时的速度大小______小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______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，小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：（1）小球运动到C点时的速度；（2）A、B之间的距离．16、（12分）(本题9分)一辆以氢为燃料的新能源汽车质量6×103kg，行驶时所受阻力是车重的5%，最大输出功率为60kW．汽车以0.5m/s1的加速度从静止匀加速启动，最后匀速行驶．g取10m/s1．求：（1）汽车做匀加速直线运动的时间；（1）匀速行驶的速度大小．17、（12分）如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的碰点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/。不计空气阻力，小球可视为质点。求：（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度的大小；（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度的大小；（3）P点与N点之间的水平距离x.

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】物块在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在c和d点，摩擦力为零，物体只受重力和支持力，由重力和支持力的合力提供向心力。故A错误。物块做匀速圆周运动，由合力提供向心力，则物块受到的合外力始终指向圆心，故B错误。物块在a点时，摩擦力提供向心力，则此时受摩擦力方向向左，选项C正确；物块在c点加速度向下，处于失重状态，选项D错误；故选C.点睛：物块在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，所受的合力提供圆周运动所需的向心力。当加速度方向向上时，物体处于超重状态，加速度向下时，物体处于失重状态。2、A【解析】

根据，解得：，因，则当r=R时有；A.如果炮弹的速度是1km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项A正确；B.如果炮弹的速度是7km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项B错误；C.如果炮弹的速度是13km/s>7.9km/s，则它将脱离地球的引力，不再围绕地球运动，选项C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.3、D【解析】汽车在公路上匀速行驶的过程的过程中，动能不变，但是势能可能变化，故机械能不守恒，A错误；电梯匀速上升的过程中，动能不变，势能增加，故机械能增加，B错误；小孩沿滑梯匀速下滑的过程，动能不变，势能减小，故机械能减小，C错误；抛出的棒球在空中运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确．【点睛】判断机械能是否守恒，有两种方法，一种是判断动能与势能之和是否变化；一种是判断是否只有重力做功．4、C【解析】人从下蹲起跳，经时间速度为v，对此过程应用动量定理得：故在此过程中，地面对他的冲量人在起跳过程中，受到地面对人的支持力但没有产生位移，地面对他做的功为零．综上，选C点睛：动量定理中冲量应是所有力的冲量，不能漏去重力的冲量．5、A【解析】

A．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故选项A正确；B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆而不是圆，故选项B错误；C．根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，故选项C错误；D．与开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等矛盾，故选项D错误．6、C【解析】

A．两物体随圆盘转动，都有沿半径向外的滑动趋势，受力分析如图则所受静摩擦力均沿半径指向圆心，由牛顿第三定理可知A对B的静摩擦力沿半径向外，故A错误；B．两物体随圆盘转动，角速度相同为，运动半径为，则两物体转动所需的向心力均为，即B运动所需的向心力等于A运动所需的向心力，故B错误；C．对整体由牛顿第二定律可知对A由牛顿第二定律得则盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故C正确；D．在增大圆盘转速的瞬间，两物体有沿半径向外的趋势和沿切线向后的趋势，则此时静摩擦力方向在径向和切向之间，与线速度成锐角，径向分力继续提供向心力，切向分力提供切向加速度使线速度增大，从而保证滑块继续跟着圆盘转动，而物体随转盘一起转时静摩擦力又恢复成沿半径方向提供向心力，故增大圆盘转速，盘对B的摩擦力大小不断增大，但方向不是始终指向圆心，故D错误。故选C。7、ACD【解析】

A．由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；B．由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；C．物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；D．物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；故选ACD。8、BCD【解析】

A项：对物块，根据动能定理得：则物块的动能为，故A错误；B项：对小车，由动能定理得：，，则此时小车的动能为，故B正确；C项：系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为，故C正确；D项：这一过程中，由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为，故D正确．9、CD【解析】

在最高点,临界情况是杯底对水弹力为零，根据牛顿第二定律得，，解得最高点的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正确，A.

B错误．故选CD.10、ABD【解析】

物体到达最高点时，机械能为，由图知．则得，A正确；物体上升过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力的功，，即，得，物体上升过程中，由牛顿第二定律得：，得，BD正确；由图象可知，物体上升过程中摩擦力做功为，在整个过程中由动能定理得，则有，C错误．【点睛】当物体到达最高点时速度为零，机械能等于物体的重力势能，由重力势能计算公式可以求出物体质量；在整个运动过程中，机械能的变化量等于摩擦力做的功，由图象求出摩擦力的功，由功计算公式求出动摩擦因数；由牛顿第二定律求出物体上升过程的加速度；由动能定理求出物体回到斜面底端时的动能．11、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。12、BC【解析】

将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示

货物速度为：v货物=v0cosθ，由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=30°时，货物速度为v0；当θ=90°时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A错误，B正确；在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正确，D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、间距相等释放小车mhE-hc28T【解析】①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系间距相等的点。③打下D点时的速度vD=hE-hC2T，打下D点时的动能EKD=12拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做的功W=F（hD-hA）。

④由动能定理得：△EK=W，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是：外力所做的功，等于物体动能的变化量。14、【解析】

（1）①根据平抛运动的规律可知：

解得：②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：

；(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：

即为：