重庆市重点中学2021-2022学年高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)以下关于功和能的说法中正确的是（）A．功是矢量，能是标量B．功是能量转化的量度C．功和能都是矢量D．因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能2、下列关于重力势能的说法正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定；B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大；C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了；D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零；3、下列关于同步卫星的说法中，正确的是（）A．它的周期与地球自转周期相同，但高度和速度可以选择B．它的周期、高度和速度大小都是一定的C．我国发射的同步通信卫星定点在北京上空D．不同的同步卫星所受的向心力相同4、(本题9分)研究下列物体运动时，能把物体看做质点的是（）A．研究从北京开往上海的一列火车的运动B．研究体操运动员在地面翻滚前进的动作C．研究百米跑运动员的起跑动作D．研究地球的自转5、(本题9分)2020年，中国将发射卫星进行火星探测.已知火星的半径是地球的k1倍，质量是地球的k2倍，地球表面的重力加速度大小为g，则火星表面的重力加速度大小为（

）A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示，光滑斜面高度为H，从斜面项端自由释放一个小球A，同时另一小球B从距斜面顶端高度也为H的另一点以某一初速度水平抛出，两球同时到达斜面底端。设A、B两球质量相等且均可视为质点，初始位置在同一竖直线上，不计空气阻力，则由此可知斜面的倾角θ等于()A．60∘B．45∘C．377、(本题9分)摄影组在某大楼边拍摄武打片，导演在离地面高度H＝8m的房顶处架设轮轴，轨道车通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员从地面”飞”到房顶，如图所示。特技演员的质量m＝50kg，人和车均可视为质点，重力加速度取10m/s2。若轨道车以速度v＝5m/s从A点匀速前进6m到达B点，则该过程中A．特技演员上升的高度为4mB．轨道车到达B点时特技演员的速度为3m/sC．特技演员受钢丝绳拉力为500ND．特技演员机械能增加了1225J8、无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s9、(本题9分)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s1．由图中数据可得（）A．从地面至h＝4m，物体重力做功80JB．从地面至h＝4m，物体克服空气阻力做功10JC．物体的质量为1kgD．h＝0时，物体的速率为10m/s10、(本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（）A．所受的合外力与所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圆心C．若，细绳无张力D．若，两物块与圆盘发生相对滑动11、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知A．物体的质量为1kgB．物体上升的最大高度6mC．从地面至h＝2m，物体的动能减少30JD．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J12、自行车变速的工作原理是依靠线绳拉动变速器，变速器通过改变链条的位置，使链条跳到不同的齿轮上而改变速度。变速自行车的部分构造如图所示，其前、后轮的半径相等，当自行车沿直线匀速前进时，下列说法正确的是A．后轮轮胎边缘的线速度大于飞轮边缘的线速度B．飞轮的角速度与中轴链轮的角速度大小一定相等C．由链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的线速度大小一定相等D．由链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的向心加速度大小一定相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔEk为______，系统重力势能减少量ΔEp为___．（以上结果均用题中所给字母表示）（2）若实验结果发现ΔEk总是略大于ΔEp，可能的原因是______A．存在空气阻力B．滑块没有到达B点时钩码已经落地C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为dD．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d14、（10分）(本题9分)如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带和带铁夹的重物．①为了完成实验，除了所给的器材，还需要的器材有____．（填字母代号）A．毫米刻度尺

B．秒表C．的直流电源

D．的交流电源②下列做法正确的是________．（填字母代号）A．实验时，必须用秒表测出重物下落的时间B．实验时，应选用质量大，体积小的重物C．实验操作时，纸带应被竖直提着，使重物靠近计时器，先释放纸带，后接通电源D．用毫米刻度尺测出重物下落的高度，并通过计算出瞬时速度③实验中得到一条比较理想的纸带，在点迹较清晰的部分选取某点作为起始点，图中、、、为纸带上选取的四个连续点．分别测量出、、到的距离分别为、、．重物和纸带下落的加速度a=__________．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，在光滑水平面上，质量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右运动，与静止在水平面上质量m2=4kg的小球发生对心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小为v1=2m/s，方向与初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大小；(2)碰撞过程，系统损失的机械能。16、（12分）(本题9分)一根长40cm的轻杆，一端固定于O点，另一端拴着一个质量为2kg的小球，绕O点在竖直面内运动，在最高点时，求:(g=10m/s2)(1)当杆对小球施加拉力的大小为25N时，小球的速度大小；(2)小球的速度大小为1m/s时，杆对小球的作用力。17、（12分）(本题9分)如图所示，水平地面与一半径为l的竖直光滑圆弧轨道相接于B点，轨道上的C点位置处于圆心O的正下方．距地面高度为l的水平平台边缘上的A点，质量为m的小球以的速度水平飞出，小球在空中运动至B点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道．小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A之间的水平距离；（2）圆弧BC段所对的圆心角θ；（3）小球滑到C点时，对圆轨道的压力（最终结果可保留根号）．

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、B【解析】

AC．物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功，功是标量，能量也是标量，故选项A、C错误；BD．功是能量转化的量度，单位都是焦耳，但功不是能量，功属于过程量，能量属于状态量，故选项B正确，D错误．2、C【解析】物体的位置确定，但是零重力势能点不确定，它的重力势能的大小也不能确定，选项A错误；物体在零势能点上方，且与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大，选项B错误；一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了，选项C正确；只有当地面为零势能点时，在地面上的物体具有的重力势能才等于零，选项D错误；故选C.3、B【解析】

所有的地球同步卫星的必要条件之一：是它们的轨道都必须位于地球的赤道平面内，且轨道高度和速度是确定的，同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，周期等于地球自转的周期，由万有引力等于向心力，由向心力公式知质量不同的卫星受的向心力是不同的，故选项B正确，ACD错误．4、A【解析】

研究从北京开往上海的一列火车的运动时，火车的形状和大小对研究问题没有影响，可以看着质点，A正确；研究体操运动员在地面翻滚前进的动作时，若把运动员若当作质点，就不能对其动作做出评判，B错误；研究百米跑运动员的起跑动作时，若把运动员若当作质点，就不能对其动作做出评判，C错误；研究地球的自转，因自身大小不能忽略，则不可能看成质点，D错误．5、D【解析】

由得到：，已知火星半径是地球半径的k1倍，质量是地球质量的k2倍，则，所以

，故D正确；故选D。【点睛】通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法。​6、B【解析】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据位移时间公式求出B下落的时间；根据牛顿第二定律求出A的加速度，结合位移时间公式求出斜面的倾角。【详解】B球在竖直方向做自由落体运动，则2H=12gt2，解得t=4Hg

B到地面的高度为H，则斜面长x=Hsinθ

对于A，由牛顿第二定律有：mgsinθ=ma，解得【点睛】本题的关键要抓住两个物体运动之间的关系，如位移关系和时间关系，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。运用牛顿第二定律和运动学公式结合研究这类问题。7、BD【解析】

A.由图可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝长度由8m伸长到10m，所以演员上升的距离为（10-8）m=2m，故A错误。B.设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为θ，将此时轨道车的速度分解，此时钢丝的速度v丝=vcosθ=v=3m/s，沿绳方向速度大小相同，v人=v丝=3m/s。故B正确。C.轨道车以速度v=5m/s从A点匀速前进，v丝=vcosθ，角度变化，v丝变化，所以人并非匀变速运动，拉力大小改变，不是定值，故C错误。D.对人根据动能定理得：合力做功W合=△Ek=225J，以地面为势能零点，Ep=mgh=1000J。根据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即△E=Ek+Ep=1225J，所以机械能增加1225J，故D正确。8、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。9、BC【解析】

A.从地面至h=4m，物体重力势能增加了80J，则物体重力做功-80J，故A项与题意不相符；B.从地面至h=4m，物体的机械能减少10J，根据功能关系知，物体克服空气阻力做功10J．故B项与题意相符；C.由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C项与题意相符；D.h=0时，Ep=0，E总=100J，则物体的动能为Ek=E总-Ep=100J由E得：v0故D项与题意不相符。10、BCD【解析】

A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，对A物块：，对B物块：联立解得：；故D正确.故选BCD.11、AC【解析】

根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。12、AC【解析】

A.由于后轮轮胎边缘的点与飞轮边缘的点是同轴转动，角速度相同，根据可知后轮轮胎边缘的线速度大于飞轮边缘的线速度，故选项A正确；B.由于飞轮边缘的点与中轴链轮边缘的点是皮带传动，线速度大小相等，根据可知飞轮的角速度与中轴链轮的角速度大小不一定相等，故选项B错误；CD.由于链条相连接的飞轮边缘的点与中轴链轮边缘的点是皮带传动，线速度大小相等，根据可知链条相连接的飞轮边缘与中轴链轮边缘的向心加速度大小不一定相等，故选项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、C【解析】

（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。

滑块通过光电门B速度为：；

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：；

系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd；

比较△Ep和△Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。

（2）若存在空气阻力的，则有△Ek总是略小于△Ep，故A错误；滑块没有到达B点时钩码已经落地，拉力对滑块做的功会减小，△Ek应小于△Ep，故B错误；将滑块左端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算少了，△Ek将大于△Ep，故C正确。将滑块右端与光电门B之间的距离作为d，钩码下落的高度算多了，△Ek将小于△Ep，故D错误。14、①A②B③9.5m/s2【解析】①为了完成实验，除了所给的器材，还需要的器材有毫米刻度尺和4-6V的交流电