2021-2022學(xué)年河南省靈寶市實(shí)驗(yàn)高中物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖將紅、綠兩種顏色石子放在水平圓盤上，圍繞圓盤中心擺成半徑不同的兩個(gè)同心圓圈（r紅<r綠）。圓盤在電機(jī)帶動下由靜止開始轉(zhuǎn)動，角速度緩慢增加。每個(gè)石子的質(zhì)量都相同，石子與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ均相同。則下列判斷正確的是A．綠石子先被甩出B．紅、綠兩種石子同時(shí)被甩出C．石子被甩出的軌跡一定是沿著切線的直線D．在沒有石子被甩出前，紅石子所受摩擦力大于綠石子的2、(本題9分)關(guān)于物體的運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A．曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動B．變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C．物體在變力作用下的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動D．物體在恒力作用下的運(yùn)動一定是直線運(yùn)動3、如圖，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運(yùn)動，以下說法正確的是（）A．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力不可以等于零B．小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C．若小球在最低點(diǎn)的速度為，則當(dāng)它運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)桿對球的作用力方向一定向上D．若增大小球運(yùn)動的速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力一定增大4、(本題9分)在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則落在同一水平地面時(shí)的速度大小()A．一樣大 B．水平拋的最大C．斜向上拋的最大 D．斜向下拋的最大5、(本題9分)如圖所示,用水平力F推放在水平粗糙地面上的木箱,關(guān)于木箱所受摩擦力下列說法正確的是A．若木箱保持靜止,則F越大,它所受摩擦力越大B．若木箱保持靜止,則木箱質(zhì)量越大,它所受摩擦力越大C．若木箱向前滑動,則F越大,它所受摩擦力越大D．若木箱向前滑動,則木箱運(yùn)動越快,它所受摩擦力越大6、(本題9分)水平傳送帶在外力F驅(qū)動下以恒定速度運(yùn)動，將一塊磚放置在傳送帶上，若磚塊所受摩擦力為f，傳送帶所受摩擦力為，磚塊無初速放到傳送帶上至磚塊達(dá)到與傳送帶相同速度的過程中以下正確的是（）A．f′所做的功等于f所做的功的負(fù)值B．F所做的功與所做的功之和等于磚塊所獲得的動能C．F所做的功與所做的功之和等于零D．F所做的功等于磚塊所獲得的動能7、(本題9分)下列說法中正確的是（）A．曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動B．變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C．勻速圓周運(yùn)動就是速度不變的運(yùn)動D．物體受恒力作用可能做曲線運(yùn)動8、(本題9分)如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個(gè)質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運(yùn)動周期大于乙球的運(yùn)動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度9、光滑的長軌道形狀如圖所示，底部為半圓型，半徑R，固定在豎直平面內(nèi)．AB兩質(zhì)量均為m的小環(huán)用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上．將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)離開底部2R．不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失，則（重力加速度為g）：A．AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力大小為mgB．A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩球速度大小均為C．若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為D．若將桿換成長，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，A環(huán)離開底部的最大高度10、(本題9分)如圖所示,把重物G壓在紙帶上,用一水平力緩緩地拉動紙帶,重物跟著紙帶一起運(yùn)動,若迅速拉動紙帶,紙帶將會從重物下抽出,解釋這種現(xiàn)象的正確的是()A．在迅速拉動紙帶時(shí)，紙帶給重物的摩擦力小B．緩慢拉動紙帶與迅速拉動紙帶，紙帶給重物的摩擦力相同C．在緩慢拉動紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量大D．迅速拉動紙帶，紙帶給重物的沖量小11、(本題9分)如圖所示，a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量均為m，a從傾角為45°的光滑固定斜面頂端無初速度下滑，b從斜面頂端以初速度vo水平拋出，關(guān)于二者的運(yùn)動過程，下列說法中正確的是()A．都做勻變速運(yùn)動B．落地前的瞬間速率相同C．整個(gè)運(yùn)動過程重力勢能的變化相同D．整個(gè)運(yùn)動過程中重力對二者做功的平均功率相同12、(本題9分)如圖所示，斜面傾角為θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點(diǎn)B水平拋出，小球到達(dá)斜面經(jīng)過的時(shí)間為t，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A．若小球以最小位移到達(dá)斜面，則B．若小球垂直擊中斜面，則C．若小球能擊中斜面中點(diǎn)，則D．無論小球怎樣到達(dá)斜面，運(yùn)動時(shí)間均為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”(1)下列物理量需要測量的是________、通過計(jì)算得到的是_______（填寫代號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g．圖b是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)．根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式__________，動能增量的表達(dá)式__________．由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，所以該實(shí)驗(yàn)的動能增量總是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減小量．14、（10分）(本題9分)如圖所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置：（1）下圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)平衡摩擦阻力的不同方法，其中正確的是________（選填字母）A．B．C．D．（2）實(shí)驗(yàn)中由于存在系統(tǒng)誤差，實(shí)際上繩對小車的拉力________（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，為減小此誤差、實(shí)驗(yàn)中要對小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取，以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是________A．，、、、、、B．，、35g、40g、45g、50g、55gC．，、40g、、、、D．，、、、、、（3）某同學(xué)改變小車質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，作出小車的加速度a和質(zhì)量M的如圖所示；根據(jù)圖線可知a與M的關(guān)系可能是________A．B．C．D．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質(zhì)量0.2kg的球,從5.0m高處自由下落到水平鋼板上又被豎直彈起,彈起后能達(dá)的最大高度為4.05m.如果球從開始下落到彈起達(dá)最大高度所用時(shí)間為1.95s,不考慮空氣阻力,g取10m/s2.求小球?qū)︿摪宓淖饔昧?16、（12分）(本題9分)如圖所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量m=2kg的小球A，另一端連接質(zhì)量M=12kg的重物B，小球A沿半徑r=0.15m的圓做勻速圓周運(yùn)動，取g=10m/s2。求：(1)當(dāng)小球A做勻速圓周運(yùn)動的角速度ω=10rd/s時(shí)，重物B所受地面的支持力大小F；(2)當(dāng)重物B所受地面的支持力為零時(shí)，小球A做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小v。17、（12分）(本題9分)探索火星是人類不懈的追求。假設(shè)將來我們登上火星后,在火星表面上用彈簧測力計(jì)測量一質(zhì)量為的物體所受的重力,物體靜止時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為。一衛(wèi)星在火星表面附近繞火呈做勻速圓周運(yùn)動,其環(huán)繞期為。已知引力常量為.認(rèn)為火星是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體,不計(jì)火星自轉(zhuǎn)的影響。求:(1)火星的半徑和質(zhì)量:(2)衛(wèi)星繞火星運(yùn)行的速度大小。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】

ABD．對石子受力分析，在沒有被甩出之前，受重力、支持力、圓盤的靜摩擦力三個(gè)力的作用，靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有f=mω2r，當(dāng)角速度增大時(shí)，兩石子所受靜摩擦力也在增大，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，石子將發(fā)生相對運(yùn)動，即被甩出，由題意可知綠石子的半徑大于紅石子的半徑，所以綠石子所受摩擦力大于紅石子所受摩擦力，而兩石子與圓盤的最大靜摩擦力均為fm=μmg，則可知綠石子先被甩出，故A正確，BD錯誤；C．石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圓盤對它的滑動摩擦力，石子做離心運(yùn)動，所以軌跡是沿著切線的曲線，故C錯誤。2、A【解析】A、做曲線運(yùn)動的物體速度方向時(shí)刻變化即速度不斷變化,所以A選項(xiàng)是正確的;

B、變速運(yùn)動還包括速度方向不變但大小改變的變速直線運(yùn)動,故B錯誤;

C、如果變力的方向始終與速度方向共線,那么物體做的是變速直線運(yùn)動,如彈簧振子的簡諧振動.故C錯誤;

D、物體在恒力作用下的運(yùn)動不一定是直線運(yùn)動，例如平拋運(yùn)動，故D錯誤；故選A點(diǎn)睛：物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上,合外力大小和方向不一定變化,由此可以分析得出結(jié)論.3、C【解析】

A.小球過最高點(diǎn)時(shí)，若速度等于，則桿所受的彈力等于零，故A錯誤B.當(dāng)小球在最高點(diǎn)受到桿的彈力等于小球的重力時(shí)，小球的速度有最小值且，故B錯誤；C.若小球在最低點(diǎn)的速度為，設(shè)上升到最高點(diǎn)的速度為v根據(jù)動能定理，以及向心力公式可知，方向沿桿向上，故C正確；D.若小球在最高點(diǎn)的速度小于，在最高點(diǎn)，隨著小球運(yùn)動速度的增大，小球受到的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律可知在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力減小，故D錯誤；4、A【解析】解：由于不計(jì)空氣的阻力，所以三個(gè)球的機(jī)械能守恒，由于它們的初速度的大小相同，又是從同一個(gè)位置拋出的，最后又都落在了地面上，所以它們的初末的位置高度差相同，初動能也相同，由機(jī)械能守恒可知，末動能也相同，所以末速度的大小相同．故選A．【點(diǎn)評】本題是機(jī)械能守恒的直接應(yīng)用，比較簡單，也可以直接用動能定理求解．5、A【解析】

若木箱保持靜止，則靜摩擦力與F大小相等，F(xiàn)越大，則它所受的摩擦力越大；故A正確；木箱受到的靜摩擦力與質(zhì)量無關(guān)，故B錯誤；若木箱滑動，則物體受到的是滑動摩擦力，摩擦力大小與正壓力有關(guān)，和推力F無關(guān)，故C錯誤；滑動摩擦力的大小與運(yùn)動快慢無關(guān)，故D錯誤；故選A?！军c(diǎn)睛】在分析摩擦力時(shí)，首先要明確物體受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力，再根據(jù)摩擦力的性質(zhì)進(jìn)行分析解答．滑動摩擦力與正壓力成正比、與動摩擦因數(shù)成正比，與其他因素?zé)o關(guān)；靜摩擦力根據(jù)物體的受力分析進(jìn)行判斷．6、C【解析】

A.因?yàn)榇u塊由靜止被傳送帶帶動并達(dá)到與傳送帶相同速度的過程中發(fā)生相對滑動，磚塊的位移與傳送帶的位移不等，則所做的功不等于f所做的功的負(fù)值。故A錯誤。BC.對傳送帶研究，動能不變，根據(jù)動能定理知，F(xiàn)所做的功與所做的功之和等于零。故B錯誤，C正確。D.根據(jù)能量守恒得，F(xiàn)所做的功等于磚塊動能的增加量與摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和。故D錯誤。7、AD【解析】A：曲線運(yùn)動的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化，曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動．故A項(xiàng)正確．B：變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，例如：勻變速直線運(yùn)動是變速運(yùn)動但不是曲線運(yùn)動．故B項(xiàng)錯誤．C：勻速圓周運(yùn)動就是速度大小不變、方向不斷變化的運(yùn)動．故C項(xiàng)錯誤．D：物體受恒力作用可能做曲線運(yùn)動，例如：物體水平拋出后在重力作用下做平拋運(yùn)動．故D項(xiàng)正確．8、AC【解析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個(gè)力的作用，由于做勻速圓周運(yùn)動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．9、BCD【解析】

A.對整體分析，自由落體，加速度g，以A為研究對象，A作自由落體，則桿對A一定沒有作用力．即F=0，故AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力為零，選項(xiàng)A錯誤．B.AB都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，即vA=vB；對整體依機(jī)械能守恒定律，有：mg?2R+mg?R＝?2mv2，解得，故A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩環(huán)速度大小均為，選項(xiàng)B正確．

C.若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，桿與豎直方向的夾角為30°；設(shè)AB的速度為vA和vB，則；由機(jī)械能守恒可得：，聯(lián)立解得：，選項(xiàng)C正確；D.由于桿長超過了半圓直徑，故最后A環(huán)在下，如圖；

設(shè)A再次上升后，位置比原來高h(yuǎn)，如下圖所示．

由機(jī)械能守恒，有：?mgh+mg(2R?2R?h)＝0

解得h＝(?1)R，故A離開底部(+1)R

故若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度為(+1)R．選項(xiàng)D正確.10、CD【解析】

AB、用水平力F慢慢拉動紙帶,重物跟著一起運(yùn)動,重物與紙片間是靜摩擦力;若迅速拉動紙帶,紙帶會從重物下抽出,重物與紙片間是滑動摩擦力;滑動摩擦力約等于最大靜摩擦力;故快拉時(shí)摩擦力大;故AB錯誤；C、紙帶對重物的合力為摩擦力與支持力的合力,慢拉時(shí)靜摩擦力作用時(shí)間長,支持力的作用時(shí)間也長,故慢拉時(shí)紙帶給重物的摩擦力的沖量大;在迅速拉動紙帶時(shí),作用時(shí)間短,所以紙帶給重物的沖量小.所以選項(xiàng)CD正確;

綜上所述本題答案是：CD【點(diǎn)睛】快拉時(shí),因?yàn)閼T性,很容易將紙片抽出;慢拉時(shí),很難將紙片抽出;根據(jù)靜摩擦力和滑動摩擦力大小的分析可以知道選項(xiàng)AB的正誤;根據(jù)沖量的定義公式分析沖量大小,由此可以知道選項(xiàng)CD的正誤.11、AC【解析】

A.物體a受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得：，可知a物體做勻變速運(yùn)動．物體b做平拋運(yùn)動，加速度為g，也是勻變速運(yùn)動．故A正確．B.對a運(yùn)用動能定理有：，得；對b運(yùn)用動能定理，有，得，則知落地時(shí)b球的速率大于a球的速率．故B錯誤C.對兩個(gè)小球重力做功，m和h相同，則重力做功相同．所以整個(gè)運(yùn)動過程重力勢能的變化相同，故C正確．D.a的加速度為：＜g，豎直分速度：ay=asin45°=＜g，而b豎直方向的加速度為g，根據(jù)位移時(shí)間公式，可知，a的運(yùn)動時(shí)間大于b的運(yùn)動時(shí)間，由平均功率公式，則知b的重力平均功率大，故D錯誤．故選AC．12、AB【解析】A、設(shè)斜面的長度為L，若小球能擊中斜面中點(diǎn)如圖所示：由平拋知識得：解得：，故A錯；B、若小球垂直擊中斜面時(shí)速度與豎直方向的夾角為,則,得:.故B對；.C、當(dāng)小球落在斜面上的D點(diǎn)時(shí),位移最小,設(shè)運(yùn)動的時(shí)間為t,則

由平拋運(yùn)動知：計(jì)算得出故C對；D錯；點(diǎn)睛：由數(shù)學(xué)知識得:從拋出點(diǎn)到達(dá)斜面的最小位移為過拋出點(diǎn)作斜面的垂線.設(shè)經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)斜面上,根據(jù)平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,表示出水平和豎直方向上的位移,再根據(jù)幾何關(guān)系即可求解時(shí)間.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD小于【解析】

(1)[1][2]重錘的質(zhì)量可測可不測，因?yàn)閯幽艿脑黾恿亢椭亓菽艿臏p小量式子中都有質(zhì)量，可以約去。需要測量的物理量是C；重錘下落的高度，通過計(jì)算得到的物理量是D；與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度。(2)[3]重物由B點(diǎn)到D點(diǎn)勢能減少量的表達(dá)式為，[4]B點(diǎn)的速度，D點(diǎn)的速度，則動能的增加量[5]由于重錘下落時(shí)要克服阻力做功，有內(nèi)能產(chǎn)生，根據(jù)能量守恒定律知，該實(shí)驗(yàn)的動能增量總是小于重力勢能的減小量；14、B小于DCD【解析】

(1)[1].平衡摩擦力時(shí)，不掛托盤和鉤碼，將不帶滑輪的一端墊起，讓小車拖著紙帶勻速下滑，這樣就使小車所受重力沿斜面向下的分力與小車受到的摩擦力平衡，故B正確，ACD錯誤；

(2)[2][3].重物與小車一起加速運(yùn)動，重物失重，因此重物對小車的