2021-2022學(xué)年山西省運城市鹽湖區(qū)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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（俯視圖），用自然長度為l0，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量都是m的兩個小物塊P、Q連接在一起，放置在能繞O點在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的圓盤上，物體P、Q和O點恰好組成一個邊長為2l0的正三角形．已知小物塊P、Q和圓盤間的最大靜摩擦力均為kl0，現(xiàn)使圓盤帶動兩個物體以不同的角速度做勻速圓周運動，則（）A．當圓盤的角速度為ω=時,圓盤對P的摩擦力最小B．當圓盤的角速度為ω=時,圓盤對Q的摩擦力的大小等于彈簧彈力的大小C．當圓盤的角速度為ω=時,物塊Q受到的合力大小為kl0/2D．當物體P、Q剛要滑動時，圓盤的角速度為ω=2、(本題9分)2018年11月央視報道了一則“超級高鐵”新聞，最高時速可達4000公里/小時，觀眾驚呼是“黑科技”其實就是利用真空管技術(shù)和磁懸浮技術(shù)，讓列車在沒有摩擦阻力的"膠囊管道”中實現(xiàn)超高速運動．工程人員在3.2公里的直線測試軌道進行試驗，啟動后僅用時3秒就可以通過，則（）A．新聞中4000公里/小時是平均速度 B．用時3秒是時刻C．列車在真空管道中只受重力作用 D．測試軌道為3.2公里是位移的大小3、(本題9分)如圖所示，表面粗糙的斜面體固定在水平地面上．一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度為v1的勻速運動，F(xiàn)1的功率為P1．若該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2（如圖）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運動，F(xiàn)2的功率也為P1，則下列說法中正確的是A．F2大于于F1B．在相同的時間內(nèi)，物體增加的機械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v24、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為面的足球靜止在地面上1的位置，被運動員踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到達最高點2時離地面的高度為h，速率為v，以地面為零勢能面，重力加速度為g，（全過程不計空氣阻力）則下列說法錯誤的是（）A．足球由位置1運動到位置2，重力做負功B．足球由位置1運動到位置2，重力勢能增加了mghC．足球由位置2運動到位置3，動能增加了mghD．運動員對足球做的功等于mv25、(本題9分)水平面上甲、乙兩物體，在某時刻動能相同，它們僅在摩擦力作用下停下來。圖中的a、b分別表示甲、乙兩物體的動能E和位移s的圖象，則以下說法正確的是（）①若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則甲的質(zhì)量較大②若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則乙的質(zhì)量較大③若甲、乙質(zhì)量相同，則甲與地面間的動摩擦因數(shù)較大④若甲、乙質(zhì)量相同，則乙與地面間的動摩擦因數(shù)較大A．①③ B．②③ C．①④ D．②④6、(本題9分)如圖所示,為一在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的圓錐擺,關(guān)于擺球A的受力情況,下列說法中正確的是（）A．擺球A受重力、拉力和向心力的作用B．擺球A受拉力和向心力的作用C．擺球A受拉力和重力的作用D．擺球A受重力和向心力的作用7、(本題9分)如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過程中A．A的動能達到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgL8、(本題9分)中俄兩國海軍于2016年9月12日至19日在廣東湛江以東?？沼蚺e行代號為“海上聯(lián)合-2016”的聯(lián)合軍事演習(xí).演習(xí)期間，一名中國空降兵從懸停在高空的直升飛機上豎直下落，他從離開飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是A．第10s末空降兵打開降落傘，此后做勻減速運動至第15s末B．0~10s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力C．0~10s內(nèi)空降兵的速度和加速度都在增大D．在10s~15s時間里空降兵豎直方向的加速度方向向上，大小在逐漸減小9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的鉤碼在一個彈簧秤的作用下豎直向上運動．設(shè)彈簧秤的示數(shù)為T，不計空氣阻力，重力加速度為g．則下列說法中正確的是（）A．T=mg時，鉤碼的機械能不變B．T<mg時，鉤碼的機械能減小C．T<mg時，鉤碼的機械能增加D．T>mg時，鉤碼的機械能增加10、(本題9分)初始靜止在光滑水平面上的物體，受到一個方向不變，大小逐漸減小的水平力的作用，則這個物體在水平力變化過程中的運動情況為（）A．速度不斷增大，但增大得越來越慢B．加速度不斷增大，速度不斷減小C．加速度不斷減小，速度不斷增大D．加速度不變，速度先減小后增大11、(本題9分)如圖，內(nèi)壁光滑的細圓管一端彎成半圓形APB，與光滑的直軌道BC連接，水平放置在桌面上并固定．半圓形APB半徑R=1.0m，BC長L=1.5m，桌子高度h=0.8m，質(zhì)量1.0kg的小球以一定的水平初速度從A點沿過A點的切線射入管內(nèi)，從C點離開管道后水平飛出，落地點D離點C的水平距離s=1m，不計空氣阻力，g取10m/s1．則以下分析正確的是：（）A．小球做平拋運動的初速度為10m/sB．小球在圓軌道P點的角速度ω=10rad/sC．小球在P點的向心加速度為a=15m/s1D．小球從B運動到D的時間為0.7s12、(本題9分)關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是勻速運動B．勻速圓周運動是變速運動C．勻速圓周運動是線速度不變的運動D．勻速圓周運動是線速度大小不變的運動二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用如圖所示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v＝gt計算出瞬時速度v.B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過計算出瞬時速度v.C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過計算出高度h.D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v.以上方案中只有一種正確，正確的是________．(填入相應(yīng)的字母)14、（10分）(本題9分)某同學(xué)在《驗證機械能守恒定律》實驗中，讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點。選取一條理想的紙帶如圖所示，O是打點計時器打的第一個點，A、B、C、D為相鄰四個連續(xù)的計數(shù)點。已知打點計時器使用的交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=1.00kg，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以計算出：重錘下落到C點時的動能為______J；從開始下落到C點的過程中，重錘的重力勢能減少了______J。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。通過以上計算結(jié)果可以看出，重錘下降減少的重力勢能________（選填“略大于”或“等于”或“略小于”）重錘增加的動能，分析其原因________________________三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，離地高度為h．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G．求：（1）地球的質(zhì)量；（2）衛(wèi)星繞地球運動的線速度.16、（12分）(本題9分)如圖所示為一皮帶傳送裝置，其中AB段水平，長度，BC段傾斜，長度足夠長，傾角為，AB和BC在B點通過一段極短的圓弧連接圖中未畫出圓弧傳送帶以的恒定速率順時針運轉(zhuǎn)現(xiàn)將一質(zhì)量的工件可看做質(zhì)點無初速度地放在A點，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)．(1)工件從A點開始至第一次到達B點所用的時間t；(2)工件從第一次到達B點至第二次到達B點的過程中，工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運動，從D飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點時速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點N時對圓弧軌道的壓力FN的大??；（3）若小物塊m剛好能達到圓弧軌道最高點M，整個運動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？

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】PQ間的距離為2l0，而彈簧的原長為l0，故彈簧的彈力為.A、當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，根據(jù)合力與分力構(gòu)成的矢量三角形可知，此時靜摩擦力具有最小值為，故A正確．B、當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，因力的三角形可知靜摩擦力不等于彈簧的彈力，故B錯誤．C、D、當時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，也為物體所受的合力，此時物體和圓盤還未相對滑動，故C、D均錯誤．故選A．【點睛】本題關(guān)鍵是物體的受力情況和運動情況，找到向心力來源，根據(jù)牛頓第二定律列式求解，注意臨界情況的分析．2、D【解析】

A.新聞中4000公里/小時是最大速度，不是平均速度，故A錯誤；B.用時3秒是時間，不是時刻，故B錯誤；C.列車在真空管道中受到重力作用和支持力和水平方向的安培力的作用，故C錯誤；D.由于是直線運動，所以測試軌道為3.2公里是位移的大小，故D正確．3、D【解析】試題分析：A、設(shè)斜面與物體之間的動摩擦因數(shù)是μ，物體在沿斜面向上且平行斜面的力F3作用下，在斜面上做速度為v3的勻速運動，則：F3=mgsinθ+μmgcosθ①在與斜面夾角為α的力F3作用下運動時：F3sinα+N=mgcosθ②F3cosα=mgsinθ+μN③由②③可知，當時，對物體的拉力有最小值．所以F3不一定大于F3．故A錯誤．B、兩個力的功率相等，由①②③式可知，在第二種情況下，摩擦力比較小，則產(chǎn)生的內(nèi)能比較少，所以在相同的時間內(nèi)，物體增加的機械能不相同．故B錯誤；C、D、需要對有摩擦力和沒有摩擦力減小討論：Ⅰ、在有摩擦力時，第二種情況下，摩擦力比較小，則產(chǎn)生的內(nèi)能比較少，則增加的機械能比較大．由于兩種情況下物體的速度都不變，則動能不變，第二種情況下物體重力勢能的增加量比較大，所以v3一定小于v3．Ⅱ、如果斜面是光滑的，則μ=3，由公式①③可知，F(xiàn)3＞F3，由于兩次的功率是相等的，根據(jù)P=Fv可知，可知v3一定大于v3．故C錯誤，D正確．故選D4、D【解析】

AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功為W＝-mgh，根據(jù)功能關(guān)系可知重力勢能增加了mgh，故A項不合題意，B項不合題意；C.位置2到位置3，合外力做功為mgh，根據(jù)動能定理可知動能增加了mgh，故C項不合題意.D.從足球靜止到位置2根據(jù)動能定理有：W-mgh，所以運動員對足球所做的功為，故D項符合題意.5、A【解析】

動能定理、摩擦力的判斷與計算【詳解】甲、乙兩物體的初動能和末動能都相同，都只受摩擦力作用，根據(jù)動能定理可知摩擦力對甲、乙兩物體做的功相等，即：，由圖可知：，則，所以：若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則甲的質(zhì)量較大，①正確，②錯誤；若甲、乙質(zhì)量相同，則甲與地面間的動摩擦因數(shù)較大，③正確，④錯誤．【點睛】該題主要考查了動能定理的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是從圖象中得到信息．6、C【解析】

向心力是效果力，在受力分析時不能說球受到向心力，擺球A受拉力和重力的作用，拉力和重力的合力提供向心力，故C正確；ABD錯誤；故選C7、AB【解析】A的動能最大時，設(shè)B和C受到地面的支持力大小均為F，此時整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的動能達到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當A達到最低點時動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，A的加速度方向向上，故C錯誤；A球達到最大動能后向下做減速運動，到達最低點時三個小球的動能均為零，由機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．8、BD【解析】

打開降落傘后空降兵將做減速運動，故第10s末空降兵打開降落傘，根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，可知10s～15s空降兵做加速度不斷減小的減速運動至15s末，10s～15s過程中速度向下，做減速運動，故加速度向上，A錯誤D正確；0～10s內(nèi)空降兵空降兵向下做加速度不斷減小的加速運動，受重力和空氣阻力，根據(jù)牛頓第二定律，知合力向下，重力大于空氣阻力，B正確C錯誤．9、CD【解析】不論彈簧秤的拉力大于重力，還是小于重力，還是等于重力，在豎直向上的運動的過程中，彈簧的拉力均做正功，根據(jù)功能關(guān)系知，鉤碼的機械能增加．故CD正確．AB錯誤．故選CD．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道對于鉤碼而言，有拉力做功，機械能不守恒，拉力做功等于鉤碼機械能的增量.10、AC【解析】光滑水平面上的物體所受的合力等于該外力的大小，外力減小，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度逐漸減小，因為加速度方向與速度方向相同，則速度逐漸增大，即做加速度逐漸減小的加速運動，速度增加的越來越慢．故AC正確，BD錯誤．點晴：根據(jù)物體所受的合力判斷加速度的變化，結(jié)合加速度方向與速度方向的關(guān)系判斷速度的變化．11、CD【解析】

A.根據(jù)得：.則小球平拋運動的初速度為：;故A錯誤.B.小球在圓軌道P點的角速度為：;故B錯誤.C．小球在P點的向心加速度為：.故C正確.D．小球在BC段的時間為：，則小球從B運動到D的時間為0.3+0.4s=0.7s;故D正確.12、BD【解析】

勻速圓周運動的速度大小不變，方向時刻改變，是變速運動，故A錯誤B正確；勻速圓周運動的速度大小不變，方向時刻改變，是速率不變的運動，故C錯誤，D正確．所以D正確，二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、d;【解析】

物體由靜止開始自由下落過程中受到空氣阻力和紙帶與打點計時器的摩擦阻力作用，不是自由落體運動，v=gt，，都是自由落體運動的公式．故A、B錯誤．C、物體下落的高度是用米尺測量的，不是計算的，故c錯誤．D、為驗證機械能守恒定律的實驗測量方案，故正確．14、7.617.63“略大于”紙帶與打點計時器之間存在摩擦力,下降過程中需要克服摩擦力做功,重錘下降減少的重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動能【解析】

第一空.利用勻變速直線運動的推論vc=x第二空.重力勢能減小量ΔE第三空.通過以上計算結(jié)果可以看出，重錘下降減少