2021-2022學年長沙市重點中學高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、兩相同帶電小球，帶有等量的同種電荷，用等長的絕緣細線懸掛于O點，如圖所示．平衡時，兩小球相距r，兩小球的直徑比r小得多，若將兩小球的電量同時各減少一半，當它們重新平衡時，兩小球間的距離()A．大于r/2B．等于r/2C．小于r/2D．無法確定2、(本題9分)一個電子鐘的秒針角速度為()A．πrad/s B．2πrad/s C．π/30rad/s D．π/60rad/s3、(本題9分)如圖所示，一固定桿與水平方向夾角為θ，將一質(zhì)量為m1的滑塊套在桿上，通過輕繩懸掛一個質(zhì)量為m2的小球，桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ．若滑塊與小球保持相對靜止以相同的加速度a一起運動，此時繩子與豎直方向夾角為β，且θ＜β，則滑塊的運動情況是（）A．沿著桿加速下滑B．沿著桿加速上滑C．沿著桿減速下滑D．沿著桿減速上滑4、(本題9分)關(guān)于功率說法正確的是()A．由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意時刻的功率B．由P＝Fv只能求某一時刻的瞬時功率C．由P＝Fv知，汽車的功率和它的速度成正比D．從P＝Fv知，當汽車的發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比5、一質(zhì)點做直線運動的x-t圖象如圖所示，由圖象可知()A．質(zhì)點沿x軸負方向做勻速運動B．質(zhì)點沿x軸正方向做勻速運動C．t＝0時，質(zhì)點的速度是5m/sD．t＝0時，質(zhì)點的速度是-5m/s6、(本題9分)如圖所示，兩個小球分別用輕質(zhì)細線懸掛于點，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時懸掛小球的細線與豎直方向的夾角為，懸掛小球的細線與堅直方向的夾角為，則（）A．的角速度大小之比為B．的線速度大小之比為C．的向心加速度大小之比為D．懸掛小球的細線與懸掛小球的細線的拉力大小之比為7、(本題9分)如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端系著三個小球A、B、C，三小球組成的系統(tǒng)保持靜止，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為3m，C球離地面高度為h．現(xiàn)突然剪斷A球和B球之間的繩子，不計空氣阻力，三個小球均視為質(zhì)點，則（）A．剪斷繩子瞬間，A球的加速度為gB．剪斷繩子瞬間，C球的加速度為gC．A球能上升的最大高度為2hD．A球能上升的最大高度為1.6h8、(本題9分)汽車拉著拖車在平直公路上勻速行駛，突然拖車與汽車脫鉤，而汽車的牽引力不變，各自受的阻力不變，則脫鉤后，在拖車停止運動前（）A．汽車和拖車的總動量不變 B．汽車和拖車的總動能不變C．汽車和拖車的總動量增加 D．汽車和拖車的總動能增加9、(本題9分)a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶410、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C，如圖所示，在自行車正常騎行時，下列說法正確的是A．A、B兩點的角速度與其半徑成正比B．B、C兩點的角速度大小相等C．A、B兩點的角速度大小相等D．A、B兩點的線速度大小相等11、在下列幾個實例中,物體機械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下運動的物體B．在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球C．如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D．如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球12、(本題9分)如圖所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，一條細線一端與斜面上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與物體A相連，定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O點，細線與豎直方向成角，A、B、C始終處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是A．若僅增大A的質(zhì)量，B對C的摩擦力一定減小B．若僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大C．若僅增大B的質(zhì)量，懸掛定滑輪的細線的拉力可能等于A的重力D．若僅將C向左緩慢移動一點，角將增大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實驗小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶（內(nèi)有沙子），一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，把長木板不帶滑輪的一端墊起適當?shù)母叨龋云胶饽Σ亮?，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．（1）該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡清晰的某點開始記為零點，依次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離x，計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標系，通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率為_______________．（填寫表達式）（2）若測出小車質(zhì)量為0.4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．（3）本實驗中是否必須滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量___（填“是”或“否”）14、（10分）在利用自由落體法“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，重物的質(zhì)量m=1kg，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示(相鄰記數(shù)點A、B、C時間間隔為0.02s，g=9.8m/s2)，那么：(1)打點計時器打下計數(shù)點B時的速度vB=________m/s(2)從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=___________J，此過程中物體動能的增加量△Ek=__________J；（以上三空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)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)第24屆冬奧會將于2022年在北京舉行，冰壺是比賽項目之一。如圖甲，藍壺靜止在大本營圓心O處，紅壺推出后經(jīng)過P點沿直線向藍壺滑去，滑行一段距離后，隊員在紅壺前方開始。不斷刷冰，直至兩壺發(fā)生正碰為止。已知，紅壺經(jīng)過P點時速度v0=3.25m/s，P、O兩點相距L=27m，大本營半徑R=1.83m，從紅壺進人刷冰區(qū)域后某時刻開始，兩壺正碰前后的v-t圖線如圖乙所示。假設(shè)在未刷冰區(qū)域內(nèi)兩壺與冰面間的動摩擦因數(shù)恒定且相同，紅壺進入刷冰區(qū)域內(nèi)與冰面間的動摩擦因數(shù)變小且恒定，兩壺質(zhì)量相等且均視為質(zhì)點。（1）試計算說明碰后藍壺是否會滑出大本營；（2）求在刷冰區(qū)域內(nèi)紅壺滑行的距離s。16、（12分）(本題9分)2019年4月20日22時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號”乙運載火箭，成功發(fā)射第四十四顆北斗導航衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌后繞地球做半徑為r的勻速圓周運動。衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，不計地球自轉(zhuǎn)的影響。求：（1）衛(wèi)星進入軌道后的加速度大小gr；（2）衛(wèi)星的動能Ek。17、（12分）如圖所示，在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為M=3kg的小車,小車的上表面BC段是半徑R=1.0m圓心角θ=37°的光滑圓弧軌道，其軌道C點切線水平，小車上表面C點右側(cè)水平粗糙且長為L=2.5m，一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可看成質(zhì)點）從圖中A點以v0=4m/s的速度水平拋出，小物塊恰好沿小車左端B點的切線方向進入小車，當小物塊運動至小車最右端時兩者恰達到共同速度.不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物塊運動至B點時的速度大小vB(2)小物塊由A點運動至離A、B兩點的連線最遠處時其重力的瞬時功率P；(3)小車上表面C點右側(cè)水平粗糙段與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ。.

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】

根據(jù)庫侖定律的公式F=知，電量減小，則庫侖力減小，兩球相互靠近，通過假設(shè)兩球距離等于，判斷兩球之間距離會如何變化．電量減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力減小，兩球間的距離減?。僭O(shè)兩球距離等于，則庫侖力與開始一樣大，重力不變，則繩子的拉力方向應(yīng)與原來的方向相同，所以兩球距離要變大些．則兩球的距離大于．故A正確，BCD錯誤2、C【解析】

秒針的周期T=60s，轉(zhuǎn)過的角度為2π，則角速度；故A、B、D錯誤，C正確．故選C．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道角速度的定義式，知道角速度與周期的關(guān)系．3、D【解析】試題分析：把滑塊和球看做一個整體受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐標系得，若速度方向向下，則沿斜面方向：（m1+m2）gsinθ-f=（m1+m2）a垂直斜面方向：FN=（m1+m2）gcosθ摩擦力：f=μFN聯(lián)立可解得：a=gsinθ-μgcosθ，對小球有：若θ=β，a=gsinβ現(xiàn)有：θ＜β，則有a＞gsinβ所以gsinθ-μgcosθ＞gsinβgsinθ-gsinβ＞μgcosθ因為θ＜β，所以gsinθ-gsinβ＜0，但μgcosθ＞0所以假設(shè)不成立，即速度的方向一定向上．由于加速度方向向下，所以物體沿桿減速上滑，故D正確．故選D．考點：牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點睛】分析多個物體的受力時，一般先用整體法來求得共同的加速度，再用隔離法分析單個物體的受力，求得物體的受力情況，本題就是典型的應(yīng)用整體隔離法的題目．4、D【解析】

A．P＝計算的是時間t內(nèi)的平均功率，不能用來計算瞬時功率；故A錯誤；B．P＝Fv可以計算平均功率也可以是瞬時功率，取決于速度是平均速度還是瞬時速度，故B錯誤；C．由P＝Fv知，當F不變的時候，汽車的功率和它的速度成正比，當F變化時就就不是正比關(guān)系了，故C錯誤；D．從P＝Fv知，當汽車的發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度成反比；故D正確。5、B【解析】A、B、根據(jù)位移時間圖象的斜率等于速度，斜率的正負表示速度的方向，則知質(zhì)點沿x軸負方向做勻速運動，故A錯誤，B正確．D、質(zhì)點的速度不變，為，故D錯誤．故選B.【點睛】位移圖象表示物體的位移隨時間的變化情況，不是質(zhì)點的運動軌跡，其斜率等于速度，要注意與v-t圖象的區(qū)別，不能搞混．6、C【解析】

D．兩球在水平面內(nèi)做圓周運動，在豎直方向上的合力為零，由：則懸掛小球的細線與懸掛小球的細線的拉力大小之比為故D錯誤；A．在水平方向上做圓周運動，向心力為解得的角速度大小之比為1：1，故A錯誤；B．水平方向上做圓周運動，向心力為解得的線速度大小之比為，故B錯誤；C．在水平方向上做圓周運動，向心力為解得故的向心加速度大小之比為，故C正確；故選C．【點睛】小球在水平面內(nèi)做圓周運動，抓住豎直方向上的合力為零，求出兩細線的拉力大小之比．根據(jù)合力提供向心力求出向心力大小之比，結(jié)合合力提供向心力求出線速度和角速度的表達式，從而得出線速度和角速度之比．7、AD【解析】

根據(jù)平衡條件可得C球的質(zhì)量為：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪斷A球和B球之間的繩子瞬間，以A和C為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A項符合題意，B項不合題意.CD.A球上升h時的速度為：，而后又上升x速度為零，則有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度為：H＝h+x＝1.6h，故C項不合題意，D項符合題意.8、AD【解析】試題分析：由于汽車的牽引力和受到的阻力都不變，汽車和拖車整體的受力不變，合力的大小為零，所以整體的動量守恒，牽引力和阻力的大小雖然不變，但是汽車和拖車運動的位移的大小不同，根據(jù)動能定理可以分析汽車和拖車的總動能的變化．在拖車停止運動前系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒，選項A正確，C錯誤．設(shè)拖車與汽車所受的阻力大小分別為f1和f2，則經(jīng)過相同的時間，它們的位移分別為s1和s2，系統(tǒng)總動能的增量為各力做功之和，ΔEk＝(F－f2)s2－f1s1＝f1(s2－s1)>0，即系統(tǒng)的總動能增加，選項D正確，B錯誤．考點：動量動能動量守恒點評：本題要求學生靈活的應(yīng)用動量守恒和動能定理，根據(jù)動量守恒的條件判斷整體的動量守恒，根據(jù)牽引力和阻力的做功的情況來判斷動能的變化．9、CD【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點睛】根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．10、BD【解析】A.

A、B兩點在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點，所以兩點的線速度相等，根據(jù)v=ωR，A、B兩點的角速度與其半徑成反比，故A錯誤；B.

B、C兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相等，故B正確；CD.

AB兩點的線速度相等，根據(jù)v=ωR，A、B兩點的角速度與其半徑成反比，故C錯誤，D正確；故選BD.11、BC【解析】

A.在平衡力作用下的物體不一定守恒，如物體在豎直方向上做勻速直線運動；故A錯誤；B.在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球，動能和重力勢能均不變，機械能一定守恒，故B正確；C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時，只有重力做功機械能守恒，故C正確；D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，由于受彈簧彈力作用，小球的機械能部分轉(zhuǎn)移為彈簧的機械能，故小球的機械能不守恒，故D錯誤。12、BD【解析】

A、若B具有上滑的趨勢，增大A的質(zhì)量，則B對C的摩擦力增大，若B具有下滑的趨勢，增大A的質(zhì)量，則B對C的摩擦力減小，所以不一定增大，故A錯誤；B、將BC看作一個整體，具有向左的運動趨勢，僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大，故B正確；C、若B具有上滑的趨勢，增大B的質(zhì)量，則B受到的摩擦力減小，若B具有下滑的趨勢，增大B的質(zhì)量，則B受到的摩擦力增大，所以不一定增大，故C錯誤；D、連接AB的細線的夾角一半即α角的大小，若僅將C向左緩慢移動一點，增大連接AB的細線的夾角，則α角將增大，故D正確；故選BD．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）2Fm【解析】（1）由動能定理可得：W=Fx=12mv2（2）由圖可知，圖象的斜率為5；合外力F=1N；（3）本實驗不需要用小桶（含內(nèi)部沙子）的重力代替繩子的拉力，所以不需要滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。14、0.980.490.48【解析】

（1）[1].利用勻變速直線運動的推論v（2）[2].重力勢能減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．[3]動能的增加量?EkB=12mvB2=12×1×（0.98）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）會滑出；（2）s=15m【解析】

（1）設(shè)冰壺的質(zhì)量為m，碰