2022屆貴州省物理高一下期末學業(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、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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、如圖所示，通過定滑輪懸掛兩個質(zhì)量為m1、m2的物體(m1>m2)，不計細繩與滑輪的質(zhì)量、不計細繩與滑輪間的摩擦，在m1向下運動一段距離的過程中，下列說法中正確的是A．m1重力勢能的減少量等于m2動能的增加量B．m1重力勢能的減少量等于m2重力勢能的增加量C．m1機械能的減少量等于m2機械能的增加量D．m1機械能的減少量大于m2機械能的增加量2、(本題9分)如圖所示，傾角的光滑斜面連接粗糙水平面，在水平面上安裝半徑為R的光滑半圓豎直擋板，質(zhì)量為的小滑塊從斜面上高為處靜止釋放到達水平面恰能貼著擋板內(nèi)側(cè)運動，第一次到達半圓擋板中點對擋板的壓力為，（不計小滑塊體積，不計斜面和水平面連接處的機械能損失）則小滑塊第二次到達半圓擋板中點對擋板的壓力為（）A． B． C．0 D．3、(本題9分)人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）在軌道運行的過程中，常常需要變軌。除了規(guī)避“太空垃圾”對其的傷害外，主要是為了保證其運行的壽命。據(jù)介紹，由于受地球引力影響，人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）運行軌道會以每天100米左右的速度下降。這樣將會影響人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）的正常工作，常此以久將使得其軌道越來越低，最終將會墜落大氣層．下面說法正確的是（）A．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞速度減小B．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的向心加速度減小C．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞周期減小D．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞角速度減小4、(本題9分)關(guān)于萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和引力常量的測定，下面說法正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許測定引力常量B．開普勒發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許測定引力常量C．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，胡克測定引力常量D．開普勒發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，伽利略測定引力常量5、(本題9分)一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m=15kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m'=10kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖所示，不計滑輪與繩子間的摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為（g取10m/sA．25m/s2 B．5m/s26、正在地面上行駛的汽車重力G=3×10A．汽車的速度越大，則汽車對地面的壓力也越大B．如果某時刻速度增大到使汽車對地面壓力為零，則此時駕駛員會有超重的感覺C．只要汽車的行駛速度不為0，駕駛員對座椅壓力大小都等于GD．只要汽車的行駛速度不為0，駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力7、(本題9分)關(guān)于平拋運動，下列說法中正確的是（）A．平拋運動的軌跡是曲線，所以平拋運動是變速運動B．平拋運動是一種勻變速曲線運動C．平拋運動的水平射程x由初速度決定，與下落的高度h無關(guān)D．平拋運動的落地時間t由初速度決定，越大，t越大8、如圖為某一機械手表，其分針與時針上的點看作做勻速圓周運動，且分針長度是時針長度的1.5倍．下列說法正確的是（）A．分針與時針的角速度之比是12：1B．分針末端與時針末端的線速度之比是18：1C．分針與時針的周期之比是12：1D．分針末端與時針末端的加速度之比是216：19、(本題9分)一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端．已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中可能正確的是A． B． C． D．10、(本題9分)一滑塊以初速度v0從斜面底端向上滑去（斜面足夠長）．該滑塊的速度-時間圖象可能是（）A． B． C． D．11、(本題9分)在平直的公路上有一輛質(zhì)量為m＝1500kg的小汽車從靜止開始以額定功率啟動，經(jīng)t＝15s達到最大速度vm＝30m/s．設(shè)小汽車受到的阻力為車重的0.1倍．g＝10m/s1．則A．小汽車做加速度減小的加速運動B．小汽車速度為l0m/s時，加速度α＝1m/s1C．小汽車的額定功率P＝4500WD．小汽車在前15s內(nèi)的位移x＝400m12、如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運動B．過山車在圓軌道最低點時乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點時的速度應(yīng)不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點時對軌道壓力大小等于其重力二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖甲所示，是用電火花計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，電火花計時器所用電源頻率為50Hz，重物質(zhì)量為0.2kg.(1)下列操作中正確的是___________.A．電火花計時器應(yīng)接6V交流電源B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點C．需使用秒表測出重物下落的時間D．測出紙帶上兩點間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度(2)某同學按照正確的操作，得到一條符合實驗要求的紙帶，如圖乙所示.如果打O點時重物速度為0，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，計算B點對應(yīng)的速度時，甲同學用，乙同學用vB=，你贊成___________(選填“甲”或“乙”)同學的計算方法.(3)該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C的距離，并記錄在圖乙中(單位cm).打點計時器打B點時重物的動能為___________J，從O到B過程中重物重力勢能的減少量為___________J(計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字).14、（10分）(本題9分)某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。繞過輕質(zhì)定滑輪的細線兩端連接質(zhì)量均為M的物塊A和B，B上方放有一質(zhì)量為m的鐵環(huán)C(鐵環(huán)C與物塊B不粘連)。(1)開始時A、B、C由圖示位置靜止釋放。物塊B在穿過圓環(huán)D時，鐵環(huán)C被圓環(huán)D擋住，而物塊B穿過圓環(huán)D后繼續(xù)下落。光電計時器E、F記錄物塊B從E到F的時間為t，測得EF間距為d，則物塊B運動到圓環(huán)D處時的速度大小v＝___；測得鐵環(huán)C到圓環(huán)D的高度差為h，當?shù)刂亓铀俣葹間，本實驗若在誤差允許的范圍內(nèi)滿足表達式________，則驗證了機械能守恒定律(結(jié)果均用題中所給字母表示)。(2)該同學為了能更加精確地驗證機械能守恒定律，進行了多次實驗。實驗中M＝0.2kg，m＝0.05kg，d＝0.2m，當?shù)刂亓铀俣萭取9.79m/s2。具體操作如下:①改變物塊B的釋放位置，調(diào)整h值②測出相對應(yīng)的時間t③在坐標紙中以為縱軸，以h為橫軸建立坐標系，畫出圖象，如圖乙所示;④根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可求得g＝_____m/s2，若在誤差允許的范圍內(nèi)與當?shù)刂亓铀俣认嗟?，則驗證了機械能守恒定律(結(jié)果保留三位有效數(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)如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．已知AB=5m，質(zhì)量m=2kg的小物體靜止在A點，對其施加水平向右推力F，當小物塊運動到B點時撤去力F，小物塊能通過D點，已知小物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，取重力加速度，求：(1)推力F滿足的條件；(2)推力最小時，物塊進入圓軌道對軌道的最大壓力；16、（12分）(本題9分)如圖所示，有一豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊，當滑塊運動時，圓筒壁對滑塊有阻力的作用，阻力的大小恒為f=mg（g為重力加速度）．在初始位置滑塊靜止，圓筒內(nèi)壁對滑塊的阻力為零，彈簧的長度為L．現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞后物體與滑塊粘在一起立刻向下運動，運動到最低點后又被彈回向上運動，滑動到發(fā)生碰撞位置時速度恰好為零，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力．求：（1）物體與滑塊碰后瞬間的速度大??；（2）物體與滑塊相碰過程中損失的機械能；（3）碰撞后，在滑塊向下運動到最低點的過程中彈彈性勢能的變化量．17、（12分）(本題9分)如圖所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目．為了研究蹦極過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點，他的運動沿豎直方向，忽略彈性繩的質(zhì)量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時，游客從蹦極平臺由靜止開始下落，到P點時彈性繩恰好伸直，游客繼續(xù)向下運動，能到達的最低位置為Q點，整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點的過程中，機械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來計算，其中k為常量，為彈性繩的伸長量．（1）彈性繩的原長為l0，彈性繩對游客的彈力為F，游客相對蹦極平臺的位移為x，取豎直向下為正方向，請在如圖中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，推導當游客位移為x（x＞l0）時，彈性繩彈性勢能EP的表達式；（3）按照安全標準，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過計算說明：總質(zhì)量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設(shè)施．

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、C【解析】兩個物體系統(tǒng)中只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能總量守恒；m1重力勢能減小，動能增加，m2重力勢能和動能都增加，故m1減小的重力勢能等于m2增加的重力勢能和兩個物體增加的動能之和；故選C．點睛：本題關(guān)鍵是兩個物體構(gòu)成的系統(tǒng)中只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變．2、D【解析】試題分析：在斜面運動的過程中，根據(jù)動能定理：，第一次到達半圓擋板中點時速度為，則根據(jù)牛頓第二定律：，而且，則：，則每經(jīng)過損失的能量為則第二次經(jīng)過半圓擋板中點時速度為，則：則此時根據(jù)牛頓第二定律：，故選項D正確，選項ABC錯誤?？键c：能量守恒，牛頓第二定律【名師點睛】本題考查能量守恒，牛頓第二定律，首先根據(jù)能量守恒求出每經(jīng)過損失的能量，然后求出第二次經(jīng)過半圓擋板中點時速度為，在根據(jù)牛頓運動定律即可。3、C【解析】

衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：解得：故在軌道半徑減小后，周期減小，線速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.4、A【解析】萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，開普勒三定律是對天體運動規(guī)律系統(tǒng)認識的開端，其中包括萬有引力定律；而引力常量是由卡文迪許通過卡文迪許扭秤實驗測定的，故A正確，B、C、D錯誤；故選A.【點睛】熟悉天體運動在物理學上的認識過程，通過比較得到答案.5、B【解析】

小猴以最大加速度向上爬行時，重物對地壓力為零，故小猴對細繩的拉力等于重物的重力，即F=mg；小猴對細繩的拉力等于細繩對小猴的拉力F′=F；對小猴受力分析，受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有F'-m'g=故選B6、D【解析】

A.對汽車研究，根據(jù)牛頓第二定律得:mg-N=mv2R，則得N=mg-mv2B.如果某時刻速度增大到使汽車對地面壓力為零，駕駛員具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故B錯誤.CD.汽車過凸形橋的最高點行駛速度不為0，汽車和駕駛員都具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，駕駛員對座椅壓力大小都小于他自身的重力，而駕駛員的重力未知，所以駕駛員對座椅壓力范圍無法確定，故C錯誤，D正確.7、AB【解析】

平拋運動是具有水平方向的初速度只在重力作用下的運動，是一個勻變速曲線運動．解決平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動．【詳解】A、B項：平拋運動只受重力作用，加速度為重力加速度，不發(fā)生變化，是勻變速運動，運動軌跡是曲線，所以平拋運動一定是變速運動，故AB正確；C項：由平拋可得：，解得：，即：平拋運動的水平射程由物體下落的高度和初速度共同決定，故C錯誤；D項：由C知，平拋運動落地時間由h決定，與初速度無關(guān)，故D錯誤．【點睛】本題考查對平拋運動規(guī)律的掌握和理解，知道平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，結(jié)合運動規(guī)律分析水平射程和落地時間．8、ABD【解析】

AC.分針的周期為T分＝1h，時針的周期為T時＝12h，兩者周期之比為T分：T時＝1：12由研究得知，分針與時針的角速度之比是12：1.故選項A符合題意，故選項C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時針端點的線速度之比為v分：v時＝ω分r分：ω時r時＝12×1.5：＝18：1即分針與時針末端的線速度之比為18：1.故選項B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時針末端的向心加速度之比為216：1.故選項D符合題意.9、AD【解析】

試題分析：摩擦力恒定，物體沿斜面下滑時做初速度為零的勻變速直線運動，根據(jù)初速度為零勻變速直線運動中合力、速度、位移和機械能所時間變化特點可解答本題．解：A、物體在斜面上運動時做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知，其合外力恒定，故A正確；B、在v﹣t圖象中，斜率表示加速度大小，由于物體做勻加速運動，因此其v﹣t圖象斜率不變，故B錯誤；C、物體下滑位移為：，根據(jù)數(shù)學知識可知，其位移與時間圖象為拋物線，故C錯誤；D、設(shè)開始時機械能為E總，根據(jù)功能關(guān)系可知，開始機械能減去因摩擦消耗的機械能，便是剩余機械能，即有：，因此根據(jù)數(shù)學知識可知，機械能與時間的圖象為開口向下的拋物線，故D正確．故選AD．【點評】對于圖象問題要明確兩坐標軸、斜率的含義等，對于比較復雜的圖象問題可以利用物理規(guī)律寫出兩個物理量的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學知識進一步判斷圖象性質(zhì)．10、ABD【解析】

當斜面粗糙時：物體在斜面上滑行時受到的滑動摩擦力大小,而，所以物體沿斜面向上滑行時有,故物體沿斜面向上滑行時的加速度,物體沿斜面向下滑行時有，當物體沿斜面向下滑行時的加速度，故，當斜面光滑時：μ=0，故有，當時:物體滑動斜面的頂端后保持靜止，故ABD正確．【點睛】勻變速直線運動的圖像，本題要考慮斜面是否光滑和動摩擦因數(shù)的大小對滑塊的運動的影響．11、AB【解析】根據(jù)P=Fv，汽車的功率一定，隨速度的增加，汽車的牽引力逐漸減小，則汽車做加速度減小的加速運動，直到加速度為零時速度最大，選項A正確；汽車的額定功率：；小汽車速度為l0m/s時，牽引力，加速度，選項B正確，C錯誤；根據(jù)動能定理：，解得x=300m，選項D錯誤；故選AB.點睛：機車啟動問題常常與牛頓第二定律相結(jié)合進行考查，對于機車的兩種方式，要根據(jù)牛頓第二定律和牽引力功率公式，弄清過程中速速、加速度的變化情況．12、CD【解析】

A．過山車在豎直圓軌道上做圓周運動，只有重力做功，其機械能守恒，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運動，故A錯誤；B．在最低點時，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．在最高點，重力和軌道對車的壓力提供向心力，當軌道對車的壓力為零時，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點時的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點的過程中，根據(jù)動能定理得：解得；所以軌道對車的支持力為故D正確；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D乙0.3690.376【解析】

第一空.A.打點計時器應(yīng)接交流電源，故A錯誤；B.開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故B錯誤；C.我們可以通過打點計時器計算時間，不需要秒表，故C錯誤；D.測出紙帶上兩點跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確.故填D.第二空.計算B點瞬時速度時，若按甲同學的方法用，即認為紙帶下落的加速度為g，則不需要計算速度vB的值也會有：，故甲的數(shù)據(jù)處理方法錯誤，應(yīng)該選用乙同學的：某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，，故乙同學正確.第三空.B點的瞬時速度為：，那么此時重物的動能.第四空.從初始位置O到打下計數(shù)點B的過程中，重錘的重力勢能的減少量為：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192J≈0.376J.14、9.76【解析】

第