2022屆湖北省長陽縣第一高級中學(xué)物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度等于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于D．這時鐵軌對火車的支持力大于2、如圖所示，斜面高h(yuǎn)，質(zhì)量為m的物塊，在沿斜面向上的恒力F作用下，能勻速沿斜面向上運(yùn)動，若把此物塊放在斜面頂端，在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動，滑至底端時其動能的大小為()．A．mgh B．2mgh C．2Fh D．Fh3、(本題9分)如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kg·m/s，運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4kg·m/s，則（）A．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5B．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1：10C．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5D．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為1：104、如圖所示，三個質(zhì)量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球沿豎直方向自由下落，b球沿光滑斜面下滑，c球沿光滑圓弧下滑。不計空氣阻力。1．從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，a、b和c三個小球所受重力做的功分別為Wa、Wb、Wc，則A．Wa>Wb>Wc B．Wa<Wb<WcC．Wa=Wb=Wc D．Wa<Wb=Wc2．b小球從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，A．動能減少，機(jī)械能減少B．動能減少，機(jī)械能增加C．動能增加，機(jī)械能增加D．動能增加，機(jī)械能不變3．從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，c小球所受重力的瞬時功率A．變小 B．變大C．不變 D．先變大后變小5、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上放置一個質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的一側(cè)是一個弧形凹槽OAB，凹槽半徑為R，A點切線水平。另有一個質(zhì)量為m的小球以速度v0從A點沖上凹槽，重力加速度大小為g，不計摩擦。下列說法中正確的是（）A．當(dāng)v0=時，小球能到達(dá)B點B．如果小球的速度足夠大，球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后落到水平面上C．當(dāng)v0=時，小球在弧形凹槽上運(yùn)動的過程中，滑塊的動能一直增大D．如果滑塊固定，小球返回A點時對滑塊的壓力為6、(本題9分)人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如衛(wèi)星的加速度減小為原來的，衛(wèi)星仍做勻速圓周運(yùn)動，則A．衛(wèi)星的速度減小為原來的B．衛(wèi)星的角速度減小為原來的C．衛(wèi)星的周期增大為原來的2倍D．衛(wèi)星受到的引力減小為原來的7、(本題9分)如圖在（0，y0）和（0，-y0）兩位置分別固定一個電荷量為+Q的點電荷．另一個帶電量為+q的點電荷從（-x0，0）位置以初速度v0沿x軸正方向運(yùn)動．點電荷+q從（-x0，0）到（x0，0）的過程中只受電場力作用，下列描述其加速度a或速度v與位置x的關(guān)系可能正確的是（）A． B．C． D．8、利用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實驗的操作，下列說法中正確的有A．安裝打點計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點計時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點跡模糊，則不可用來驗證機(jī)械能守恒9、(本題9分)北京時間2012年10月，我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功，它是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星（即地球同步衛(wèi)星），下列關(guān)于地球靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是（）A．它們運(yùn)行周期的可能不同B．它們的運(yùn)行速度都小于7.9kmC．它們的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等D．它們離地心的距離一定相等10、如圖所示，長為L的絕緣細(xì)線一端系一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，另一端固定在定點O位置，置于電場強(qiáng)度大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.拉直細(xì)線將小球自O(shè)點正下方由靜止釋放，小球向上擺動，最大偏角θ=60°，重力加速度為g，以下說法正確的是A．小球帶電量大小q=3B．小球從開始擺至最大擺角的過程中，機(jī)械能與電勢能之和保持不變C．小球到達(dá)最大擺角處時細(xì)線上的拉力為T=2mgD．小球在擺動過程中的最大速率v11、(本題9分)如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，b為沿地球表而附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（軌道半徑近似等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是A．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為ab>ac>aaB．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為aa>ab>acC．a(chǎn)、b、c的周期關(guān)系為Ta=Tc>TbD．a(chǎn)、b、c的線速度大小關(guān)系為va=vb>vc12、(本題9分)某只走時準(zhǔn)確的時鐘，分針與時針由轉(zhuǎn)動軸到針尖的長度之比是1.2：1，則下列說法正確的是（）A．分針角速度是時針的12倍B．分針角速度是時針的60倍C．分針針尖線速度是時針針尖線速度的14.4倍D．分針針尖線速度是時針針尖線速度的72倍二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)甲、乙兩個質(zhì)點都作勻速圓周運(yùn)動，甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速率是乙的4倍，甲的圓周半徑是乙的2倍，則甲的向心力是乙的______倍14、(本題9分)如圖甲所示，豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中以12cm/s的速度勻速上?。F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動，測得紅蠟塊實際運(yùn)動的方向與水平方向的夾角為37°，則：（sin37°=0.6；cos37°=0.8）(1)根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動速度為______cm/s．(2)如圖乙所示，若紅蠟塊從A點勻速上浮的同時，使玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動，則紅蠟塊實際運(yùn)動的軌跡是圖中的________．A．直線PB．曲線RC．曲線QD．都不是15、兩個相互垂直的力F1=8N和F2=6N作用在同一物體上，使物體運(yùn)動，如圖所示，物體通過一段位移時，力F1對物體做功4J，力F2對物體做功3J，則力F1與F2的合力為__________N，F(xiàn)1與F2的合力對物體做的功為_____J．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)某個質(zhì)量為m的物體在從靜止開始下落的過程中，除了重力之外還受到水平方向的大小、方向都不變的力F的作用．（1）求它在t時刻的水平分速度和豎直分速度．（2）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，寫出這個坐標(biāo)系中代表物體運(yùn)動軌跡的x、y之間的關(guān)系式．這個物體在沿什么樣的軌跡運(yùn)動？17、（10分）如題圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m．一輕質(zhì)彈簧的左端固定在墻M上，右端連接一個質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊．開始時滑塊靜止在P點，彈簧正好處于原長．現(xiàn)水平向左推滑塊壓縮彈簧，使彈簧具有一定的彈性勢能Ep，然后釋放滑塊，運(yùn)動到最高點A時的速度vA=3.0m/s．已知水平軌道MP部分是光滑的，滑塊與水平軌道PB間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，PB=1.0m，取g=l0m/s1．求：（1）滑塊在圓弧軌道起點B的速度vB．（1）滑塊由A點拋出后，落地點與A點間的水平距離x．（3）若要求滑塊過圓弧軌道最高點A后，落在水平面PB段且最遠(yuǎn)不超過P點，求彈簧處于壓縮狀態(tài)時具有的彈性勢能Ep的范圍．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

CD.火車在水平面內(nèi)運(yùn)動，所以在豎直方向上受力平衡，所以鐵軌對火車的支持力FN的豎直分量與重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，F(xiàn)N＝，故C正確，D錯誤；

AB.鐵軌對火車的支持力FN的水平分量為FNsinθ=mgtanθ，火車在彎道半徑為R的轉(zhuǎn)彎處的速度，所以火車轉(zhuǎn)彎時需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火車輪緣對內(nèi)外軌道無擠壓，故AB錯誤；2、B【解析】

物塊勻速上滑時，根據(jù)動能定理得WF-mgh-Wf=0物塊下滑時，根據(jù)動能定理得WF+mgh-Wf=Ek-0聯(lián)立兩式解得Ek=2mghA.mgh與分析不相符，故A項與題意不相符；B.2mgh與分析相符，故B項與題意相符；C.2Fh與分析不相符，故C項與題意不相符；D.Fh與分析不相符，故D項與題意不相符。3、A【解析】試題分析：兩球碰撞過程，系統(tǒng)不受外力，故碰撞過程系統(tǒng)總動量守恒；同時考慮實際情況，碰撞前后面的球速度大于前面球的速度．規(guī)定向右為正方向，碰撞前A、B兩球的動量均為，說明A、B兩球的速度方向向右，兩球質(zhì)量關(guān)系為，所以碰撞前，所以左方是A球．碰撞后A球的動量增量為，所以碰撞后A球的動量是2kg?m/s，碰撞過程系統(tǒng)總動量守恒：，所以碰撞后B球的動量是10kg?m/s，根據(jù)mB=2mA，所以碰撞后A、B兩球速度大小之比為2：5，A正確．4、1．C2．D3．D【解析】1．重力做功與路徑無關(guān)，則三種情況下重力做功均為mgh，即Wa=Wb=Wc；A.Wa>Wb>Wc與結(jié)論不符；B.Wa<Wb<Wc與結(jié)論不符；C.Wa=Wb=Wc與結(jié)論相符；D.Wa<Wb=Wc與結(jié)論不符；2．b小球從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，只有重力做正功，則動能增加，機(jī)械能不變；A.“動能減少，機(jī)械能減少”與結(jié)論不相符；B.“動能減少，機(jī)械能增加”與結(jié)論不相符；C.“動能增加，機(jī)械能增加”與結(jié)論不相符；D.“動能增加，機(jī)械能不變”與結(jié)論相符；3．根據(jù)PG=mgvy可知，剛開始釋放時vy=0，則PG=0；到達(dá)最低點時速度v與mg垂直，則PG又變?yōu)榱?，則從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，c小球所受重力的瞬時功率先變大后變??；A.變小，與結(jié)論不相符；B.變大，與結(jié)論不相符；C.不變，與結(jié)論不相符；D.先變大后變小，與結(jié)論相符；5、C【解析】

A．當(dāng)小球剛好到達(dá)B點時，小球與滑塊水平方向速度相同，設(shè)為v1，以小球的初速度方向為正方向，在水平方向上，由動量守恒定律得：由機(jī)械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：所以當(dāng)時，小球不能到達(dá)B點，故A錯誤；B．小球離開四分之一圓弧軌道時，在水平方向上與滑塊M的速度相同，則球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后返回時仍然回到滑塊M上，不可能從滑塊的左側(cè)離開滑塊，故B錯誤；C．小球在圓弧上運(yùn)動的過程中，小球?qū)瑝KM的壓力一直對滑塊做正功，所以滑塊動能一直增加，故C正確；D．若滑塊固定，由機(jī)械能守恒知小球返回A點時的速度大小仍為v0，在B點，根據(jù)牛頓第二定律得：解得：根據(jù)牛頓第三定律可知，小球返回B點時對滑塊的壓力為，故D錯誤。故選C。6、A【解析】

A.根據(jù)可知，加速度減小為原來的，則軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)可知，速度變?yōu)樵瓉淼?，A正確。B.根據(jù)可知，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，角速度變?yōu)?，B錯誤。C.周期，角速度變?yōu)?，周期變?yōu)楸?，C錯誤。D.衛(wèi)星受到的引力，變?yōu)樵瓉淼?，D錯誤。7、ABC【解析】等量同種正電荷連線中點的場強(qiáng)為零，從中點沿連線中垂線往外場強(qiáng)先增大后減?。ú皇蔷鶆蜃兓?，且方向從中點沿中垂線往外．則粒子運(yùn)動后從(－x0，0)到原點的過程中電場力（加速度）可能一直減小到0（不均勻變化），也可能先增大后減小到0；從原點到(x0,0)的過程中電場力（加速度）可能一直增大（不均勻變化），也可能先增大后減?。伊Γ铀俣龋┑姆较蚺c上一段力（加速度）的方向相反，均是從中點沿中垂線向外．A：A圖中加速度隨位置均勻變化，故A項不可能．B：B圖中加速度方向不變，故B項不可能．C：速度時間圖象的切線斜率表示加速度，C圖中加速度不變，故C項不可能．D：D圖中加速度先減小到0再反向增大，故D項可能．本題選不可能的，答案是ABC．8、AC【解析】

A.實驗中安裝打點計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實驗誤差，故A正確；B.實驗可通過打點計時器打出的紙帶情況計算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應(yīng)先給打點計時器通電打點，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，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(yùn)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C正確；D.紙帶起始端點跡模糊，可以選比較清晰的點作為初始位置，所以可以用來驗驗證機(jī)械能守恒，故D錯誤．9、BD【解析】A項：地球靜止軌道衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，為1天，故A錯誤；B項：根據(jù)萬有引力提供向心力GMmr2=mC項：根據(jù)向心加速度a=4D項：地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對地面靜止，故D正確。點晴：地球的靜止軌道衛(wèi)星處于赤道的上方，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出線速度與第一宇宙速度的大小，向心加速度與重力加速度的大小。10、BD【解析】

AB.如圖所示，帶電小球受豎直向下的重力、水平向右的恒定電場力和細(xì)線的拉力.從最低點到最高點過程中，細(xì)線的拉力不做功，根據(jù)動能定理得qELsinθ-mgL(l-cosθ)=0，得小球帶電量大小q=3mgC.小球到達(dá)最大擺角處時速度為零，沿細(xì)線方向受力平衡，則線上的拉力為mg，故C錯誤；D.由重力與電場力合力方向沿與豎直方向成30°角斜向下，當(dāng)速度方向與合力方向垂直時速度最大，由動能定理得qELsin30°-mgL(1-cos30°)=12mv11、AC【解析】地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根據(jù)牛頓第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正確，B錯誤；衛(wèi)星C為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據(jù)T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正確；地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ω點睛：地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)v=rω，a=rω2比較線速度的大小和向心加速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力比較b、c的線速度、角速度、周期和向心加速度大?。?2、AC【解析】

AB、時針的周期為，分針的周期為；，根據(jù)得角速度之比為：，可知分針角速度是時針的12倍，故A正確，B錯誤；

CD、由可得，線速度之比為，即分針針尖線速度是時針針尖線速度的14.4倍，故C正確，D錯誤．【點睛】本題關(guān)鍵是建立圓周運(yùn)動的運(yùn)動模型，然后結(jié)合線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速間的關(guān)系列式分析．二．填空題(每小題6分，共18分)13、16【解析】

根據(jù)F=mv【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握向心加速度與線速度的關(guān)系a=v2r，以及向心加速度與角速度的關(guān)系a=14、0.40.8B【解析】

（1）根據(jù)平平四邊形法則可知，玻璃管水平方向的移動速度為（2）蠟塊在豎直方向做勻速運(yùn)動，在水平方向做勻加速運(yùn)動，則加速度方向水平向右，則蠟塊所受的合外力方向水平向右，合初速度方向與合外力方向不共線，則蠟塊做曲線運(yùn)動；又因為合外力的方向直線軌跡的凹向，可知蠟塊實際運(yùn)動的軌跡是圖中的曲線Q，故選B.15、10N7J【