2022屆湖南省長沙麓山國際實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；地球同步衛(wèi)星所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為．設(shè)三者質(zhì)量相等，則()A．=> B．=> C．=> D．>=2、如圖所示，A、B、C三顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，已知三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系為，軌道半徑的關(guān)系為，則三顆衛(wèi)星()A．線速度大小關(guān)系為B．加速度大小關(guān)系為C．向心力大小關(guān)系為D．周期關(guān)系為3、(本題9分)如圖所示，從傾角為θ的斜面頂端分別以v0和2v0的速度水平拋出a、b兩個小球，若兩個小球都落在斜面上且不發(fā)生反彈，不計(jì)空氣阻力，則a、b兩球A．水平位移之比為1∶2B．下落的高度之比為1∶2C．在空中飛行的時(shí)間之比為1∶2D．落到斜面時(shí)速度方向與斜面夾角之比為1∶24、如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的速度—時(shí)間圖象，下列說法中正確的是A．a(chǎn)b段與bc段的速度方向相反B．bc段與cd段的加速度方向相反C．a(chǎn)b段質(zhì)點(diǎn)的平均速度為3m/sD．a(chǎn)b段質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為4m/s25、共享單車已成為人們低碳出行的重要交通工具，如圖所示，某共享單車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑之比為3112，在用為蹬腳踏板前進(jìn)的過程中，下列法正確的是（）A．小齒輪和后輪的角速度大小之比為112B．大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小之比為13C．大齒輪和小齒輪輪緣的向心加速度大小之比為31D．大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為1126、如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的細(xì)繩與斜面平行，在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)。則A．b對c的摩擦力方向一定平行斜面向上B．b對c的摩擦力可能先減小后增大C．地面對c的摩擦力方向一定向右D．地面對c的摩擦力一定減小7、(本題9分)如圖所示，a是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，b、c是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，b位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，c是同步衛(wèi)星．下列關(guān)系正確的是A．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度B．衛(wèi)星b的角速度小于衛(wèi)星c的角速度C．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的周期等于衛(wèi)星c的周期D．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度8、(本題9分)一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示．不計(jì)粒子所受重力，則()A．粒子帶負(fù)電 B．粒子加速度逐漸減小C．A點(diǎn)的速度小于B點(diǎn)的速度 D．粒子的初速度為零9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為的滑塊和質(zhì)量為的滑塊套在光滑水平桿上，為豎直軸，分別用抗拉能力足夠大的兩根水平細(xì)線固定在轉(zhuǎn)軸上，繩拉直時(shí)，兩滑塊到點(diǎn)的距離分別為和，當(dāng)水平桿的角速度大小為時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．繩上的拉力大小為B．繩上的拉力大于繩上的拉力C．滑塊的向心加速度大小為D．滑塊的周期等于滑塊的周期10、(本題9分)如圖所示，有M和N兩顆質(zhì)量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運(yùn)動．兩顆衛(wèi)星相比較A．M的線速度較大B．M的角速度較大C．N的線速度較大D．N受到的萬有引力較大二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某學(xué)習(xí)小組做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖所示。圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)（每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致），每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出W-v圖象，探究功與速度變化的關(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力，則下面操作正確的是_____A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可(2)在正確操作情況下，某同學(xué)打了一條紙帶如圖所示，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，則小車離開橡皮筋后的速度為______m/s.12、（10分）(本題9分)某同學(xué)驗(yàn)證“重錘做自由落體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，只能研究中間某過程機(jī)械能是否守恒。如圖所示，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個點(diǎn)未畫出，用刻度尺測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離：S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.55cm，S5=9.05cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為1kg，重力加速度g=10m/s2。利用以上紙帶可以求出在打第2個點(diǎn)到第5個點(diǎn)的過程中重錘重力勢能的減少量為__________J，重錘動能的增加量為___________J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、D【解析】

題中涉及三個物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動物體1、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星3；物體1與人造衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動半徑相同，物體1與同步衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動周期相同，人造衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3同是衛(wèi)星，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進(jìn)行比較分析即可．【詳解】根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑，物體1與人造衛(wèi)星2比較，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故，故A錯誤；由選項(xiàng)A的分析知道向心力，故由牛頓第二定律，可知，故B錯誤；由A選項(xiàng)的分析知道向心力，根據(jù)向心力公式，由于m、R一定，故，故C錯誤；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故，根據(jù)周期公式，可知衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故，再根據(jù)，有，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個物體當(dāng)同一種模型分析，否則會使問題復(fù)雜化．2、B【解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：，解得：，，；由題意有：，因此可知線速度大小關(guān)系為：，加速度大小關(guān)系為：，周期關(guān)系為：，根據(jù)和可知，，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤．3、C【解析】

因?yàn)閮蓚€小球均落到斜面上，所以二者的位移偏轉(zhuǎn)角相同，又由于初速度之比為1∶2，所以根據(jù)位移偏轉(zhuǎn)角的正切值，所以運(yùn)動時(shí)間之比為1∶2，C正確；再結(jié)合，可得水平位移之比為1：4，A錯誤；再根據(jù)，下落的高度之比為1：4，B錯誤；再根據(jù)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的兩倍可知，速度偏轉(zhuǎn)角相同，速度方向與斜面夾角之比為1∶1，D錯誤4、C【解析】

A.ab段與bc段質(zhì)點(diǎn)的速度均為正，則速度方向相同；故A錯誤.B.根據(jù)圖象的斜率表示加速度，斜率的正負(fù)表示加速度方向，則知bc段與cd段的加速度方向相同；故B錯誤.C.ab段質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，其平均速度v=D.ab段質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為a=Δv5、D【解析】

A.小齒輪和后輪共軸，它們的角速度大小之比為11，故A錯誤。B.大齒輪和小齒輪用鏈條相連，它們輪緣的線速度大小之比為11，故B錯誤；C.大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小相等，它們的向心加速度與半徑成反比，所以向心加速度大小之比為13，故C錯誤；D.小齒輪和后輪共軸，它們的角速度相等，小齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度的線速度與半徑成正比，所以，小齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比為112，大齒輪和小齒輪輪緣的線速度大小相等，所以大齒輪邊緣和后輪邊緣的線速度大小之比也為112，故D正確6、BD【解析】

AB.設(shè)a、b的重力分別為Ga、Gb，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)平衡條件，有：f=Gbsinθ－Ga，在a中的沙子緩慢流出的過程中，Ga減小，故摩擦力增加；若Ga>Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根據(jù)平衡條件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子緩慢流出的過程中，Ga減小，故摩擦力減小，若Ga<Gbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向上，由牛頓第三定律知b對c的摩擦力方向可能平行斜面向下，故A錯誤，B正確；CD.以bc整體為研究對象，分析受力如圖所示，根據(jù)平衡條件得知水平面對c的摩擦力：f=Tcosθ=Gacosθ，Ga減小，故摩擦力減小，方向水平向左，故C錯誤，D正確．7、ACD【解析】

A.地球赤道上的物體a與地球同步衛(wèi)星c具有相同的角速度，由v=rω知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星c的線速度。對于衛(wèi)星b、c，根據(jù)萬有引力提供向心力得，可得，則知衛(wèi)星c的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，所以物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，故A正確。B.對于衛(wèi)星b、c，由知，衛(wèi)星b的角速度大于衛(wèi)星c的角速度，故B錯誤；C.c是地球的同步衛(wèi)星，其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C正確。D.對于a、c，角速度相等，由a=rω2比較知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度。故D正確；8、AB【解析】A項(xiàng)：由運(yùn)動與力關(guān)系可知，電場力方向與速度方向分居在運(yùn)動軌跡兩邊，且電場力偏向軌跡的內(nèi)側(cè)，故在A點(diǎn)電場力沿電場線向左，電場的方向向右，電場力的方向與電場方向相反，故粒子帶負(fù)電，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)電場線的疏密可知，A的電場強(qiáng)度大B點(diǎn)的電場強(qiáng)度，所以粒子在A點(diǎn)的電場力大B點(diǎn)的電場力，根據(jù)牛頓第二定律可知，粒子在A點(diǎn)的加速度大B點(diǎn)的加速度，即粒子的加速度逐漸減小，故B正確；C項(xiàng)：電場力方向與速度方向分居在運(yùn)動軌跡兩邊，且電場力偏向軌跡的內(nèi)側(cè)，故粒子從A到B電場力做負(fù)功，所以動能減小，即速度不斷減?。訟點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度，故C錯誤；D項(xiàng)：若在A點(diǎn)的初速度為零，在電場力作用下，粒子將逆著電場線運(yùn)動，故粒子的初速度不為零，故D錯誤．點(diǎn)晴：電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱，電場線某點(diǎn)的切線方向表示電場強(qiáng)度的方向．不計(jì)重力的粒子在電場力作用下從A到B，由運(yùn)動與力關(guān)系可知，電場力方向與速度方向分居在運(yùn)動軌跡兩邊，且電場力偏向軌跡的內(nèi)側(cè)．沿著電場線的方向電勢降低的．因此可作出A、B點(diǎn)的等勢點(diǎn)（要同在一根電場線），接著沿著電場線去判定．9、AD【解析】兩者同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)可得兩者運(yùn)動周期相同，繩子間的拉力充當(dāng)向心力，所以繩子對兩者的拉力大小相等，根據(jù)可得，向心加速度為，AD正確BC錯誤．10、CD【解析】

A、C、由萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑大的線速度小，故M的線速度較小，故A錯誤，C正確.B、由，解得：，可知半徑大的角速度小，故M的角速度較小，故B錯誤.D、由萬有引力表達(dá)式，可知質(zhì)量相等，半徑小的萬有引力大，故N受的萬有引力大，故D正確.故選CD.【點(diǎn)睛】本題就是對萬有引力充當(dāng)向心力的一個公式的綜合應(yīng)用，鍛煉公式應(yīng)用的熟練程度，另有一個簡單方法就是，除了周期隨半徑增大外，其余都是隨半徑增大而減?。?、實(shí)驗(yàn)題11、D0.36m/s【解析】

(1)[1]由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可A．放開小車，能夠自由下滑即可與分析不相符，故A項(xiàng)不符合題意；B．放開小車，能夠勻速下滑即可與分析不相符，故B項(xiàng)不符合題意；C．放開拖著紙帶的小車，