福建省漳州市東山第二中學2021-2022學年物理高一第二學期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)甲乙兩車在水平地面上的同一位置同時出發(fā)，沿一條直線運動，兩車均可看做質(zhì)點，甲乙兩車的速度時間圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．t=1s時甲車加速度為零B．前4s內(nèi)兩車間距一直增大C．t=4s時兩車相遇D．兩車在前4s內(nèi)的最大距離為5m2、(本題9分)如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實質(zhì)就是一種大型拋石機。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構(gòu)成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因為重物的牽綴，長臂會猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡化為圖乙所示，橫桿的質(zhì)量不計，將一質(zhì)量m=10kg，可視為質(zhì)點的石塊，裝在橫桿長臂與轉(zhuǎn)軸O點相距L=5m的末端口袋中，在轉(zhuǎn)軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點，靜止時長臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點的水平距離s=20m，空氣阻力不計，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時的初速度為20m/sC．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050JD．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J3、如圖，小球以初速度v0從A點出發(fā)，沿不光滑的軌道運動到高為h的B點后自動返回，其返回途中仍經(jīng)過A點，小球經(jīng)過軌道連接處無機械能損失，則小球經(jīng)過A點的速度大小為（）A． B．C． D．4、(本題9分)在離地高h處，沿豎直方向同時向上和向下拋出兩個小球，它們的初速度大小均為v，不計空氣阻力，兩球落地的時間差為（）A．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示，傾角的光滑斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細線將質(zhì)量也為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中（）A．物塊的機械能逐漸增加B．物塊靜止釋放瞬間的加速度為C．軟繩重力勢能減少了D．軟繩剛好全部離開斜面時的速度大小為6、(本題9分)如果不計空氣阻力，下列過程中機械能守恒的是（）A．貨箱沿斜面勻速向上滑動的過程B．電梯勻速上升的過程C．小孩沿滑梯勻速下滑的過程D．拋出的棒球在空中運動的過程7、(本題9分)如圖所示為某汽車在水平路面啟動時，發(fā)動機功率隨時間變化的圖象，圖中為發(fā)動機的額定功率，若已知汽車的最大速度為，據(jù)此可知A．汽車勻速運動時所受的阻力等于B．時間內(nèi)發(fā)動機做功為C．時間內(nèi)汽車做勻速運動D．時間內(nèi)發(fā)動機做功為8、(本題9分)如圖所示為質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖像，Oa段為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是（）A．0～t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動且功率恒定B．t1～t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22－mv12C．t1～t2時間內(nèi)的平均速度大于（v1＋v2）D．在全過程中，t1時刻的牽引力及其功率都是最大值9、(本題9分)如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上．a(chǎn)、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動．不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g．則下列說法中正確的是（）A．無論a、b在什么位置，兩物體的加速度方向都與速度方向相同B．a(chǎn)下落過程中，其加速度大小可能大于gC．a(chǎn)落地時速度大小為D．a(chǎn)落地前，當a的機械能最小時，b對地面的壓力大小為mg10、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做勻速運動,當運動一段時間后,拉力逐漸減小,且當拉力減小到零時,物體剛好停止運動,圖中給出了拉力隨位移的變化的關(guān)系圖象.則根據(jù)以上信息可以精確得出或估算得出的物理量有()A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)B．合外力對物體做的功C．物體勻速運動時的速度D．物體運動的時間11、如圖所示，小車AB放在光滑的水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車AB總質(zhì)量為M=3kg，質(zhì)量為m=1kg的光滑木塊C放在小車上，用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，此時彈簧的彈性勢能為6J，且小車AB和木塊C都靜止。當突然燒斷細繩時，木塊C被釋放，使木塊C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下說法正確的是（）A．彈簧伸長過程中木塊C向右運動，同時小車AB也向右運動B．木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1C．木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動D．木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s12、(本題9分)一物體自t=0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示．下列選項正確的是（）A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30mB．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40mC．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7.5m/sD．在5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在利用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，如果紙帶上前面幾點比較密集，不夠清晰，可舍去前面的比較密集的點，在后面取一段打點較為清晰的紙帶，同樣可以驗證；如釁10所示，取O點為起始點，各點的間距已量出并標在紙帶上，所用交流電的頻率為50Hz，若重物的質(zhì)量為．（1）打A點時，重物下落速度為=__________，重物動能=__________．（2）打F點時，重物下落速度為=_________，重物動能=__________．（3）打點計時器自打下A點開始到打出F點，重物重力拋能的減少量為_____，動能的增加量為_______．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從打點計時器打出A點到打出F點的過程中，得到的結(jié)論是________________________________________．14、（10分）(本題9分)為了探究“彈力做功與物體速度變化的關(guān)系”，把木板左側(cè)適當抬高后，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，以下關(guān)于本實驗的說法正確的是_______．A．通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度E.適當抬高左側(cè)木板可使橡皮筋做的功等于合力對小車做的功三、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，半徑為R=0.7m的光滑圓弧槽固定在小車上，圓弧的對稱軸為經(jīng)過圓心的直線，圓弧的圓心角為120度。有一小球質(zhì)量為m=1Kg靜止在圓弧槽的最低點。小車和小球一起以v=4m/s的速度向右勻速運動。當小車遇到障礙物突然停止后，計算小球在上升過程中離圓弧最低點的最大豎直高度。（已知最后小球會離開圓弧槽，小球運動過程中不會碰到障礙物）16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎起平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A．一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度V0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動，運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點．求（1）小球到A點的速度（2）小球到B點時對軌道是壓力（3）A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）．17、（12分）(本題9分)天文興趣小組的同學查閱相關(guān)資料得到太陽和地球的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示，已知物體繞地球表面做勻速圓周運動的速度為v地=7.9km/s，地球表面的重力加速度為g地=9.8m/s2，萬有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，若把太陽和地球都看作是一個質(zhì)量分布均勻的球體.(計算結(jié)果用科學記數(shù)法表達，且結(jié)果保留一位小數(shù))太陽的半徑R太陽的質(zhì)量M平均密度ρ(1)試估算地球的質(zhì)量；(2)試估算太陽表面的重力加速度；(3)試估算繞太陽表面做勻速圓周運動物體的速度.

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】

A．由可知，甲車一直做勻加速直線運動，故A錯誤；B．在時兩車速度相等，且乙車在甲車前，2s到4s由于甲車速度大于乙車速度，所以兩車間距離減小，故B錯誤；C．由圖像與坐標軸所圍面積表示位移可知，4s內(nèi)乙車的位移為由圖可知，甲車的加速度為由于甲車前2s的位移為0，由后2s的位移故兩車相遇，故C正確；D．在時兩車速度相等，距離最大即為故D錯誤。故選C。2、C【解析】

AB．石塊被拋出后做平拋運動，豎直高度為可得水平方向勻速直線運動可得平拋的初速度為故AB錯誤；CD．石塊從A點到最高點的過程，由動能定理解得長臂對石塊做的功為故C正確，D錯誤。故選C。3、D【解析】

對小球由A至B研究，由動能定理：，再對由B返回A研究，由動能定理：，解得：，故D正確．4、A【解析】

試題分析：當上拋的物體回到拋出點時，做初速度為v的下拋運動，之后的運動和下拋物體的運動相同，即運動時間相同，所以兩者落地的時間差正好是上拋物體上升和回到拋出點的時間，上拋物體回到拋出點的運動過程中，加速度為g，初速度為v，末速度為-v，所以有，A正確【點睛】關(guān)鍵是知道兩者落地的時間差正好是上拋物體上升和回到拋出點的時間5、D【解析】

A．對于物塊和軟繩組成的系統(tǒng)，只發(fā)生重力勢能與動能之間的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)的機械能守恒，故A錯誤。B．物塊靜止釋放瞬間，由牛頓第二定律：解得選項B錯誤；C．軟繩重力勢能減少了，選項C錯誤；D．由機械能守恒定律：解得選項D正確。6、D【解析】汽車在公路上勻速行駛的過程的過程中，動能不變，但是勢能可能變化，故機械能不守恒，A錯誤；電梯勻速上升的過程中，動能不變，勢能增加，故機械能增加，B錯誤；小孩沿滑梯勻速下滑的過程，動能不變，勢能減小，故機械能減小，C錯誤；拋出的棒球在空中運動的過程中，只有重力做功，機械能守恒，D正確．【點睛】判斷機械能是否守恒，有兩種方法，一種是判斷動能與勢能之和是否變化；一種是判斷是否只有重力做功．7、AD【解析】

A．當時速度最大，則：故A正確；B．時間內(nèi)發(fā)電機的功率沒達到額定功率，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功小于．故B錯誤．C．時間內(nèi)汽車做勻加速直線運動，時刻發(fā)動機達到額定功率，根據(jù)，速度增大，牽引力減小，則加速度減小，時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，即牽引力等于阻力，汽車速度達到最大，故C錯誤；D．根據(jù)功的公式，可知圖線與時間軸之間所圍成的面積可以表示發(fā)動機的功，所以時間內(nèi)發(fā)動機做的功為，故D正確．故選AD。8、CD【解析】

A.0～t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動，牽引力F大小恒定，但汽車的速度v逐漸增大，所以其功率逐漸增大，選項A錯誤；B.在t1～t2時間內(nèi)，牽引力做正功，摩擦力做負功，合外力做功之和等于動能的改變量，所以選項B錯誤；C.根據(jù)“面積”法求位移，t1～t2時間內(nèi)汽車的位移，所以平均速度，選項C正確；D.在全過程中t1時刻的斜率最大，加速度a1也最大，根據(jù)F1=f＋ma1可知，此時牽引力F1最大，此時刻的功率P1也是在0～t1時間內(nèi)最大的，在t1時刻之后，汽車的功率保持P1不變，所以P1是整個過程中的最大值，在t2～t3時間內(nèi)牽引力等于摩擦力，牽引力最小，所以選項D正確。9、BCD【解析】

A．當a到達底端時，b的速度為零，b的速度在整個過程中，先增大后減小，動能先增大后減小，所以輕桿對b先做正功，后做負功，說明桿對b先是推力、后是拉力，故b的加速度與速度先同方向后反方向，故A錯誤；B．b的速度在整個過程中，先增大后減小，所以a對b的作用力先是動力后是阻力，所以b對a的作用力就先是阻力后是動力，所以在b減速的過程中，b對a是向下的拉力，此時a的加速度大于重力加速度，故B正確；C．a(chǎn)運動到最低點時，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：vA=，故C正確；D．a(chǎn)、b整體的機械能守恒，當a的機械能最小時，b的速度最大，此時b受到a的推力為零，b只受到重力的作用，所以b對地面的壓力大小為mg，故D正確。故選BCD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，以及知道當a的機械能最小時，b的動能最大．10、ABC【解析】因物體在水平恒定拉力F的作用下做勻速運動,則可知F=Ff,又Ff=μFN,FN=mg,由題意可知F,則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)可求;因摩擦力是恒力,則摩擦力做的功可求Wf=-μmgs,由題圖得出s=12m,F是變力,F做的正功等于圖線與坐標軸所圍成的圖形的面積值,其面積大小可以估算出來(估算方法:可以借鑒“單分子油膜法測分子大小”實驗中估算油膜面積的方法),所以合外力對物體做的功可以估算求出;根據(jù)動能定理,W合=EK2-EK1,又知EK2=0,則可求EK1,由EK1=,可求出物體勻速運動時的速度;由于物體在4~12m位移內(nèi)做的是非勻變速運動,故無法求出時間.11、BCD【解析】

以木塊和小車為系統(tǒng)，在水平方向不受外力，動量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由動量守恒定律得：。由機械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，彈簧伸長過程中，木塊C向右運動，小車AB左運動。A.由上面分析可知，木塊C向右運動，小車AB左運動，故A錯誤；B.因為v1=-1m/s；v2=3m/s，木塊C與B碰前，木塊C與小車AB的速率之比為3∶1，故B正確；C.木塊C與油泥粘在一起后，木塊C和小車AB成為一個整體，總動量為0，整體的速度為0。所以木塊C與油泥粘在一起后，小車AB立即停止運動，故C正確；D.木塊脫離彈簧時的速度大小為3m/s，與上述計算結(jié)果相符，故D正確。12、BC【解析】試題分析：根據(jù)圖像可知，0～5s內(nèi)物體運動方向不變，5s后反向運動，5s時離出發(fā)點最遠，A錯誤；位移等于v-t圖像的面積，4s的位移為30m，平均速率為7.5m/s,C正確;5s的位移為+35m，最后一秒的位移為-5m,總路程為40m，B正確；根據(jù)動能定理可以知道5～6s內(nèi)，物體動能增加，所受的合外力做正功，D錯誤．考點：本題考查了速度圖像的分析．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.30m/s0.85mJ2.28m/s2.60mJ1.75mJ1.75mJ滿足機械能守恒【解析】

（1）A點的瞬時速度，則重錘的動能．（2）F點的瞬時速度，則重錘的動能．

（3）從打點計時器打下A點開始到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量，動能的增加量．（4）重錘動能的增加量略小于重力勢能的減少量，是由于阻力存在的緣故，若剔除誤差，認為在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，△Ep=△Ek，即機械能守恒．14、BDE【解析】

AB：通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值，且每次橡皮筋的伸長量相同，讓拉力做功是一根橡皮筋做功的整數(shù)倍．故A項錯誤，B項正確．CD：通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度，加速過程中拉力做功對應(yīng)加速過程速度變化，探究兩者間關(guān)系．故C項錯誤，D項正確．E：適當抬高左側(cè)木板，可使小車重力沿木板的分量與摩擦力相互抵消，小車所受合力等于橡皮筋拉力，橡皮筋做的功等于合力對小車做的功．故E項正確．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字