湖北省八校聯(lián)合體2021-2022學(xué)年物理高一下期末調(diào)研模擬試題含解析

2021-2022學(xué)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(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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、物體做曲線運(yùn)動時，下列說法中正確的是A．速度大小一定是變化的B．速度方向一定是變化的C．合力一定是變化的D．加速度一定是變化的2、(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3、如圖所示，兩個靠摩擦傳動(不打滑)的輪P和Q水平放置，A、B二個物塊如圖放置，已知兩輪半徑Rp:RQ＝2:1，A、B物塊距轉(zhuǎn)軸距離rA：rB=1:1.且mA：mB＝1:2.當(dāng)主動輪P勻速轉(zhuǎn)動時，兩物塊與圓盤均保持相對靜止，則A．A、B二個物塊的角速度之比為1:1B．A、B二個物塊的線速度之比為1:1C．A、B二個物塊的加速度之比為1:4D．A、B二個物塊所受的靜摩擦力之比為1:44、(本題9分)2018年10月我國港珠澳大橋正式通車。在港珠澳大橋建設(shè)中，將一根直徑22m、高40.5m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。若鋼筒重量為G，用起重機(jī)同時由10條對稱分布的、每條長為22m的鋼索將其豎直吊起處于靜止?fàn)顟B(tài)如圖，則每根鋼索受到的拉力大小為A． B． C． D．5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體從傾角為α固定的光滑斜面頂端山靜止開始下滑，斜面高為h，則物體下滑過程中重力做功的平均功率及物體滑至斜面底端時重力的瞬時功率分別為A．mg2ghB．12mgC．mg2ghsinD．12mg6、有A、B兩段電阻絲，材料相同，長度也相同，它們的橫截面的直徑之比為dA∶dB＝1∶2，把它們串聯(lián)在電路中，則下列說法正確的是A．它們的電阻之比RA∶RB＝8∶1B．通過它們的電流之比IA∶IB＝4∶1C．兩段電阻絲中的電場強(qiáng)度之比EA∶EB＝1∶4D．電子在兩段中定向移動速度之比vA∶vB＝4∶17、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運(yùn)動，當(dāng)物塊運(yùn)動位移9m時，撤去力F，最后物塊停止運(yùn)動。整個運(yùn)動過程中外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取。下列分析正確的是（）A．物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.4B．時，物體速度為6m/sC．前9m運(yùn)動過程中物體的加速度為D．物體運(yùn)動的位移為13m8、關(guān)于平拋運(yùn)動，下列說法中正確的是A．是加速度不變的勻變速曲線運(yùn)動B．是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動C．是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動D．是速度大小不變的曲線運(yùn)動9、(本題9分)一質(zhì)量為1kg的物體從某一高度以6m/s的速度水平拋出。落地時速度大小為10m/s，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在空中的運(yùn)動時間為0.8sB．物體拋出時離地而的高度為3.2mC．物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離為6mD．物體運(yùn)動過程中重力做功的平均功率為40W10、(本題9分)如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為R．軌道正上方離地h處固定一水平長直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點(diǎn)處固定一定滑輪，P點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方．A、B是質(zhì)量均為m的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)．兩環(huán)均可看做質(zhì)點(diǎn)，且不計滑輪大小與質(zhì)量．現(xiàn)在A環(huán)上施加一個水平向右的恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升．則（

）A．力F做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量B．在B環(huán)上升過程中，A環(huán)動能的增加量等于B環(huán)機(jī)械能的減少量C．當(dāng)B環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)時，其動能為零D．B環(huán)被拉到與A環(huán)速度大小相等時，sin∠OPB＝R/h11、(本題9分)宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上，用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g'表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，N表示人對秤的壓力，下列關(guān)系式中正確的是（）A． B．C． D．12、起重機(jī)將一重物由靜止豎直向上加速吊起，當(dāng)重物上升一定高度時，以下說法中正確的是（）A．起重機(jī)拉力對重物所做的功等于重物機(jī)械能的增量B．起重機(jī)拉力對重物所做的功等于重物動能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量D．外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。PQ為一塊傾斜放置的玻璃板，在斜面底端Q處固定有一個光電門，光電門與數(shù)字計時器相連（圖中未畫，記錄小車通過時的遮光時間t）。實(shí)驗(yàn)時將一小車（其上固定有寬度為d的遮光條）從高度h處由靜止釋放，重力加速度為g。（1）用20分度游標(biāo)卡尺測得物體上的遮光條寬度d如乙圖所示，則d=__________mm；若某次數(shù)字計時器記錄的遮光時間為t=0.005s，則小車的速度v=__________m/s。（2）該小組驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理表達(dá)式為__________（用題干所給的字母符號表示）。14、（10分）某同學(xué)用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系．（1）圖中所示的電磁打點(diǎn)計時器，應(yīng)該配備的_________填（“交流”或“直流”）電源．實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的_________填（“左”或“右”）端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋谄胶饽Σ亮r，小車_________（填“是”或“否”）需要與紙帶連接；（2）實(shí)驗(yàn)中通過改變橡皮筋的________（填“長度”或“條數(shù)”）改變功的值；（3）操作正確的情況下，以功W為縱坐標(biāo)，以________（填“v”、“”或“”）為橫坐標(biāo)做出的圖線最接近一條傾斜的直線．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，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一半徑R=0.2m的豎直光滑絕緣圓弧軌道BCD和絕緣粗糙水平軌道AB在B點(diǎn)相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OC和OD之間的夾角為θ=37°，電場與圓弧軌道BCD所在平面平行，一質(zhì)量為m=10g、電荷量為q=-1×10-4C的帶負(fù)電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放后開始運(yùn)動，已知AB間距離S=2.3m，滑塊運(yùn)動到D點(diǎn)時所受合力的方向指向圓心O，且此時滑塊對圓弧軌道恰好沒有壓力。g取10m/s2，(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大??；(2)滑塊通過C點(diǎn)時，對圓弧軌道的壓力大??；(3)滑塊與水平軌道AB間的動摩因數(shù)。16、（12分）(本題9分)飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比，如圖1．帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間．改進(jìn)以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E（方向如圖）的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間，（不計離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用計算荷質(zhì)比；②用計算荷質(zhì)比．（2）離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為的離子在A端的速度分別為和（），在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差，可通過調(diào)節(jié)電場E使2．求此時E的大?。?7、（12分）(本題9分)如圖所示，在高h(yuǎn)1＝30m的光滑水平平臺上，質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能Ep。若打開鎖扣K，小物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺，做平拋運(yùn)動，并恰好能沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道。B點(diǎn)的高度h2＝15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與地面上長為L＝50m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動并與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物塊由A到B的運(yùn)動時間t；(2)求小物塊原來壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep的大??；(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運(yùn)動過程中沒有沖出B點(diǎn)，最后停在軌道CD上的某點(diǎn)P（P點(diǎn)未畫出）。設(shè)小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍。

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、B【解析】

物體做曲線運(yùn)動時，速度大小不一定是變化的，例如勻速圓周運(yùn)動，選項A錯誤；物體做曲線運(yùn)動時，速度方向一定是變化的，選項B正確；物體做曲線運(yùn)動時，合力不一定是變化的，例如平拋運(yùn)動，選項C錯誤；物體做曲線運(yùn)動時，加速度不一定是變化的，例如平拋運(yùn)動，選項D錯誤；故選B.2、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；3、C【解析】

A.因?yàn)榭磕Σ羵鲃虞喿舆吘壣宵c(diǎn)的線速度大小相等，所以vP=vQ，Rp：RQ=1：1，根據(jù)v=rω知，ωA：ωB=1：1；故A錯誤.B.A、B兩點(diǎn)的半徑大小相等，根據(jù)v=ωr知，vA：vB=ωA：ωB=1：1；故B錯誤.C.根據(jù)向心加速度的公式：a=ωv，A、B兩點(diǎn)的角速度ωA：ωB=1：1，線速度vA：vB=1：1．則aA：aB=1：4；故C正確.D.因aA：aB=1：4，mA：mB=1：1．根據(jù)牛頓第二定律：f=ma，可知二個物塊所受的靜摩擦力之比為1：8；故D錯誤.4、C【解析】

由于鋼筒的直徑為22米，鋼索的長為22米，則每個兩根對稱鋼索與直徑構(gòu)成等邊三角形，所以每根鋼索與豎直方向的夾角為；設(shè)每根鋼索受到的拉力大小為F，豎直方向根據(jù)平衡條件可得10Fcos=G，所以，故C正確，ABD錯誤。5、D【解析】

物體滑到底端，根據(jù)動能定理，有mgh=12m沿斜面方向，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：gsinα?t=v，解得t=2ghgsin物體滑到底端的瞬時功率P=mgvsinA.mg2gh和mgB.12mg2ghC.mg2ghsinαD.12mg2gh6、D【解析】

A．根據(jù)電阻定律，有RA：RB=SB：SA=dB2：dA2=4：1故A錯誤。B．它們串聯(lián)在電路中，電流相等，IA：IB=1：1，故B錯誤。C．根據(jù)U=IR，電流相同，UA：UB=RA：RB=4：1再由，d相同，EA：EB=UA：UB=4：1故C錯誤。D．電流的微觀表達(dá)式I=nqSv，電流相同，nq相同，速度和S成反比有：vA：vB=SB：SA=4：1故D正確。7、AB【解析】

A．根據(jù)W-s圖像的斜率表示力，由圖乙可求物體受到的摩擦力大小為f==2N又摩擦力f=μmg可得摩擦因數(shù)μ=0.4，故A正確；B．設(shè)s=9m時物體的速度為v，根據(jù)動能定理：代入數(shù)據(jù)可得，故B正確；C．前9m拉力F=3N，根據(jù)牛頓第二定律F-f=ma代入得加速度a=2m/s2，故C錯誤；D．設(shè)物體運(yùn)動的總位移為x，由乙圖知，拉力的總功為27J，根據(jù)W=fx可得x=13.5m，故D錯誤。故選AB。8、AB【解析】

A.平拋運(yùn)動只受重力，所以平拋運(yùn)動為加速度不變的勻變速曲線運(yùn)動，故A正確；BC.平拋運(yùn)動在水平方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上初速度為零，僅受重力，做自由落體運(yùn)動，故B正確，C錯誤；D.平拋運(yùn)動的速度大小和方向都發(fā)生改變，故D錯誤。9、ABD【解析】

A.根據(jù)平行四邊形定則知，物體落地的豎直分速度，則物體在空中運(yùn)動的時間；故A正確.B.物體離地面的高度；故B正確.C.物體拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C錯誤.D.物體運(yùn)動過程中重力做功的功率；故D正確.10、AD【解析】因?yàn)楹懔做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增加，由功能關(guān)系可知，力F所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，故A正確；由于恒力F做正功，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，則A環(huán)動能的增加量大于B環(huán)機(jī)械能的減少量，故B錯誤．當(dāng)B環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)時，A環(huán)的速度為零，動能為零，而B環(huán)的速度不為零，則動能不為零，故C錯誤．當(dāng)PB線與圓軌道相切時，速度關(guān)系為：vB=vA，根據(jù)數(shù)學(xué)知識，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。11、BD【解析】

在地球表面處，即，在宇宙飛船內(nèi)：，，B正確；宇宙飛船繞地心做勻速圓周運(yùn)動時，其內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，故N＝0，D正確．12、ACD【解析】

AB.重物由靜止豎直向上加速吊起時，動能和重力勢能均增加，機(jī)械能增加，根據(jù)功能原理知，起重機(jī)拉力對重物所做的功等于重物機(jī)械能的增量，故A正確，B錯誤。C.由功能關(guān)系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量，故C正確。D.由動能定理知，外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.250.45【解析】

第一空．遮光條寬度d如乙圖所示，則．第二空．遮光條過光電門時，小車的速度．第三空．小車從靜止釋放到過光電門，重力勢能的減少量為，動能的增加量為，若機(jī)械能守恒，則：，整理得：，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理表達(dá)式為．14、交流左是條數(shù)v2【解析】

（1）[1]電磁打點(diǎn)計時器使用的是交流電源．[2]由圖可知，小車在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動，為使橡皮筋做功等于合外力做功，需要適當(dāng)墊高木板的左端，用重力的分量來平衡摩擦力．[3]因?yàn)榧垘Ш拖尬豢组g也有摩擦力，需要一起平衡掉，所以在平衡摩擦力時需要連上紙帶.（2）[4]實(shí)驗(yàn)時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當(dāng)有n根相同橡皮筋系在小車上時，n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍．所以實(shí)驗(yàn)中不需要直接去測量力和計算功，只要改變橡皮筋的條數(shù)，即可使做功按倍數(shù)增加．（3）[5]由動能定理，所以以v2為橫坐標(biāo)時作出的圖線最接近一