蕪湖市重點(diǎn)中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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：（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)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開始向右運(yùn)動，重力加速度大小為g．小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR2、(本題9分)2017年6月19日，“中星9A”衛(wèi)星在西昌順利發(fā)射升空。衛(wèi)星變軌如圖所示，衛(wèi)星先沿橢圓軌道Ⅰ飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度成功變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行時，在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度B．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)加速度大于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度C．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度D．衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機(jī)械能減小，軌道半徑變小，動能變小3、(本題9分)一中學(xué)生沿400米圓形跑道，跑了全長的四分之三，用時一分鐘.中學(xué)生運(yùn)動的角速度大小為：A． B． C． D．4、“嫦娥四號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要24小時）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球.如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A．衛(wèi)星線速度增大，角速度減小B．衛(wèi)星線速度減小，角速度減小C．衛(wèi)星動能減小，機(jī)械能減小D．衛(wèi)星動能減小，機(jī)械能增大5、質(zhì)量和質(zhì)量的兩個物體間的萬有引力的表達(dá)式，下列說法正確的是（）A．當(dāng)兩個物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大B．和所受的引力性質(zhì)可能相同，也可能不同C．當(dāng)有第三個物體放入之間時，和之間的萬有引力將增大D．和所受引力總是大小相等、方向相反6、(本題9分)牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理，建立了萬有引力定律．在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓A．接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想B．根據(jù)“月一地檢驗(yàn)”，地球?qū)υ铝恋囊εc太陽對行星的引力不屬同種性質(zhì)的力C．根據(jù)F=ma和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進(jìn)而得出F∝m1m2D．根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小7、(本題9分)如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，動摩擦因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量是2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸為R，C離軸為2R。當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時，則A．若A、B、C均未滑動，則B的向心加速度最大B．若A、B、C均未滑動，則B的摩擦力最小C．圓臺轉(zhuǎn)速增大時，C比B先滑動D．圓臺轉(zhuǎn)速增大時，B比A先滑動8、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大，機(jī)械能不變9、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑且固定的傾斜桿上，一輕質(zhì)彈簧的右端與小球連接，彈簧左端連接在O點(diǎn)，與桿在同一豎直平面內(nèi)，彈簧可繞O點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)。初始時刻彈簧處于水平壓縮狀態(tài)，現(xiàn)將小球從靜止釋放，小球運(yùn)動到O點(diǎn)正下方時速度恰好為零，則小球從釋放到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是A．小球的機(jī)械能守恒B．小球在最低點(diǎn)的加速度為零C．彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大D．彈簧的彈性勢能增加量等于小球的重力勢能減少量10、(本題9分)在高為H的桌面上以速度v水平拋出質(zhì)量為m的物體，當(dāng)物體落到距地面高為h處，如圖所示，不計空氣阻力，若以地面作為重力勢能的零參考平面，正確的說法是（）A．物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為B．物體在A點(diǎn)的機(jī)械能為C．物體在A點(diǎn)的動能為D．物體在A點(diǎn)的動能為11、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為的物塊下方有一豎直的輕彈簧,彈簧的下端距離水平地面為,將物塊和彈簧由靜止自由釋放,物塊下降了時,速度再次為零,重力加速度為,下列說法正確的是（）A．彈簧性勢能開始增加時物塊的動能隨即減小B．物塊的速度再次為零時,彈簧的彈性勢能為C．物塊從開始下落到速度再次為零,物塊克服彈簧彈力做功為D．物塊的速度最大時,彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最小12、(本題9分)質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑，如圖所示，在此過程中（）A．重力對物體做功為mg（H+h）B．物體的重力勢能減少了mg（H+h）C．所有外力對物體做的總功為零D．地面對物體的平均阻力為mg二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在測定電源電動勢與內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。電源極性與電表正負(fù)接線柱已在圖中標(biāo)注。（1）在開關(guān)閉合前，請指出電路中的不當(dāng)之處（指出兩處即可）①____________________②____________________（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得圖象如圖所示，則電動勢______，內(nèi)阻______。14、（10分）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針右偏。由此可知：(1)當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”、“不動”、“右偏”)；(2)將線圈A拔出時，靈敏電流計的指針________(填“左偏”、“不動”、“右偏”)，此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向________(填“相同”或“相反”)。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，帶有光滑圓弧的小車A的半徑為R，靜止在光滑水平面上．滑塊C置于木板B的右端，A、B、C的質(zhì)量均為m，A、B底面厚度相同．現(xiàn)B、C以相同的速度向右勻速運(yùn)動，B與A碰后即粘連在一起，C恰好能沿A的圓弧軌道滑到與圓心等高處．則：(已知重力加速度為g)(1)B、C一起勻速運(yùn)動的速度為多少？(2)滑塊C返回到A的底端時AB整體和C的速度為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，某大型露天游樂場中過山車的質(zhì)量為1t，從軌道一側(cè)的頂點(diǎn)A處由靜止釋放，到達(dá)底部B處后又沖上環(huán)形軌道，使乘客頭朝下通過C點(diǎn)，再沿環(huán)形軌道到達(dá)底部B處，最后沖上軌道另一側(cè)的頂點(diǎn)D處，已知D與A在同一水平面上.A、B間的高度差為20m，圓環(huán)半徑為5m，如果不考慮車與軌道間的摩擦和空氣阻力，g取10m/s2.試求：(1)過山車通過B點(diǎn)時的動能；(2)過山車通過C點(diǎn)時的速度大??；(3)過山車通過D點(diǎn)時的機(jī)械能.(取過B點(diǎn)的水平面為零勢能面)17、（12分）質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來；已知彈性安全帶的緩沖時間是1.2s，安全帶長5m，（安全帶伸長量遠(yuǎn)小于其原長）不計空氣阻力影響，g取10m/s2。求：人向下減速過程中，安全帶對人的平均作用力的大小及方向。

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】本題考查了運(yùn)動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問題的能力．設(shè)小球運(yùn)動到c點(diǎn)的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點(diǎn)后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點(diǎn)后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運(yùn)動可知，小球從離開c點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其軌跡最高點(diǎn)的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機(jī)械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項(xiàng)C正確ABD錯誤．【點(diǎn)睛】此題將運(yùn)動的合成與分解、動能定理有機(jī)融合，難度較大，能力要求較高．2、C【解析】

A．衛(wèi)星在橢圓軌道I運(yùn)行時，根據(jù)開普勒第二定律知，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，A錯誤；B．衛(wèi)星經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度由萬有引力產(chǎn)生，根據(jù)牛頓第二定律得得可知，衛(wèi)星在橢圓軌道I的Q點(diǎn)加速度等于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度，B錯誤；C．衛(wèi)星變軌過程，要在橢圓軌道I上的Q點(diǎn)加速然后進(jìn)入同步軌道II，因此衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)的速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度，C正確；D．衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機(jī)械能變小，軌道半徑變小，根據(jù)知速度變大，則動能變大，D錯誤。故選C。3、C【解析】

根據(jù)題意可知勻速圓周運(yùn)動的弧長為，是全長的四分之三，可知轉(zhuǎn)過的圓心角為，時間為，由角速度的定義式；故A、B、D錯誤，C正確.4、B【解析】

萬有引力提供向心力：解得：AB．根據(jù)題意兩次變軌后，衛(wèi)星分別為從“24小時軌道”變軌為“48小時軌道”和從“48小時軌道”變軌為“72小時軌道”，則由上式可知，在每次變軌完成后與變軌前相比運(yùn)行周期增大，運(yùn)行軌道半徑增大，運(yùn)行線速度減小，角速度減小，故A錯誤，B正確。CD．每次變軌完成后與變軌前相比后，半徑都增大，衛(wèi)星必須點(diǎn)火加速，動能變大，機(jī)械能增大，故CD錯誤。5、D【解析】

A．當(dāng)兩物體間的距離趨于零時，兩物體不能看成質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律不再適用，故A錯誤；B．和所受的引力性質(zhì)是相同的，都是萬有引力，故B錯誤；C．當(dāng)有第3個物體放入、之間時，根據(jù)公式可知和間的萬有引力將保持不變，故C錯誤；D．和間的萬有引力遵守牛頓第三定律，總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，故D正確。故選D。6、A【解析】

在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實(shí)，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即F∝m的結(jié)論；同時牛頓接受了平方反比猜想，再根據(jù)牛頓第三定律進(jìn)而得出F∝m1m2；然后進(jìn)行月地檢驗(yàn)，進(jìn)一步得出該規(guī)律適用與月地系統(tǒng)；但牛頓沒有測出比例系數(shù)G；而是在提出萬有引力定律后100多年，后來卡文迪許利用扭稱測量出萬有引力常量G的大小，故A正確，而BCD說法錯誤；故選A．7、BC【解析】三個物體都做勻速圓周運(yùn)動，由合力提供向心力。對任意一個受力分析，如圖

支持力與重力平衡，F(xiàn)合=f=F向；由于A、B、C三個物體共軸轉(zhuǎn)動，角速度ω相等，根據(jù)題意，rc=2ra=2rb=2R；由向心加速度a=ω2r，知C的半徑最大，所以C的向心加速度最大；向心力公式F向=mω2r，得三物體的向心力分別為：Fa=（2m）ω2R=2mω2R；Fb=mω2R=mω2R；Fc=mω2（2R）=2mω2R；故A錯誤，B正確；當(dāng)物體將要滑動時滿足μmg=mω2r即8、AB【解析】

根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力有有：A、線速度，可知軌道半徑小的線速度大，故A正確；B、向心加速度知，軌道半徑小的向心加速度大，故B正確；C、c加速前萬有引力等于圓周運(yùn)動向心力，加速后所需向心力增加，而引力沒有增加，故C衛(wèi)星將做離心運(yùn)動，故不能追上同一軌道的衛(wèi)星b，所以C錯誤；D、a衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，根據(jù)可知其線速度將增大，但由于克服阻力做功，機(jī)械能減小。故D錯誤。故選：AB。9、CD【解析】

A.由于彈簧的彈力對小球做功，可知小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯誤；B.小球運(yùn)動過程中速度最大時加速度為零，而到O點(diǎn)正下方時速度恰好為零，可知加速度不為零，選項(xiàng)B錯誤；C.開始位置彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球向下運(yùn)動到與桿垂直位置時彈簧壓縮到最短；此過程中彈性勢能增加；然后繼續(xù)向下運(yùn)動過程中，彈簧長度逐漸變長，彈性勢能減小，一直到原長位置，彈性勢能減為零；然后彈簧被拉長直到最低點(diǎn)位置，此過程中彈性勢能逐漸變大，選項(xiàng)C正確；D.由能量關(guān)系，開始時和到達(dá)最低點(diǎn)位置時小球的動能均為零，則整個過程中彈簧的彈性勢能增加量等于小球的重力勢能減少量，選項(xiàng)D正確.10、BD【解析】

AB．在剛拋出時，物體的動能為，重力勢能為mgH，機(jī)械能為，根據(jù)機(jī)械能守恒可知：物體在A點(diǎn)的機(jī)械能等于物體在剛拋出時的機(jī)械能，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒得：，則，故C錯誤，D正確。11、CD【解析】彈簧下端剛接觸地面時，彈簧的彈性勢能開始增加，此時由于重力大于彈力，物體動能仍然會增加，當(dāng)彈力等于重力時，動能最大，以后動能減小，故A錯誤；物體的速度再次為零時，物體的重力勢能減小mgH，物體的動能不變，可知彈黃的彈性勢能為mgH．故B錯誤；物塊從開始下落到速度再次為零，物體的重力勢能減小mgH，物體的動能不變，所以物體的機(jī)械能減小mgH，由功能關(guān)系可知，物塊克服彈簧彈力做功為mgH．故C正確；物塊與彈簧組成的相同的機(jī)械能守恒，由功能關(guān)系可知，當(dāng)物體的速度最大時，彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最?。蔇正確．故選CD．點(diǎn)睛:本題考查牛頓第二定律的動態(tài)分析以及能量守恒定律等，重點(diǎn)要分析彈簧彈力與重力的大小關(guān)系，從而分析物體的速度變化情況；知道系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之和守恒．12、ABC【解析】

A.重力對物體做功為mg（H+h），選項(xiàng)A正確；B.重力做功等于重力勢能的減小，則物體的重力勢能減少了mg（H+h），選項(xiàng)B正確；C.根據(jù)動能定理可知，物體動能變化為零，則所有外力對物體做的總功為零，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)動能定理：，則地面對物體的平均阻力為，選項(xiàng)D錯誤.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、伏特表直接接在電源兩端安培表正負(fù)接線柱接線錯誤（滑動變阻器滑片位置錯誤）1.43（1.42～1.44均給分）0.75（0.72～0.79均給分）【解析】

（1）[1][2]．由圖示電路圖可知，電流表正負(fù)接線柱連接錯誤；電壓表直接接在電源兩端；滑動變阻器滑片沒有置于阻值最大處。

（2）[3][4]．由圖示電源U-I圖象可知，電源電動勢：E=1.42V，電源內(nèi)阻14、右偏左偏相同【解析】

(1)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了