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文檔簡介
2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。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)某行星繞太陽沿橢圓軌道運行,如圖所示,在這顆行星的軌道上有a、b、c、d四個對稱點,其中a為近日點,c為遠日點,若行星運動周期為T,則該行星()A.從a到b的運動時間等于從c到d的運動時間B.從d經(jīng)a到b的運動時間等于從b經(jīng)c到d的運動時間C.a(chǎn)到b的時間D.c到d的時間2、如圖所示,長為0.5m的輕質(zhì)細桿,一端固定一個質(zhì)量為2kg的小球,使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,小球通過最高點的速率為2m/s,g取10m/s2。關(guān)于球在不同位置受桿的作用力,下列判斷正確的是A.小球通過最高點時,桿對小球向下的拉力大小是16NB.小球通過最高點時,桿對小球向上的支持力大小是4NC.小球通過最低點時,桿對小球向上的拉力大小是32ND.小球通過最低點時,桿對小球向上的拉力大小是30N3、(本題9分)把小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至A的位置,如圖甲所示。迅速松手后,球升高至最高位置C(圖丙),途中經(jīng)過位置B時彈簧正處于原長(圖乙)。松手后,小球從A到B再到C的過程中,忽略彈簧的質(zhì)量和空氣阻力,下列分析正確的是A.小球處于A位置時小球的機械能最小B.小球處于B位置時小球的機械能最小C.小球處于C位置時小球的機械能最小D.小球處于A、B、C三個位置時小球的機械能一樣大4、(本題9分)人造地球衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時,衛(wèi)星內(nèi)的物體()A.處于超重狀態(tài)B.所受的合力不變C.速度的大小不變D.受到萬有引力和重力兩個力的作用5、關(guān)于曲線運動,下列說法正確的是()A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動B.物體在變力作用下一定做曲線運動C.做勻速圓周運動的物體任意時刻速度相同D.做平拋運動的物體在相同時間內(nèi)速度變化量相同6、(本題9分)在下列情況中,物體機械能守恒的是()A.物體沿斜面勻速滑下B.降落傘在空中勻速下降C.不計空氣阻力,斜向上拋出的物體在空中運動的過程中D.起重機吊著重物加速上升7、下列關(guān)于運動物體所受合外力做功和動能變化的關(guān)系不正確的是()A.如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零B.如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零C.物體在合外力作用下做變速運動,動能一定發(fā)生變化D.物體的動能不變,所受合外力一定為零8、(本題9分)如圖所示,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠日點,M、N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為T0,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中()A.由開普勒行星運動定律可知,從P到Q階段,速率逐漸變小B.由開普勒行星運動定律可知,從P到M所用的時間等于C.從M到N階段,萬有引力對它先做負功后做正功D.從Q到N階段,機械能守恒9、同步衛(wèi)星A的運行速率為V1,向心加速度為a1,運轉(zhuǎn)周期為T1;放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2,向心加速度為a2,運轉(zhuǎn)周期為T2;在赤道平面上空做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星C的速率為V3,向心加速度為a3,動轉(zhuǎn)周期為T3。比較上述各量的大小可得()A.T1=T2>T3 B.V3>V2>V1 C.a(chǎn)1<a2=a3 D.a(chǎn)3>a1>a210、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出,物體動能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A.所受阻力大小為10NB.所受阻力大小為30NC.上升2m過程中,機械能減小20JD.上升2m過程中,機械能減小60J11、(本題9分)下列關(guān)于電源電動勢的說法正確的是A.電源是通過靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B.電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功C.電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng)D.把同一電源接在不同的電路中,電源的電動勢將變化12、旅居加拿大十六歲學生溫家輝,2009年在美國太空總署主辦的太空移民設計賽中奪冠.溫家輝的獲獎設計是一個高1.6km的圓筒形建筑,命名為Asten,如題圖所示,內(nèi)徑約1km,圓筒由一個個可以住人的環(huán)形物堆疊而成,并在電力的驅(qū)動下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動,從而產(chǎn)生“模擬重力”,使居民能在“重力”環(huán)境下生活.垂直中心軸的截面圖如題所示,圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面,因此,生活在這座太空城市的人,站在“地面上”,跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別.以下說法正確的有()A.太空城內(nèi)的居民不能運用天平準確測出質(zhì)量B.太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C.人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供D.太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動的角速度越大,太空城的居民受到的“重力”越大二、實驗題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、(6分)某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律,當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實驗誤差的是___________(填字母序號)。A.先松開紙帶后接通電源B.用電火花計時器替代電磁打點計時器C.在鋁錘和鐵錘中,選擇鋁錘作為重錘(2)在實驗中,質(zhì)量為m的重錘自由下落,帶動紙帶,紙帶上打出的一系列點,如圖乙所示,O是重錘剛下落時打下的點。已知打點計時器打點的頻率為f,則從打點計時器打下O點到打下B點的過程中,重錘的重力勢能的減少量為___________,動能的增加量為___________;若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________,則機械能守恒定律得到驗證。(3)在圖乙所示紙帶上,某同學選取了多個計數(shù)點,并測出了各計數(shù)點到O點的距離h,算出打點計時器打下各計數(shù)點時重錘對應的速度大小v,以v2為縱軸,以h為橫軸若圖線為直線,且其斜率為___________,則可驗證機械能守恒定律。14、(10分)某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律.已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,實驗小組選出的一條紙帶如圖所示,其中O點為打點計時器打下的第一個點,A、B、C為三個計數(shù)點,在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點.(1)要驗證重錘下落過程中符合機械能守恒,除了圖示器材,以下實驗器材必須要選取的有_________.(填寫字母代號)A.秒表B.刻度尺C.天平D.交流電源(2)為減少實驗誤差,下落物體應選用________(選填“50g鉤碼”或“200g重錘”)(3)進一步測得題圖中h1=13.06cm,h2=7.14cm,h3=8.71cm,若重錘的質(zhì)量為0.10kg,則打點計時器打B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了______________J,此時重錘的動能比開始下落時增加了______________J(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。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)質(zhì)量為m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右運動,恰遇上質(zhì)量為m2=50g的小球以v2=10cm/s的速率向左運動,碰撞后,小球m2恰好靜止,則碰后小球m1的速度大小、方向如何?16、(12分)(本題9分)2022年22月,我國艦載機在航母上首降成功.設某一艦載機質(zhì)量為m=2.5×204kg,著艦速度為v0=50m/s,著艦過程中航母靜止不動.發(fā)動機的推力大小恒為F=2.2×205N,若空氣阻力和甲板阻力保持不變.(2)若飛機著艦后,關(guān)閉發(fā)動機,僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機將在甲板上以a0=2m/s2的加速度做勻減速運動,航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里.(2)為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來,甲板上設置了攔阻索讓飛機減速,同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復飛的情況,飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機.若飛機著艦后就鉤住攔阻索,圖示為飛機鉤住攔阻索后某時刻的情景,此時飛機的加速度大小為a2=38m/s2,速度為40m/s,攔阻索夾角θ=206°兩滑輪間距40m,()a.求此時攔阻索承受的張力大?。産.飛機從著艦到圖示時刻,攔阻索對飛機做的功.17、(12分)在水平地面的右端B處有一面墻,一小物塊放在水平地面上的A點,質(zhì)量m=0.5kg,AB間距離s=5m,如圖所示.小物塊以初速度v0=8m/s從A向B運動,剛要與墻壁碰撞時的速度v1=7m/s,碰撞后以速度v2=6m/s反向彈回.重力加速度g取10m/s2.求:(1)小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)若碰撞時間t=0.05s,碰撞過程中墻面對小物塊平均作用力F的大?。?/p>
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】
根據(jù)開普勒第二定律知:在相等時間內(nèi),太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的.據(jù)此行星運行在近日點時,與太陽連線距離短,故運行速度大,在遠日點,太陽與行星連線長,故運行速度小.即在行星運動中,遠日點的速度最小,近日點的速度最大.圖中a點為近日點,所以速度最大,c點為遠日點,所以速度最小.則從d經(jīng)a到b的運動時間小于從b經(jīng)c到d的運動時間,從a到b的運動時間小于從c到d的運動時間,且a到b的時間;c到d的時間;故ABD錯誤,C正確.故選C.點睛:對開普勒第二定律的理解.遠日點連線長,在相等時間掃過相同面積,故速度小,近日點連線短,在相等時間掃過相同面積,故速度大.2、B【解析】
AB、設小球在最高點時,重力剛好能提供向心力時,小球的速度為v,根據(jù)牛頓第二定律有,解得,由于,所以桿在最高點對小球產(chǎn)生支持力,方向向上,設大小為N,由牛頓第二定律有,代入數(shù)據(jù)可得N=4N,B正確A錯誤;
CD、設小球運動到最低點的速度為,由動能定理有,設桿對小球的拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律有:,聯(lián)立可得F=116N,CD錯誤.【點睛】當物體與桿連接在豎直平面內(nèi)做圓周運動時,桿可以產(chǎn)生拉力與可以產(chǎn)生支持力,所以物體能否做完整的圓周運動的臨界速度與桿出現(xiàn)支持力還是拉力的臨界速度是不一樣的,這也是本題的關(guān)鍵。3、A【解析】
根據(jù)機械能守恒的條件,通過能量的轉(zhuǎn)化比較系統(tǒng)和小球在A、B、C三個位置機械能的大小【詳解】對于系統(tǒng)而言,只有重力和彈簧彈力做功,動能、重力勢能、彈性勢能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機械能守恒,所以小球處于A、B、C三個位置時系統(tǒng)機械能一樣大;而對于小球而言,在A到B的過程中,彈簧對小球做正功,彈簧彈性勢能減小,故小球機械能增加,B到C過程中小球只有重力做功,小球機械能不變,所以小球在A位置機械能最小,B、C位置小球機械能一樣大。A.描述與分析相符,故A正確B.描述與分析不符,故B錯誤C.描述與分析不符,故C錯誤D.描述與分析不符,故D錯誤【點睛】要注意本題中問的是小球的機械能而不是系統(tǒng)機械能的變化4、C【解析】
A.人造地球衛(wèi)星進入軌道做勻速圓周運動時,衛(wèi)星內(nèi)的物體處于失重狀態(tài),選項A錯誤;B.衛(wèi)星所受的合力大小不變,方向不斷變化,選項B錯誤;C.衛(wèi)星的速度的大小不變,選項C正確;D.衛(wèi)星只受到萬有引力作用,選項D錯誤.5、D【解析】
A.物體在恒力作用下也可能做曲線運動,例如平拋運動,選項A錯誤;B.當變力與速度方向共線時,物體在變力作用下也可能做直線運動,選項B錯誤;C.做勻速圓周運動的物體任意時刻速度大小相同,但是方向不一定相同,選項C錯誤;D.做平拋運動的物體加速度恒定為g,則在相同時間內(nèi)速度變化量均為gT,相同,選項D正確.6、C【解析】物體沿斜面勻速滑下的過程中,動能不變,重力勢能減小,則其機械能減少,故A錯誤;降落傘在空中勻速下降,動能不變,重力勢能減小,故機械能不守恒,故B錯誤;不計空氣阻力,將物體斜向上拋出后,只受重力,故機械能守恒,故C正確;起重機吊著重物加速上升,拉力對重物做功,機械能不守恒,故D錯誤.故選C.點睛:解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機械能守恒的方法:1、根據(jù)條件,看是否只有重力做功.2、看勢能和動能之和是否保持不變.7、BCD【解析】
A.如果物體所受合外力為零,則合外力對物體做的功一定為零,此說法正確,選項A不符合題意;B.如果合外力對物體所做的功為零,則合外力不一定為零,例如做勻速圓周運動的物體,此說法不正確,選項B符合題意;C.物體在合外力作用下做變速運動,動能可能不變,例如做勻速圓周運動的物體,此說法不正確,選項C符合題意;D.物體的動能不變,所受合外力不一定為零,例如做勻速圓周運動的物體,此說法不正確,選項D符合題意;8、ACD【解析】
從P到Q階段,萬有引力做負功,速率減小,故A正確.海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小,則PM段的時間小于MQ段的時間,所以P到M所用的時間小于T0/4,故B錯誤.根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知,從M到N階段,萬有引力對它先做負功后做正功,故C正確.從Q到N的過程中,由于只有萬有引力做功,機械能守恒,故D正確.故選ACD.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道近日點的速度比較大,遠日點的速度比較小,從P到Q和Q到P的運動是對稱的,但是P到M和M到Q不是對稱的.9、AD【解析】
A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步,所以T2=T2。根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大,周期越大,故T2>T2.故A正確。B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同,根據(jù)圓周運動公式v,所以V2>V2,故B錯誤。CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同,根據(jù)圓周運動公式a,得a2>a2,同步衛(wèi)星2與人造衛(wèi)星2,都是萬有引力提供向心力,所以a,由于r2>r2,由牛頓第二定律,可知a2>a2.故C錯誤、D正確。故選:AD。10、AC【解析】
AB.對物體受力分析后列動能定理得:-mgh-fh=△Ek,由圖象得:h=2m,△Ek=-60J,代入解得:f=10N,故A正確,B錯誤;CD.除重力外其他力做功等于機械能變化量,除重力外,只有阻力做功,克服阻力做功:Wf=fh,解得:Wf=20J,則機械能減小20J,故C正確,D錯誤。11、BC【解析】
電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量.電動勢由電源本身的特性決定,與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān).【詳解】電源是把其他形式的能(非靜電力)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領(lǐng),A錯誤C正確;根據(jù)E=W12、BCD【解析】
A.天平的測量原理是等臂杠桿,故太空城內(nèi)的居民可以運用天平準確測出質(zhì)量,故A錯誤;B.太空城內(nèi)物體做勻速圓周運動,向心力指向圓心,故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外,故B正確;C.太空城內(nèi)物體做勻速圓周運動,人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對人的支持力提供,故C正確;D.等效重力等于向心力,故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動的角速度越大,太空城的居民受到的“重力”越大,故D正確。二、實驗題(本題共16分,答案寫在題中橫線上)13、Bmgh22g【解析】
第一空.先接通電源后松開紙,故A錯誤;用電火花計時器替代電磁打點計時器,紙帶與打點計時間的阻力會更小,故B正確;在鋁錘和鐵錘中,選擇鐵錘作為重錘,阻力會更小,故C錯誤。第三空.從打點計時器打下O點到打下B點的過程中,重錘的重力勢能的減少量為mgh2;第四空.打B點時,重物的速度大小為,由于初速度為零,故此過程中,動能的增加量為:;第五空.若在誤差允許的范圍之內(nèi)有重力勢能減少量等于動能的增加量,即gh2=f2(h3?h1)2,則機械能守恒定律得到驗證;第六空.若重物下落過程中,機械能的減少量與動能的增加量相等,則機械能守恒,即有mv2=mgh,可得v2=2gh,所以若以v2為縱軸,以h為橫軸,可得圖線為一直線,且斜率為2g。14、BD200g
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