2021-2022學年物理高一第二學期期末經典模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，物體A和B的質量均為m，且分別與跨過定滑輪的輕繩連接（不計繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦），在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運動的過程中，下列說法正確的是A．物體A也做勻速直線運動B．物體A做勻加速直線運動C．繩子對物體A的拉力等于物體A的重力D．繩子對物體A的拉力大于物體A的重力2、(本題9分)關于繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，下列說法正確的是()A．同一軌道上的衛(wèi)星質量大的向心加速度小B．離地面越近的衛(wèi)星角速度越小C．衛(wèi)星的發(fā)射速度可能等于10km/sD．衛(wèi)星的運行速度可能等于10km/s3、熱播電視劇《知否，知否》中有我國的一種傳統(tǒng)投擲游戲——“投壺”如圖所示，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度分別以水平速度v1、v2拋出“箭矢”(可視為質點）都能投入地面上的“壺”內。若“箭矢”在空中的運動時間分別為t1、t2，忽略空氣阻力。則A．t1>t2 B．t1=t2 C．v1=v2 D．v1>v24、分別在四輛相同汽車的車廂頂部用細線懸掛一個小球，當汽車在沿平直道路上運動的過程中，小球相對汽車所處的狀態(tài)如圖所示.已知，則獲得最大加速度的汽車是A． B．C． D．5、(本題9分)（題文）某屋項為半球形，一人在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），他在向上爬的過程中（）A．屋項對他的支持力不變B．屋項對他的支持力變大C．屋項對他的摩擦力不變D．屋項對他的摩擦力變大6、(本題9分)一個質量為20kg的小孩從滑梯頂端由靜止滑下，到達底端時速度大小為3m/s，滑梯的傾角為30°，則小孩滑到底端時重力的瞬時功率為()(g=10m/s2)A．1200W B．1000W C．600W D．300W7、(本題9分)如圖為質量相等的兩個質點A、B在同一直線上運動的v-t圖像．由圖可知()A．在t時刻兩個質點在同一位置B．在t時刻兩個質點速度相等C．在0-t時間內質點B比質點A位移大D．在0-t時間內合外力對兩個質點做功相等8、(本題9分)t＝0時，甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛，它們的v－t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時間．下列對汽車運動狀況的描述正確的是A．在第1小時末，乙車改變運動方向B．在第2小時末，甲乙兩車相距10kmC．在前4小時內，乙車運動加速度的大小總比甲車的大D．在第4小時末，甲乙兩車相遇9、如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個帶電小球a、b、c（可視為點電荷），三球沿一條直線擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是（）A．a對b的靜電力一定是引力B．a對b的靜電力可能是斥力C．a的電量可能比b少D．a的電量一定比b多10、(本題9分)如圖所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個電荷q處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變小，則（）A．電荷將向上加速運動B．電荷將向下加速運動C．電流表中將有從b到a的電流D．電流表中將有從a到b的電流11、(本題9分)一人從高h處以初速度v1．水平拋出一個質量為m的物體，以拋出點為重力勢能的零點，不計空氣阻力，下列說法正確的是A．人對小球做的功為mv12B．小球落地時的機械能為mv12C．小球落地時重力的瞬時功率為mD．小球落地時的重力勢能為112、(本題9分)如圖所示，不少同學都看過雜技演員表演的“水流星”，一根細繩系著盛水的杯子，演員掄起繩子，杯子在豎直平面內做圓周運動．杯子可視為質點，杯子與圓心O的距離為1m，重力加速度大小為10m/s1．為使杯子運動到最高點時（已經杯口朝下）水不會從杯里灑出，則杯子通過最高點時的速度大小可能為（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s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)某同學利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示．（1）請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：_____________________．（1）進行實驗時，為保證測量的重物下落時初速度為零，應__________（選填“A”或“B”）．A．先釋放紙帶，再接通電源B．先接通電源，再釋放紙帶（3）根據打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、1、3、4四個點如圖乙所示．已測出點1、1、3、4到打出的第一個點O的距離分別為h1、h1、h3、h4，打出計時器的打點周期為T．若代入所測數(shù)據能滿足表達式gh3=__________（用題目中已測出的物理量表示），則可驗證重物下落過程機械能守恒．（4）某同學作出了v1-h圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度g=__________m/s1．14、（10分）(本題9分)“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”的實驗電路圖如圖所示，接通開關S，對電路中的電容器充電．充電后，該電容器______（選填“上”或“下”）極板帶正電荷．若電容器的兩個極板分別帶上了電荷量均為Q的等量異號電荷，此時電容器所帶的電荷量為______．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)地球的質量M=5.98×1024kg，地球半徑R=6370km，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，一顆繞地做圓周運動的衛(wèi)星環(huán)繞速度為v=2100m/s，求：（1）用題中的已知量表示此衛(wèi)星距地面高度h的表達式（2）此高度的數(shù)值為多少？（保留3位有效數(shù)字）16、（12分）某物理小組為了研究過山車的原理提出了下列的設想：取一個與水平方向夾角為θ=53°，長為L1=7.5m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與足夠長的光滑水平軌道BC相連，然后在C處連接一個豎直的光滑圓軌道．如圖所示．高為h=0.1m光滑的平臺上有一根輕質彈簧，一端被固定在左面的墻上，另一端通過一個可視為質點的質量m=1kg的小球壓緊彈簧，現(xiàn)由靜止釋放小球，小球離開臺面時已離開彈簧，到達A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下．已知小物塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.1．求：(1)彈簧被壓縮時的彈性勢能；(2)小球到達C點時速度vC的大??；(3)小球進入圓軌道后，要使其不脫離軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應該滿足什么條件．17、（12分）(本題9分)如圖，水平光滑的地面上有A、B、C三個可視為質點的木塊，質量分別為1kg、6kg、6kg.木塊A的左側有一半徑R=0.2m的固定的光滑半圓弧軌道，一開始B、C處于靜止狀態(tài)，B、C之間的彈簧處于原長．給木塊A一個水平向右的初速度，大小為v1=8m/s，與木塊B碰撞后，A被反彈，速度大小變?yōu)関2=4m/s.(重力加速度g取10m/s2)求：（1）A過圓弧軌道的最高點時受到軌道的壓力；（2）彈簧具有的最大彈性勢能．

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、D【解析】

AB、將B物體的速度vB進行分解如圖所示,則vA=vBcosα,α減小,vB不變,則vA逐漸增大，說明A物體向上做加速運動，故A錯誤、B錯誤；CD、設繩子對A的拉力大小為T，由牛頓第二定律T?mg=ma，可知繩子對A的拉力T>mg，則物體A處于超重狀態(tài)．故C錯誤、D正確．故選D．【點睛】將B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于A的速度，根據平行四邊形定則判斷A的速度如何變化，從牛頓第二定律可知繩子對A的拉力與重力的關系．2、C【解析】

對繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，根據萬有引力等于向心力，有：GMmr2=ma=mrω2=mv2r；解得：a=GMr2，ω=GMr3，v=GMr；故同一軌道上的衛(wèi)星向心加速度大小相等，離地面越近的衛(wèi)星軌道半徑越小，角速度越大，故【點睛】本題考查萬有引力提供圓周運動向心力，分析向心加速度、角速度和線速度的大小與哪些物理量有關，掌握規(guī)律是正確解題的基礎。3、A【解析】

AB.箭矢做平拋運動，豎直分運動是自由落體運動，根據h=12gt2，有：t=2hCD.水平分位移相同，由于t1＞t2，根據x=v0t，有：v1＜v2；故C，D均錯誤.4、D【解析】

以A圖為例，以小球為研究對象，由牛頓第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma兩式聯(lián)立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽車的加速度越大，因為β＞α＞θ＞0°，所以D圖中汽車的加速度最大。A.與結論不相符，選項A錯誤；B.與結論不相符，選項B錯誤；C.與結論不相符，選項C錯誤；D.與結論相符，選項D正確；5、B【解析】試題分析：以人為研究對象，作出力圖．設此人的重力為G，根據平衡條件得：屋頂對他的摩擦力：f=Gsinθ；屋頂對他的支持力：N=Gcosθ人在半球形屋頂上向上緩慢爬行的過程中，坡角θ減小，則f減小，N增大．即屋頂對他的摩擦力減小，屋頂對他的支持力增大．故選B．考點：共點力作用下物體平衡6、D【解析】小孩滑到底端重力瞬時功率為：P=mgvsin300，代入數(shù)據可得：P=300W，故D正確，ABC錯誤．7、BCD【解析】試題分析：從圖中可以看出在t時刻兩個質點速度相等，不一定在同一位置，所以B項正確；A項錯誤；v-t圖象中面積代表位移，在0-t時間內質點B比質點A面積大，所以C項正確；合外力做功等于動能變化量，在0-t時間內合外力對兩個質點做功相等，所以D項正確．考點：本題考查了圖象和動能定理8、BC【解析】

A．由圖可知，2小時內乙車一直做反方向的運動，1小時末時開始減速但方向沒有變，A錯誤；B．圖象與時間軸圍成的面積為汽車運動的位移，則可知，2小時內，甲車正向運動的位移為；而乙車反向運動，其位移大小為，因兩車相向運動，且初始時刻相距70km，則2小時末時，兩車還相距10km，B正確；C．圖象的斜率表示加速度，由圖可知，乙車的圖象斜率總是大于甲車的圖象的斜率，故乙車的加速度總比甲車的大，C正確；D．4小內甲車的總位移為120km，而乙車的總位移為，即乙車的位移為正方向的30km，兩車原來相距70km，4小時末時，甲車離出發(fā)點120km，而乙車離甲車的出發(fā)點70+30km=100km，故此時甲乙兩車不相遇，故D錯誤．9、AD【解析】

AB．根據電場力方向來確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，因此a對b的靜電力一定是引力，故A正確，B錯誤；CD．根據庫侖定律來確定電場力的大小，并由平衡條件來確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”，因此a的電量一定比b多。故C錯誤，D正確；10、AD【解析】

將兩極板的間距減小，而電容器的電壓不變，板間場強E=U/d增大，電荷q所受的電場力F=Eq增大，電荷將向上加速運動，故A正確，B錯誤；將兩極板的間距變小，根據電容的決定式C=εS【點睛】對于電容器動態(tài)變化分析問題，首先要根據電容的決定式C=εS11、AB【解析】

A.人對小球做的功等于小球得到的動能，為，選項A正確；B.小球拋出時的機械能為mv12，落地過程中機械能守恒，則小球落地時的機械能也為mv12，選項B正確；C.小球落地時的豎直速度,則落地時重力的瞬時功率為，選項C錯誤；D.小球落地時的重力勢能為-mgh，選項D錯誤；故選AB.12、CD【解析】

在最高點,臨界情況是杯底對水彈力為零，根據牛頓第二定律得，，解得最高點的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正確，A.

B錯誤．故選CD.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）應接交流電源．（1）A（3）gh3=【解析】（1）從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn)，打點計時接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“交流電源”．因此，明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上，應接“交流電源”．（1）為了使紙帶上打下的第1個點是速度為零的初始點，應該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當打點計時器打點時，紙帶已經下落，打下的第1個點的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應先接通電源，再釋放紙帶，故選B．（3）根據實驗原理，只要驗證，即可驗證機械能守恒定律．因此需求解，根據勻變速直線運動規(guī)律可得，則有：，只要在誤差允許的范圍內驗證成立，就可驗證重物下落過程中機械能守恒．（4）根據，可得：，可知圖線的斜率為：，代入數(shù)據解得．【點睛】根據實驗的原理和注意事項確定錯誤的操作．為保證測量的重物下落時初速度為零，應先接通電源再釋放紙帶．根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點3的瞬時速度，抓住重力勢能的減小量等于動能的增加量得出守恒的表達式．根據機械能守恒得出的關系式，結合圖線的斜率求出重力加速度．14、上Q【解析】

[1]圖中電容器充電過程，充完電后電容器上極板與電源的正極相連，則電容器上極板帶正電；[2]電容器電荷量是單極板所帶電荷量的絕對值，故電荷量為Q三、計算題要求解題步驟，和必要的文