徐州市2022年物理高一第二學(xué)期期末檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，兩端封閉的真空玻璃管內(nèi)有一金屬片，用電磁鐵吸在上端。切斷電磁鐵電源的同時(shí)，讓玻璃管水平向右勻速移動(dòng)，則管內(nèi)金屬片的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是（）A．B．C．D．2、(本題9分)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前的某一時(shí)刻，他們相距L，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為G，結(jié)合牛頓力學(xué)知識可算出這一時(shí)刻兩顆中子星的質(zhì)量之和為（）A．4π2C．G4π3、如圖所示，為一皮帶傳送裝置，右輪半徑為r，a是其邊緣上一點(diǎn)，左側(cè)為一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半輕為2r，b在小輪上，到小輪中心的距離為r，c在小輪邊緣上，d在大輪邊緣上，以下關(guān)系錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)和c的線速度相等B．b、c和d角速度相等C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4D．a(chǎn)a:ab:ac:ad=2:1:2:44、(本題9分)真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為r時(shí)，它們間的靜電力大小為F；如果保持它們的電荷量不變，將距離增大為2r，則靜電力大小將變?yōu)锳．2F B．F C． D．5、(本題9分)兩個(gè)質(zhì)量相同的物體放在水平桌面上，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，因?yàn)樗椒较蚴艿降睦Υ笮〔煌?，A做勻速運(yùn)動(dòng)，B做變速運(yùn)動(dòng)，則它們受到的滑動(dòng)摩擦力大?。ǎ〢．FA＞FBB．FA＝FBC．FA＜FBD．不能確定6、關(guān)于功率的概念，下列說法中正確的是()A．功率是描述力對物體做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率與時(shí)間成反比C．由P=Fv可知只要F不為零，v也不為零，那么功率P就一定不為零D．某個(gè)力對物體做功越快，它的功率就一定大7、如圖所示，小球從B點(diǎn)由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)C的時(shí)間為，從C點(diǎn)向右擺到最高點(diǎn)的時(shí)間為.擺動(dòng)過程中，如果擺角始終小于5°，不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是（）A．，擺線碰釘子的瞬間，小球的速率變小B．,擺線碰釘子的瞬間，小球的速率不變C．,擺線碰釘子的瞬間，小球的速率變小D．，擺線碰釘子的瞬間，小球的加速度變大8、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高．一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)A由靜止開始沿逆時(shí)針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量9、(本題9分)如圖是一個(gè)單擺的共振曲線，已知重力加速度為g，根據(jù)圖線可以得出的是（）A．單擺的固有頻率 B．單擺的固有周期C．這個(gè)單擺的擺長 D．單擺的擺球質(zhì)量10、(本題9分)在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)人頂著直桿以速度v0水平勻速前進(jìn)，經(jīng)過時(shí)間t，猴子沿桿向上移動(dòng)的高度為h，人頂桿沿水平地面移動(dòng)的距離為x，如圖所示，關(guān)于猴子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是()A．相對地面的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B．相對地面做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)C．t時(shí)刻猴子對地速度的大小為v0＋atD．t時(shí)間內(nèi)猴子對地的位移大小為11、(本題9分)起重機(jī)通過纜繩吊著質(zhì)量為的物體，沿豎直方向以加速度由靜止開始提升高度，下列說法中正確的是（）A．物體的重力做功為B．物體的重力勢能增加C．物體的機(jī)械能增加D．物體的動(dòng)能增加12、(本題9分)(多選)一個(gè)質(zhì)量為m的小球,從高度為H的地方自由落下,與水平地面碰撞后向上彈起,設(shè)碰撞時(shí)間為定值t,則在碰撞過程中,下列關(guān)于小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力與球彈起的高度h的關(guān)系中正確的是(設(shè)沖擊力遠(yuǎn)大于重力)()A．h越大,平均沖擊力越大 B．h越小,平均沖擊力越大C．平均沖擊力大小與h無關(guān) D．若h一定,平均沖擊力與小球質(zhì)量成正比二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學(xué)將數(shù)字式體重計(jì)放在電梯的水平地板上。在電梯運(yùn)動(dòng)過程中，該同學(xué)站在體重計(jì)上不動(dòng)。如圖表示電梯從靜止開始豎直上升過程中的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系。已知該同學(xué)的質(zhì)量是50kg。重力加速度g取10m/s2。那么，在19s內(nèi)電梯上升的高度是_______m。在19s內(nèi)對體重計(jì)示數(shù)的壓力最大值與最小值之差是_________N。14、質(zhì)量為m的列車，以恒定的功率沿水平直軌道行使，在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離s，其速率為增大到最大值.為求出機(jī)車的功率P和列車受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式為：________________和________________。15、(本題9分)如圖所示，a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點(diǎn)，兩點(diǎn)間的距離為0.8m，兩點(diǎn)的連線與電場線平行，兩點(diǎn)間的電勢差為8.0V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為_______V/m，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電子的電勢能將_______（填“增大”“減小”或“不變”）.三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道后瞬間對軌道的壓力大小為其重力的8倍，之后沿圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好為0.求：(1)釋放物塊時(shí)彈簧的彈性勢能；(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功；(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)，重力的瞬時(shí)功率大小.17、（10分）(本題9分)如圖所示是一種測量重力加速度的裝置．在某星球上，將真空長直管沿豎直方向放置，管內(nèi)小球以初速度v0自O(shè)點(diǎn)豎直向上拋出，上升到最高點(diǎn)P，OP間的距離為h．已知引力常量為G，該星球的半徑為R，不考慮星球自轉(zhuǎn)的影響．求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度v．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

切斷電源后電磁鐵失去磁性，金屬片不在受磁場力作用，在豎直方向上只受重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以金屬片的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該是一拋物線，且重力指向軌跡的凹側(cè)，故C對；ABD錯(cuò)；綜上所述本題答案是：C2、A【解析】

設(shè)兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距rA.4πB.8πC.G4D.G83、D【解析】

A.a、c兩點(diǎn)為同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，則線速度大小相等，選項(xiàng)A正確；B.b、c和d三點(diǎn)都是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，選項(xiàng)B正確；C.因va:vc=1:1；b、c和d三點(diǎn)都是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，根據(jù)v=rω，則vb:vc:vd=1:2:4，則va:vb:vc:vd=2:1:2:4，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選D.4、D【解析】

真空中兩個(gè)電荷量分別為Q、q的點(diǎn)電荷，相距為r時(shí)的相互作用靜電力大小為F，根據(jù)庫侖定律，有：；若將這兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力大小變?yōu)椋?；故：F′=F；A.2F，與結(jié)論不相符；B.F，與結(jié)論不相符；C.，與結(jié)論不相符；D.，與結(jié)論相符；5、B【解析】兩者都相對地面運(yùn)動(dòng)，即受到的摩擦力都為滑動(dòng)摩擦力，兩只質(zhì)量相同，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，根據(jù)Ff=μmg，可知摩擦力相同，即6、D【解析】

AD．功率是描述做功快慢的物理量，某個(gè)力對物體做功越快，它的功率就一定大，A錯(cuò)誤D正確；B．功率是表示做功的快慢，與時(shí)間的長短無關(guān)，時(shí)間長做的功也不一定多，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)F與v垂直時(shí)，盡管F與v不為零，但力F不做功，P為零，C錯(cuò)誤．7、BD【解析】

單擺的小角度擺動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)單擺的周期公式分析，注意擺動(dòng)中擺長是變化的；同時(shí)根據(jù)受力情況以及功能關(guān)系確定小球的速率?！驹斀狻緼BC.因擺角始終小于5°，則小球在釘子兩邊擺動(dòng)時(shí)均可看做單擺，因?yàn)樵谧髠?cè)擺動(dòng)時(shí)擺長較長，根據(jù)可知周期較大，因擺球在釘子兩邊擺動(dòng)的時(shí)間均為所在擺周期的，可知：；擺線碰釘子的瞬間，由于水平方向受力為零，可知小球的速率不變；故B正確AC錯(cuò)誤；D.擺線碰釘子的瞬間，小球的速率不變,而半徑變小，所以加速度變大，故D正確。8、CD【解析】

彈簧長度等于R時(shí)，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能不是最大．故A錯(cuò)誤．由題可知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=2．故B錯(cuò)誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．9、ABC【解析】

AB.由單擺的共振曲線知，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率為0.3Hz時(shí)單擺產(chǎn)生了共振現(xiàn)象，則單擺的固有頻率，固有周期為；故A項(xiàng)符合題意；B項(xiàng)符合題意.C.由單擺的周期公式，已知重力加速度g，可求出周期T，則能得到單擺的擺長；故C項(xiàng)符合題意.D.因單擺的周期T與球的質(zhì)量m無關(guān)，則題目所給條件不能求出小球的質(zhì)量;D項(xiàng)不合題意.10、BD【解析】

A．猴子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成，知合速度與合加速度不在同一條直線上，所以猴子運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線，故A錯(cuò)誤；B．猴子在水平方向上的加速度為0，在豎直方向上有恒定的加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成，知猴子做曲線運(yùn)動(dòng)的加速度不變，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．t時(shí)刻猴子在水平方向上的速度為v0，和豎直方向上的分速度為at，所以合速度故C錯(cuò)誤；D．在t時(shí)間內(nèi)猴子在水平方向和豎直方向上的位移分別為x和h，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成，知合位移故D正確。故選BD。11、AC【解析】

AB．因?yàn)槲矬w上升，所以重力做功為，物體的重力勢能增加，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．對物體進(jìn)行受力分析可知，由牛頓第二定律可得：解得：物體所受向上的拉力機(jī)械能增加等于除重力外的其它力的功，則機(jī)械能增量故C項(xiàng)正確；D．據(jù)動(dòng)能定理可知，故D錯(cuò)誤。12、AD【解析】

由自由落體規(guī)律可求得物體落地前的速度，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求得彈起后的速度，再對和地面接觸的過程由動(dòng)量定理可求得平均沖擊力的表達(dá)式，從而得出決定沖擊力的因素；【詳解】A、物體在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)，由自由落體規(guī)律可得：落地速度；

彈力起后由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

設(shè)向下為正，則由動(dòng)量定理可得：

解得：，則可知，h越大，平均沖擊力越大，而h一定時(shí)，平均沖擊力與小球的質(zhì)量成正比，故選項(xiàng)AD正確，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，要注意正方向的設(shè)定，正確列出關(guān)系式．二．填空題(每小題6分，共18分)13、69.6120【解析】

[1].速度時(shí)間圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，所以可得電梯上升的高度為[2].根據(jù)題意可知，0-6s電梯的加速度等于，方向豎直向上，處于超重狀態(tài)；6s-16s電梯處于平衡狀態(tài)；16s-19s電梯的加速度等于，方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，所以0-6s對體重計(jì)示數(shù)的壓力最大，16s-19s對體重計(jì)示數(shù)的壓力最小，分別為，，14、【解析】

[1][2]在此過程中由動(dòng)能定理可得：，當(dāng)速度最大時(shí)牽引力等于阻力，可得方程：，所以所需要的方程為和15、10增大【解析】

第一空.ab的方向與電場線的方向平行，則由Uab=Edab，則場強(qiáng)為：；

第二空.電子在電場中受到的電場力的方向與電場線的方向相反，則電子受到的電場力的方向向左，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力對電子做負(fù)功，電子的電勢能增大。三．計(jì)算題(22分)16、（1）3.5mgR（2）mgR（3）2