2021-2022学年成都高一年级下册期期末物理模拟仿真卷解析版

2022年成都市高一下期期末物理模拟试卷（一）

物理试题

一、本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求

1.曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是（）

A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动

B.物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动

C.物体在方向不断变化的合外力作用下一定会做曲线运动

D.物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动

答案C

解析当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，A、B

错误.物体所受的合外力方向不断变化，表明合外力不会与速度始终共线，故在该合外力作

用下物体一定会做曲线运动，C正确.做匀变速曲线运动物体所受的合外力恒定不变，而不

只是合外力大小不变，D错误.

2.一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变

化的规律如图1所示.关于物体的运动，下列说法正确的是（）

A.物体做速度逐渐增大的曲线运动

B.物体运动的加速度先减小后增大

C.物体运动的初速度大小是50m/s

D.物体运动的初速度大小是10m/s

答案C

解析由题图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动

的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴方向

的分运动是匀变速直线运动，加速度沿了轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初

速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知，物体的速度先减小

后增大，故A错误；物体运动的加速度等于y方向的加速度，保持不变，故B错误；根据

题图可知物体的初速度大小为：0o=7%）2+3（）2+4（）2m/s=50m/s,故C正确，D

错误.

3.如图7所示，Oi为皮带传动的主动轮的轴心，主动轮半径为八，。2为从动轮的轴心，

从动轮半径为「2，r3为固定在从动轮上的小轮的半径.已知r2=2n，B、C分

别是三个轮边缘上的点，则点A、B、C的向心加速度之比是（皮带不打滑）（）

A.1：2：3B.2：4：3

C.8：4：3D.3：6：2

答案C

解析因为皮带不打滑，4点与B点的线速度大小相等，都等于皮带运动的速率.根据向心

加速度公式〃=7，可得“A：:八=2：1.由于B、C是固定在一起的轮上的两点，所

2

以它们的角速度相同.根据向心加速度公式an=rco,可得an：ac=ri：n=4:3.由此得

aA'.aB：ac=8：4：3,故选C.

4如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运

动，下列说法正确的是（）

A.甲的向心加速度比乙的小

B.甲的运行周期比乙的小

C.甲的角速度比乙的大

D.甲的线速度比乙的大

答案A

解析甲、乙两卫星分别绕质量为M和2例的行星做匀速圆周运动，万有引力提供各自做

Mm4ir2v2GM

匀速圆周运动的向心力.由牛顿第二定律有产厂="。2厂=〃77可得a=：2~,

T=2Tr\l^j,由已知条件可得a甲匕，Tf>Tc,a>r<coc,。甲

<vc,故正确选项为A.

5.如图5所示，质量为，”的物体4静止在倾角为。的斜面体B上，斜面体B的质量为〃.现

对该斜面体B施加一个水平向左的推力F,使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速

运动，物体A与斜面体始终保持相对静止，当移动的距离为x时，斜面体B对物体A所做

的功为（）

A.FxB./"gxsin&cos6

C.，"gxsin0D.0

答案D

解析对物体A进行受力分析，其受到重力zng、支持力N、静摩擦力了,如图所示，由于物

体A做匀速运动，所以支持力N与静摩擦力7的合力即斜面体8对物体A的作用力，方向

竖直向上，而位移方向水平向左，斜面体8对物体A的作用力的方向与位移方向垂直，斜

面体B对物体A所做的功为0,D正确.

6.两相同高度的固定斜面倾角分别为30。、60°,两小球分别由斜面顶端以相同水平速率。抛

出，如图4所示，不计空气阻力，假设两球都能落在斜面上，则分别向左、右两侧抛出的小

球下落高度之比为（）

A.1：2B.3：1

C.1：9D.9：1

答案C

解析根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知，x=vt,tan（9=；,分别将

30。、60。代入可得左右两球平抛所经历的时间之比为1：3,两球下落高度之比为1：9,选

项C正确.

7.质量为m的物体以初速度加沿水平面向左开始运动，起始点A与一水平轻弹簧O端相距

s,如图8所示.已知物体与水平面间的动摩擦因数为〃，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大

压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为（）

R，，，）〃〃，，〃〃，，，〃，，，，，，，，，，，）〃〃〉，

A

图8

.^mvo2〃九)1

A—mg(s+9-fimgx

C.i.imgsD./.img(s+x)

答案A

解析由动能定理得一W一〃〃?g（s+x）=O一呼初？，W=2wyo2~fimg（s+x）.

8.如图4所示，物体A、8通过细绳及轻质弹簧连接在光滑轻质定滑轮两侧，物体A、B的

质量都为，九开始时细绳伸直，用手托着物体4使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物

体B静止在地面上.放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为。，此时物体8对

地面恰好无压力，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

图4

A.弹簧的劲度系数为管

B.此时弹簧的弹性势能等于机8人+多加

C.此时物体B的速度大小也为v

D.此时物体A的加速度大小为g,方向竖直向上

答案A

解析由题意可知，此时弹簧所受的拉力大小等于8的重力，即产=，〃g,弹簧伸长的长度

为x=h,由F=kx得k=¥，故A正确；A与弹簧组成的系统机械能守恒，则有mgh=^mv2

+EP,则弹簧的弹性势能昂=根g/L%»2,故B错误；物体B对地面恰好无压力时，B的

速度为零，故C错误；根据牛顿第二定律对A有尸一F=mg,得a=0,故D错误

二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每题给出的四个选项中，有

多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或错选的得0

分）

9.一质量为2kg的质点在如图甲所示的无。y平面内运动，在无方向的速度一时间（o—。图像

和y方向的位移一时间（y—。图像分别如图乙、丙所示，由此可知（）

°12,/s

丙

A.f=0时，质点的速度大小为12m/s

B.质点做加速度恒定的曲线运动

C.前2s,质点所受的合力大小为10N

D.f=ls时，质点的速度大小为7m/s

答案BC

解析由。一，图像可知，质点在x方向上做匀减速运动，初速度大小为12m/s,而在y方

向上，质点做速度大小为5m/s的匀速运动，故在前2s内质点做匀变速曲线运动，质点的

初速度为水平初速度和竖直初速度的合速度，则初速度大小：yo="\/122+52m/s=13m/s,

故A错误，B正确；由o—f图像可知，前2s,质点的加速度大小为：4=兀;=5m/s?,根据

牛顿第二定律，前2s质点所受合外力大小为FumauZxSNnlON,故C正确；1=1s时，

x方向的速度大小为7m/s,而y方向速度大小为5m/s,因此质点的速度大小为小耳予m/s

m/s,故D错误.

10.内壁光滑的环形凹槽半径为R,固定在竖直平面内，一根长度为6R的轻杆，一端固定

有质量为〃?的小球甲，另一端固定有质量为2根的小球乙.现将两小球放入凹槽内，小球乙

位于凹槽的最低点，如图3所示，由静止释放后（）

下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能

F滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能

甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点

杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点

答案AD

解析环形凹槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，

下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统

增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量

较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到凹槽的最低点，杆从右向左

滑回时乙一定会回到凹槽的最低点.

11.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波.根据科学家们复原的过程,

在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈.将

两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，由这些数据、引力常量并利用牛顿力学知识，可

以估算出这一时刻两颗中子星的（）

A.质量之积B.质量之和

C.速率之和D.各自的自转角速度

答案BC

解析两颗中子星运动到某位置的示意图如图所示

每秒转动12圈，角速度已知，

中子星运动时，由万有引力提供向心力得

Gtn\tn2

—p-=m⑷2八①

Gnwni_令

p—①2②

/=n+/2③

由①②③式得仪":"3=//,所以如+如=噌，

IO

质量之和可以估算.

由线速度与角速度的关系。=公尸得

。1=51④

02=52⑤

由③④⑤式得+U2=CD（K]+f2）=col,速率之和可以估算.

质量之积和各自的自转角速度无法求解.

12.质量为用的物体静止在光滑水平面上，从f=0时刻开始受到水平力的作用.水平力尸与

时间，的关系如图1所示，力的方向保持不变，则（）

图1

A.3fo时刻，物体的速度为噜1

B.3”时刻水平力F的瞬时功率为噜

C.在，=0到3fo这段时间内，水平力F的平均功率为当暮

D.在1=0到3fo这段时间内，水平力F的平均功率为窄门

答案BC

解析0〜2ro时间内，物体加速度0=寡，位移XI=；0（2而）2=4台,2/0时亥'1的速度V\=a\-2to

=隼"2ro〜3而时间内，物体的加速度。2=华，位移苫2=。向+52扣2=3^'°,3ro时刻的

速度。2=。1+〃2ro=4尊°,所以3ro时刻的瞬时功率P=2尸0。2=8?'",选项A错误，B正确；

O-3/o时间内的平均功率N=?=%攀也=噜也，选项C正确，D错误.

13.如图9所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于0点处.将

小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到。点正下方8点速度为。，

AB间的竖直高度差为力，则（）

图9

A.由A到B重力对小球做的功等于mgh

B.由A到8小球的重力势能减少%i"

C.由A到B小球克服弹力做功为mgh

D.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh—

答案AD

解析重力做功只和高度差有关，故由A到B重力做的功等于机g/z,选项A正确；由A到

B重力势能减少mgh,选项B错误；由A到B小球克服弹力做功为W=mgh—^mv2,选项C

错误，D正确.

14.如图所示，滑块A、B的质量均为m,A套在倾斜固定的直杆上，倾斜杆与水平面成45。

角，B套在水平固定的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计，两直杆足够长，

A、B通过较链用长度为L的刚性轻杆(初始时轻杆与水平面成30。角)连接，A、B从静止释

放，B开始沿水平杆向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，重力加速度为g,下

列说法正确的是()

A.A、B及轻杆组成的系统机械能守恒

B.当A到达B所在的水平面时，A的速度为相

C.B到达最右端时，A的速度大于，亚

D.B的最大速度为4通

【解析】选A、Co不计一切摩擦，在运动的过程中，A、B及轻杆组成的系统只有重力做

功，系统机械能守恒，A正确；从开始到A到达与B同一水平面的过程中，由系统的机械

能守恒得mgLsin30°=]mv：+/mvd,其中VACOS450=VB,解得A的

N6gL

速度为VA=Y*,B错误：B滑块到达最右端时，速度为零，此时轻杆与斜杆垂直，

_12

由系统的机械能守恒得mg(Lsin30°+Lsin45°)=/mvR,解得A的速度为VAI二

(1+6)gL>V2gL,C正确；当轻杆与水平杆垂直时B的速度最大，此时A

1,

的速度为零，由系统的机械能守恒得mg(Lsin30°+L)=]mv口max,解得B的最

大速度为VBmax—勺3gL,D错误；故选A、C。

三、实验题，本题共2小题，共14分

15.为了验证机械能守恒定律，某同学设计了如图12甲所示的实验装置，并提供了如下的

实验器材：A.小车

B.钩码C.一端带滑轮的木板D.细线E.电火花计时器F.纸带G.毫米刻度尺

H.6V交流电源I.220V交流电源

(1)根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是(填写器材

序号)，还应补充的器材是.

(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标号0〜6),

测出0到1、2、3、4、5,6点的距离分别为小、dz、ch、d4、为、d6,打点周期为T.则打点

2时小车的速度6=;若测得小车质量为例、钩码质量为机，打点1和点5时小

车的速度分别用。卜S表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒

的关系式可表示为.

(3)在实验数据处理时，如果以,为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出了一4图像，其图

线的斜率表示的物理量的表达式为.

22

答案⑴H天平(2)当，।ing(d5—d\)=^(M+m)(V5—V\)(3/着

解析(2)打点2时的速度等于1〜3间或0~4间的平均速度，即也=公另\根据机械能守

恒，整个系统减少的重力势能等于整个系统增加的动能,

(3)根据〃?gd=T(M+〃?)(o2—加)得：彳=,丫/+登,

"?害

所以,一d图线的斜率表示的物理量的表达式为

M+m

16.某同学在做“研究平抛运动”实验时得到了如图4所示的运动轨迹，人仄c三点的位置

在运动轨迹上已标出，则：

图4

⑴小球平抛的初速度为in/s.(g取10m/s2)

(2)小球运动到b点时速度大小vh=，方向.

(3)小球抛出点的位置坐标尤=cm,y=cm.

答案(1)2(2)2.5m/s与x轴方向夹角为37。(3)-10-1.25

解析(1)由平抛运动公式，在x轴方向上工帅=小)丁，在竖直方向上瓦(.一力岫=g72,代入数据

解得T=0.1s,vo=2m/s.

22

(2)小球经过b点时竖直分速度Vhy=2^=1.5m/s,则Vb=y)vo+^v=2.5m/s,与x轴方向的

夹角为0,tan即9=37。.

(3)小球从开始运动到经过/7点时历时2=乎=0.15s,说明小球经过〃点时已经运动了ta=

g

2=

0.05s,所以小球抛出点的坐标x=—。04,=-10cm,y=—^gta~1-25cm.

四、计算题(本题共3个小题，共40分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演

算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位

17.在夏天，水上乐园是非常受大众欢迎的地方，如图是水上乐园的一种娱乐设施，人们可

以从倾角为0=37。的倾斜滑道上由静止滑下，进入水平滑道后减速停下来。已知倾斜滑道

长度为11=32m,某人质量为m=60kg,从倾斜滑道顶端由静止滑下，在水平滑道上滑过

的距离为12=51.2m,滑行的总时间为t=10.4s,重力加速度g取10m/s2,sin37。=0.6,

人与滑道之间的动摩擦因数均相同，求：

(1)滑行过程中的最大速度vm及在水平滑道上滑行的时间t2；

(2)动摩擦因数11的值。

【解析】(1)在倾斜滑道上

Zi=y(10.4s-t2)(2分)

在水平滑道上/2=竽t2(2分)

联立可得Vm=16m/s(2分)

t2=6.4s（2分）

⑵对整个过程由动能定理有mg/isin0-nmg（/icos9+fe）=0（2分）

解得N=0.25（2分）

答案：(1)16m/s6.4s(2)0.25

18.如图所示，内壁光滑的管道ABCD竖直放置，其圆形轨道部分半径R=1.2m,管道左侧

A处放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D恰好水平，且与圆心O

等高，出口D的右侧接水平直轨道，轨道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段长度均为L=

0.1m=在第一个光滑段与粗糙段的结合处P位置放一质量m=0.1kg的物块乙，质量为m

=0.1kg的物块甲通过弹射装置获得初动能。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为卜=

0.1,弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时，物块甲到

达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略

小于管道的内径，物块视为质点，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。

(1)求物块经过B点时对管道的压力F；

(2)当弹射器中的弹簧压缩量为2d时，物块中与物块乙在P处发生碰撞(碰撞时间极短)，碰

后粘在一起运动，求碰后两物块滑行的距离s

【解析】(1)物块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压，说明到达C点处速度恰

好为零，从A到C由能量守恒可得Ep=mgR=1.2J

从C到B过程由能量守恒可得mgR=1mvR

乙D

在B点由牛顿第二定律可得FN-mg=

解得FN=3N

由牛顿第三定律可知，物块经过B点时对管道压力大小为3N,方向竖直向下。

（2）从A到D过程由能量守恒可得

r

mv^=Ep-mgR

弹簧具有的弹性势能为EJ=4mgR

碰撞过程满足动量守恒mvD=2mv2

设在粗糙段滑行距离为X,,由能量守恒可得

2・2mv,=2|imgxi

解得xi=9m

在光滑段滑行距离为X2=xi