2022年高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力，下列说法正确的是（）A．木块A受重力、支持力和向心力B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相同2、(本题9分)一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互相垂直的两个力拉弹簧的另一端至点,如图所示,在此过程分别做了的功;换用另一个力仍使弹簣重复上述过程,则该过程中所做的功是（）A． B． C． D．3、(本题9分)如图所示，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与a球相比，b球A．初速度较小B．速度变化率较小C．落地时速度一定相等D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较小4、某电场的电场线如图所示，A、B是一电场线上的两点，则A、B两点的电场强度A．大小相等，方向不同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小不等，方向相同5、质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s²，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末的即时功率为A．2kW B．22kW C．11kW D．20kW6、(本题9分)如图所示，宇航员站在某星球表面上的倾角为的斜面顶端处，沿水平方向以初速度抛出一个小球．经时间小球落在斜面上的某一点处．设空气阻力不计，该星球半径为，万有引力常数为．则以下正确的是（）A．该星球表面的重力加速度为B．该星球表面的重力加速度为C．该星球的质量D．该星球的质量7、(本题9分)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力8、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示，己知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（）A．汽车在前内的牵引力为B．汽车在前内的牵引力做功为C．汽车的最大速度为D．汽车的额定功率为9、(本题9分)关于机械能，下列说法中正确的是（）A．物体做斜抛运动的过程中机械能守恒B．物体沿斜面匀速下滑的过程中机械能守恒C．物体以5m/s2的加速度加速下降的过程中，机械能减D．物体以5m/s2的加速度加速下降的过程中，机械能增大10、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是:()A．悬索始终保持竖直B．伤员做直线运动C．伤员做曲线运动D．伤员的加速度大小、方向均不变11、(本题9分)图中实线是一簇竖直的未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，且在点速度垂直于电场线，则根据此图可知（）A．带电粒子带正电B．带电粒子在两点的受力方向竖直向下C．带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度D．带电粒子在点的速度小于在点的速度12、地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“研究匀变速直线运动”的实验中，用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……。测得0与1两点间距离x1=30mm，1与2两点间距离x2=39mm，2与3两点间距离x3=48mm，3与4两点间距离x4=57mm，则小车的加速度a=___m/s2，打点计时器在打下点1时小车的瞬时速度为v1=__m/s。14、（10分）(本题9分)某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验，他的操作步骤：(1)按图摆好实验装置，其中小车质量M＝0.20kg，钩码总质量m＝0.05kg.(2)释放小车，然后接通打点计时器的电源(电源频率为f＝50Hz)，打出一条纸带．(3)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1＝0.041m，d2＝0.055m，d3＝0.167m，d4＝0.256m，d5＝0.360m，d6＝0.480m…，他把钩码重力(当地重力加速度g＝10m/s2)作为小车所受合力，算出打下0点到打下第5点合力做功W＝________J(结果保留三位有效数字)，用正确的公式Ek＝________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量，算得Ek＝0.125J.(4)此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是________．（双项选择题）A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，光滑水平面上有一辆质量为Ｍ=1kg的小车，小车的上表面有一个质量为m=0.9kg的滑块，在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接，滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.1，整个系统一起以v1=10m/s的速度向右做匀速直线运动，此时弹簧长度恰好为原长．现在用一质量为m0=0.1kg的子弹，以v0=50m/s的速度向左射入滑块且不穿出，所用时间极短．当弹簧压缩到最短时，弹簧被锁定，测得此时弹簧的压缩量为d=0.50m，g=10m/s1．求（1）子弹射入滑块的瞬间，子弹与滑块的共同速度；（1）弹簧压缩到最短时，弹簧弹性势能的大小．16、（12分）一辆质量5t的汽车，发动机的额定功率为80kW，汽车从静止开始以加速度a＝1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10m/s2，求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间t(2)汽车开始运动后第5s末的瞬时功率(3)汽车的最大速度υm17、（12分）如图所示，一颗质量为的子弹以水平速度击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为已知沙箱的质量为求：（1）沙箱被击穿后的速度v＇的大小；（2）此过程中产生的焦耳热。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

木块A绕圆盘中心做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心；物体受重力、支持力、静摩擦力，其中重力和支持力二力平衡，物体所需的向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，向心力是按效果命名的，不是什么特殊的力，不能说成物体受到向心力。A.木块A受重力、支持力和静摩擦力，向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，故选项A不合题意；B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，故选项B符合题意；CD.木块A受重力、支持力和静摩擦力，向心力由静摩擦力提供，静摩擦力的方向指向圆心，与木块的运动方向垂直，故选项CD不合题意。2、C【解析】功是标量，用互相垂直的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至点，此过程F1、F2分别做了3J、4J的功；换用另一个力F仍使弹簣重复上述过程，则．故C项正确．点睛：矢量的叠加遵循平行四边行定则；标量的叠加遵循算术法则．3、D【解析】

A.根据竖直方向，所以a运动时间长，而水平匀速，水平位移相同，所以a的水平速度小，A错误。B.速度变化率等于加速度大小，两小球加速度均为g，相同，B错误。C.因为落地速度是竖直速度与水平速度的合速度，而a的竖直速度大，水平速度小，所以无法具体比较两物体落地速度大小，C错误。D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切值，a的初速度小，而运动时间长，所以a落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D正确。4、D【解析】由图可知，B处的电场线比A处密集，电场线越密，场强越大，所以EA＜EB；场强的方向均水平向右，方向相同，故ABC错误，D正确；故选D.5、B【解析】

由牛顿第二定律可知：F-f=ma；解得：F=f+ma=1.0×103N+5000×2N=1.1×104N；1s末的速度为：v=at=2×1=2m/s；故瞬时功率为：P=Fv=1.1×104N×2m/s=22kW；A．2kW，与结论不相符，选项A错误；B．22kW，与结论相符，选项B正确；C．11kW，与结论不相符，选项C错误；D．20kW，与结论不相符，选项D错误；6、C【解析】

小球从P到Q的过程中由平抛运动规律得：水平位移竖直位移：由位移关系得：解得AB错误；星球表面物体所受重力等于万有引力，得解得C正确D错误．故选C.7、AB【解析】

小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图

根据牛顿第二定律得到，；

当F1＜0，为支持力，向上；

当F1＞0，为拉力，向下；

当F1=0，无弹力；

由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．

球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．8、AC【解析】

汽车受到的阻力；A．前5s内，由图，由牛顿第二定律：求得：故A正确；B．汽车在前5s内的位移为汽车在前5s内的牵引力做功为故B错误；D．t=5s末功率达到额定功率，故D错误；C．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度故C正确；故选AC．【点睛】v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力，5s末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．9、AC【解析】A、物体做斜抛运动的过程中只有重力做功符合机械能守恒的条件，所以A正确；B、物体沿斜面匀速运动，说明运动过程中不光重力做功，有别的力做负功了，所以不符合机械能守恒的条件，故B错误；C、若只有重力的情况则加速度应该是10m/s2，而现在加速度是5m/s本题选AC10、ACD【解析】

A．由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确.BCD．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B错误，C正确，D正确.11、BCD【解析】

AB．假定粒子由a到b运动，由图可知，粒子偏向下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误，B正确；C．由于在a、b两处所受的电场力向下，所以带电粒子的运动分解为在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，所以带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度，故C正确；D．由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b速度较大，所以带电粒子在点的速度小于在点的速度，故D正确；故选BCD．【点睛】由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大．12、BC【解析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.9m/s20.345【解析】

每隔五个打印点取一个计数点，所以2，3两计数点间的时间间隔为0.1s，由题中所给数据可知=9mm根据可得代入T=0.1s得a=0.9m/s2根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：=0.345m/s14、0.180AB【解析】

（1）根据题意物体所受合外力为：F=mg=0.05×10=0.50N，

根据功的定义可知：W=Fs=mgh=0.180J；

根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度可以求出第5个点的速度大小为：（其中t=5T=）

动能公式为：（2）A设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：对小车：F=Ma;

对钩码有：mg-F