甘肃省白银实验中学2022年高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W2、(本题9分)若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星的最小发射速度是地球卫星最小发射速度的（）A．pqB．qpC．pq倍D．pq3、(本题9分)若物体做平抛运动时速度方向与水平方向之间的夹角为，则随时间的变化图象是下列各图中的（）A． B．C． D．4、(本题9分)长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触，如图所示．现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为v，重力加速度为g，不计所有的摩擦．则下列说法中正确的是()A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能B．上述过程中，推力F做的功为FLC．上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45°5、(本题9分)如图所示，劈放在光滑水平桌面上，物体放在劈的光滑斜面顶端，由静止开始沿斜面自由滑下的过程中，对做的功为，对做的功为，则下列关系中正确的是（）A．，B．，C．，D．，6、(本题9分)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是()A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合力一定大B．牛顿第二定律说明质量大的物体其加速度一定小C．由F＝ma可知，物体所受到的合力与物体的质量成正比D．同一物体的加速度与物体所受到的合力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向始终与物体所受的合力方向一致7、(本题9分)甲、乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，将其并联后接在电源上()A．甲、乙的电阻之比是1:2B．甲、乙中的电流强度之比是4:1C．甲、乙电阻丝相同时间产生的热量之比是4:1D．甲、乙电阻丝两端的电压之比是1:28、(本题9分)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若节动车加节拖车编成的动车组的最大速度为；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为，则此动车组可能（）A．由节动车加节拖车编成的B．由节动车加节拖车编成的C．由节动车加节拖车编成的D．由节动车加节拖车编成的9、(本题9分)如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（）A．小球经过B点时，小球的动能为mgLB．小球经过B点时，绳子的拉力为3mgC．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小10、(本题9分)如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球能上升的最大高度为h，上升和下降过程中的空气阻力的大小恒为f．则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是（）A．重力做的功为B．空气阻力做的功为C．合力做的功为D．物体克服重力做的功为11、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落到B点时与竖直弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，不计弹簧质量和空气阻力，在小球由C→B→A反弹的运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒B．小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量C．小球在B点时动能最大D．在C点，弹性势能最大12、(本题9分)小球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如所示，则（）A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度相同B．小球开始下落离地面的高度为0.8mC．整个过程中小球的位移为1.0mD．整个过程中小球的平均速度大小为1m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)测量小物块与平板之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的板的上表面在点相切，点在水平地面的垂直投影为，重力加速度为，实验步骤如下：①用天平称出物块的质量；②测量出轨道的半径、的长度和的高度；③将物块在点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；④重复步骤③，共做次；⑤将个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圈心到的距离．用实验中的测量量表示：（1）物块到达点时的动能_____________；（2）物块到达点时的动能______________；（3）在物块从运动到的过程中，物块克服摩擦力做的功________________；（4）物块与平板之间的动摩擦因数________________．14、（10分）(本题9分)小明同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验．如图甲所示，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；让小车做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为．（1）某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，为运动的起点，则应选____________段来计算小车碰撞前的速度，应选_________段来计算小车和碰后的共同速度．（选填“”“”“”或“”）（2）测得小车的质量，小车的质量，则碰前两小车的总动量大小为____________________，碰后两小车的总动量大小为_________________（计算结果保留三位有效数字）（3）由本次实验获得的初步结论是__________________________________________________．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)宇航员在某星球表面让一个小球以初速v0做竖直上抛运动,经过时间t小球落到星球表面(1)求该星球表面附近的重力加速度g(2)已知该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的密度ρ(3)要使物体不再落回星球表面,沿星球表面平抛出的速度至少应是多少16、（12分）如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．17、（12分）(本题9分)在如图所示的闭合电路中，设电源的电动势为E，内阻为r，外电阻为R，其余电阻不计，电路中的电流为I。请根据电动势的定义和能量转化与守恒定律，推导闭合电路欧姆定律表达式：I=E

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】

根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误。2、A【解析】

卫星绕行星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力GMm【详解】根据万有引力提供向心力为：GMmR2=mv【点睛】本题首先要搞懂什么是环绕速度。求宇宙速度往往建立如下模型：卫星绕天体附近做匀速圆周运动，卫星所需要的向心力来源于天体对它的万有引力，建立方程，加上数学变换即可求解。3、A【解析】

平抛运动水平方向上的速度不变，为v0，在竖直方向上的分速度为vy=gtg与v0为定值，所以tanθ与t成正比．故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，速度不变，在竖直方向上做自由落体运动，速度vy=gt．4、B【解析】试题分析：斜面对小球做的功等于小球增加的动能与增加的势能之和，故A错误；上述过程中斜面前进的距离为L，推力做功为FL，故B正确；推力做的功等于小球增加的机械能与斜面增加的动能之和，故C错误；细绳与斜面平行时，绳对小球的拉力T满足关系：T-mgsin45°=m，故D错误．考点：功能关系【名师点睛】本题考查的是力是否做功，要抓住分析中判断的两个要点来做判断．知道重力做功量度重力势能的变化．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化．本题要抓住做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体必须是在力的方向上移动一段距离，机械能包括动能和势能，可以分析动能和势能的变化判断机械能的变化.5、C【解析】

滑块和斜面体系统机械能守恒，总动量也守恒；根据动量守恒可知，b向左下滑时，a具有向右的速度，向右运动，物体的位移如图所示滑块受重力、支持力，斜面受重力、支持力和压力，对斜面体a，受到的压力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由W=FScosθ知．压力做正功，故，滑块和斜面体系统机械能守恒，故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能，故支持力对滑块b做负功，即，故C正确．6、D【解析】

由牛顿第二定律可知，所受的合外力大的物体，加速度一定大，选项A错误；牛顿第二定律说明了当所受的外力一定的情况下，质量大的物体，其加速度一定就小，选项B错误；物体所受到的合外力与物体的质量无关，选项C错误；对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所受到的合外力方向一致，选项D正确；故选D.7、BC【解析】

A.两根长度相同，甲的横截面的圆半径是乙的2倍，根据电阻定律R=ρLS得，B.并联电路电压相等，由I=UC.由P=U2R可知得P甲：D.两电阻并联，则两电阻两端的电压相等；故D错误.8、AD【解析】

设每节车的质量为m，所受阻力为kmg，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，可得：设最大速度为的动车组由x节动车加y节拖车编成的，则有：联立解得：对照各个选项，选项AD正确，BC错误。9、ABD【解析】A、从A到B的过程中，根据动能定理得：，故A正确；

B、在B点，根据牛顿第二定律得，解得：，故B错误；

C、小球下摆过程中，重力做的功，则重力的平均功率不为零，故C错误；

D、小球下摆过程中，重力的瞬时功率从0变化到0，应是先增大后减小，故D正确．点睛：本题主要考查了圆周运动向心力公式、动能定理的直接应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，会利用特殊点解题．10、BC【解析】A、由于重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，所以A错误．B、阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降阻力做的功都是-fh，所以空气阻力做的总功为-2fh，所以B正确．C、由于重力不做功，所以合力的功即为全程中阻力做的功，应该是-2fh，所以C错误．D、物体克服重力做的功大小与重力做功的大小相同，由A的分析可知D错误．重力做功只与物体的初末的位置有关，这是保守力做功的特点，而摩擦力做功是与物体经过的路径有关的．11、AD【解析】以小球和弹簧组成的系统为研究对象，在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，故A正确；根据系统的机械能守恒知，小球重力势能的增加量与动能增加量之和等于弹簧弹性势能的减少量，故B错误；当小球的重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位置处于B与C之间，故C错误；在C处弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故D正确．故选AD．【点睛】在小球由C→B→A反弹的运动过程中，弹力逐渐减小，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从C到B过程中先做加速运动，后做减速运动，因此明确了整个过程中小球的运动情况，再根据功能关系可正确解答本题．12、ABD【解析】小球在下落和上升时，v-t图象斜率相同，故加速度相同，故A正确；小球在0.4s时落到地面，落地前运动的距离h＝×0.4×4＝0.8m，故物体下落时离地高度为0.8m，故B正确；小球反弹后上升的高h′＝×2×0.2＝0.2m，故物体的总位移为x=0.6m，方向向下，故C错误；整个过程的平均速度，故D正确；故选ABD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、;;;;【解析】（1）从A到B,由动能定理得（2）根据平抛运动可知竖直方向上水平方向上物体在C的动能为解得（3）从B到C根据动能定理可得：解得：（4）解得：故本题答案是(1).;(2).;(3).;(4).;点睛：(1)物块由A到B点过程,由动能定理可以求出物块到达B时的动能;

(2)物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度,然后求出在C点的动能;

(3)根据动能定理求得摩擦力做功

(4)由B到C,由动能定理列式可以求出动摩擦因数.14、BC;DE;0.420;0.417;在误差允许范围内，系统动量守恒;【解析】(1)推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,所以选BC段来计算小车碰撞前的速度，同理应选DE段来计算小车和碰后的共同速度（2）由图乙可以知道,BC段的距离为则碰前小车的速度为碰前的总动量为:碰后小车的共同速度为碰后的动量为（3）根据碰撞前后的动量关系可以知道在误差允许的范围内系统动量守恒.

点睛：(1)小车做匀速直线运动时,在相等时间内的位移相等,分析小车的运动过程,然后答题;

(2)根据打出的纸带由速度公式求出小车的速度,然后由求出动量.

(3)根据得出的碰撞前后的动量关系可分析系统动量是否守恒.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）【解析】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度；根据万有引力等于重力求出星球的质量，在根据密度公式求出密度；万有引力恰好作为向心力，计算平抛出的速度大小．（1）小球做竖直上抛运动，根据对称性可知：根据运动学公式：（2）在星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力：联立可得：密度为：（3）在星球表面物体的重力提供绕地球做匀速圆周运动的向心力：平抛的速度至少为：点睛：本题主要考查了平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．16、（1）FN=0.1N（1）x=0.51m（3）【解析】

（1）滑块从A到E，由动能定理得：代