湖南省长沙市天心区长郡中学2021-2022学年高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹起，从小球被弹起到离开弹簧的过程中，以下说法正确的是（）A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能C．小球运动的加速度一直减小D．小球离开弹簧时动能最大2、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，它随圆盘一起做加速圆周运动，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，摩擦力的方向与木块运动方向相反C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力3、篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引．这样可以减小A．球对手的力的冲量 B．球对手的力的大小C．球的动量变化量 D．球的动能变化量4、(本题9分)一个物体受恒力作用，下列说法正确的是A．一定做直线运动B．一定做曲线运动C．可能做匀速圆周运动D．可能做曲线运动5、(本题9分)一同学将质量为m的足球，以速度v从地面A点踢起，到达空中B点，已知B点离地面高度为h，取B点所在水平面为重力势能参考平面，不计空气阻力。则足球A．在A点的机械能为B．在A点的动能为C．在B点的重力势能为D．在B点的机械能为6、(本题9分)行星绕太阳的运动近似地看做匀速圆周运动。已知太阳的质量为M，行星的质量为m，行星到太阳的距离为r。若测得行星绕太阳公转的周期为T，则行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力为（）A．m2πrTB．m4π7、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度8、(本题9分)2019年6月5日我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，这是中国首次在海上进行航天发射。如图所示，甲、乙是其中绕着地球做匀速圆周运动的两颗卫星，则下列说法正确的是A．卫星甲的线速度大于卫星乙的线速度B．卫星甲的线速度小于第一宇宙速度C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期D．卫星甲的向心加速度大于卫星乙的向心加速度9、(本题9分)如图所示，质量为m的飞行器绕中心在O点、质量为M的地球做半径为R的圆周运动，现在近地轨道1上的P点开启动力装置，使其变轨到椭圆轨道3上，然后在椭圆轨道上远地点Q再变轨到圆轨道2上，完成发射任务。已知圆轨道2的半径为3R，地球的半径为R，引力常量为G，飞行器在地球周围的引力势能表达式为Ep=，其中r为飞行器到O点的距离。飞行器在轨道上的任意位置时，r和飞行器速率的乘积不变。则下列说法正确的是（）A．可求出飞行器在轨道1上做圆周运动时的机械能是B．可求出飞行器在椭圆轨道3上运行时的机械能是-C．可求出飞行器在轨道3上经过P点的速度大小vP和经过Q点的速度大小vQ分别是、D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是10、(本题9分)有关滑动摩擦力的下列说法中，正确的是（）A．有压力一定有滑动摩擦力B．有滑动摩擦力一定有压力C．滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D．只有运动物体才受滑动摩擦力11、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（）A．火车可能受到重力、支持力和向心力作用B．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变12、(本题9分)如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，铁块仍掉落在地上，则（不计空气阻力）A．落点仍在P点B．落点在P点左边C．两次下落时间不同D．两次下落时间相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)图乙是验证合外力的功与速度变化间的关系某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T．距离如图乙所示，则打B点时小车的速度为_______．14、（10分）(本题9分)水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量都是0.6kg．A车的车尾连着一个打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)的纸带，A车以某一速度与静止的B车碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动．碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示．根据这些数据，如果两个小车合在一起考虑，回答下列问题：（结果保留三位有效数字）(1)碰撞前后可能相等的物理量是____；(2)碰前其大小为____，碰后其大小为____(3)结论_________________________________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，竖直光滑的半径为R＝0.8m的1/4圆弧轨道与水平轨道BCD在B点平滑连接。水平面BC段粗，长度为L＝0.8m，与滑块之间的动廖擦因素为μ＝0.1．水平面CD段光滑，在D点有一竖直墙壁同定一根轻质弹簧，当弹簧处于自由长度时，弹簧的另一端刚好处于C点，现把一质量为m＝2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点静止开始下滑（取g＝10m/s2）。求：（1）滑块刚好滑到圆弧底端B时，受到轨道对它的支持力；（2）滑块第一次压缩弹簧时，弹簧获得的最大弹性势能Ep；（3）通过计算，请判断滑块最终停在何处？16、（12分）(本题9分)如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向．（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小．(3)在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．17、（12分）汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，．（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？（3）若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？

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】

A.在上升的过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，所以A错误。

B.对于小球和弹簧组成的系统来说，整个系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹簧减少的弹性势能都转化成了小球的动能和重力势能，所以B正确。CD.在撤去外力的瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，弹力大于重力，根据牛顿第二定律，加速度方向向上，向上运动的过程中，弹力减小，则加速度减小，加速度方向与速度方向相同，速度增大，加速度减小为零后，重力大于弹力，加速度方向又变为向下，向上运动的过程中，加速度又逐渐增大。速度与加速度反向，速度逐渐减小。所以速度先增大后减小，动能先增大后减小，加速度先减小后增大。故CD错误。2、D【解析】

A.木块A受重力、支持力和静摩擦力作用，选项A错误；B.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，则摩擦力的方向与木块运动方向不是相反的，选项B错误；C.木块A受重力、支持力和静摩擦力，因物体做加速圆周运动，则摩擦力的法向分量指向圆心，选项C错误；D.木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的法向分力提供向心力，切向分量使物体加速，选项D正确.3、B【解析】球对手的力的冲量，不变，A错误；篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据可知，减小了球对手的力的大小，B正确；根据动量变化可知，动量变化量相同，C错误；球的动能变化量，相同，故D错误．4、D【解析】

ABD.如果恒力与速度共线，物体将做直线运动，如果恒力与速度不共线，物体将做曲线运动，故AB错误，D正确；C.由于合力F是恒力，而匀速圆周运动中合力提供向心力，方向不断改变，是变力，故物体不可能做匀速圆周运动，故C错误；故选D.5、D【解析】

A.由于取B处为零势能参考面，质量为m的足球，以速度v由地面被踢起，足球在A点处的机械能等于，A错误。B.根据动能定义式可知，在A点的动能为，B错误。C.因为取B点所在水平面为重力势能参考平面，在B点的重力势能为零，C错误。D.足球被踢出只有重力做功，所以机械能守恒，则有EA=EB，所以在B点的机械能为，D正确。6、B【解析】根据向心力的公式有：F=mω点睛：本题要掌握向心力的各种表达式，要能根据题意选择需要的向心力的表达式。7、AC【解析】由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．8、BC【解析】

由可知：A.由可知，卫星甲的线速度小于卫星乙的线速度，选项A错误；B.第一宇宙速度是所有环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则卫星甲的线速度小于第一宇宙速度，选项B正确；C.由可知，卫星甲的周期大于卫星乙的周期，选项C正确；D.由可知，卫星甲的向心加速度小于卫星乙的向心加速度，选项D错误；9、BC【解析】

A．飞行器在轨道1上做圆周运动，则则动能势能机械能选项A错误；BC．飞行器在椭圆轨道3上运行时解得选项BC正确；D．飞行器要从轨道1转移到轨道3上，在P点开启动力装置至少需要获取的的动能是选项D错误。故选BC。10、BC【解析】

试题分析：摩擦力的条件是：相互接触、有挤压和有相对运动或者有相对运动趋势，所以有压力不一定有摩擦力，A选项错误而B选项正确；滑动摩擦力与正压力相互垂直，C选项正确；运动的物体不一定有滑动摩擦力，D选项错误．考点：本题考查对摩擦力条件的理解．11、CD【解析】

A.火车转弯时，受到重力与支持力，不受向心力。A错误；BC.当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力与支持力的合力恰好提供向心力，当火车速率小于v时，需要向心力变小，火车有近心运动趋势，挤压内轨；当火车速率大于v时，火车有离心运动趋势，挤压外轨，B错误C正确。D.对火车受力分析如图根据几何关系可知：，所以，与质量无关，D正确。12、BD【解析】抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，因此铁块将落在P点的左边，故B、D正确，A、C错误；故选BD．【点睛】解答本题的关键是正确分析铁块在纸条上的运动过程，求出铁块与纸带分离时速度的大小，根据平抛运动规律即可判断铁块的落地点．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（∆x1+∆x2）/2T【解析】B是AC的中间时刻，所以B点的速度就等于AC过程中的平均速度：即：14、（1）动量（2）0.555kg·m/s，0.540kg·m/s，（3）在误差允许范围内，初末总动量相等，碰撞前后动量守恒【解析】

（1）[1]．碰撞过程内力远大于外力，动量守恒，所以碰撞前后可能相等的物理量是动量．（2）[2][3]．A车碰撞前的速度为AB碰后一起运动的速度为所以碰前的动量碰后的动量（3）[4]．在误差允许范围内，，所以碰撞前后动量守恒．【点睛】(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器，打点时间间隔等于交流电的周期；（2）小车碰撞前速度大，碰撞后速度小，根据纸带分析答题；（3）由图示纸带应用速度公式求出速度；（4）根据实验数据分析答题．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）60N（2）8J（3）滑块最终停在水平轨道的B点。【解析】

（1）滑块在圆弧上运动的过程，有动能定理得：在B点，对滑块有牛顿第二定律得：解得：N＝60N方向竖直向上。（2）对滑