山东省潍坊市教科所2022年物理高一下期末调研模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶1．A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中（）A．线速度大小之比为3∶1∶1B．角速度之比为3∶3∶1C．转速之比为1∶3∶1D．向心加速度大小之比为9∶6∶42、(本题9分)在电源处于正常工作状态时，下列说法正确的是（）A．在电源内部，正电荷从正极向负极运动B．在电源外部，正电荷从正极向负极运动C．在电源外部，电流所做的功一定等于电热D．路端电压一定等于电源的电动势3、(本题9分)一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在0点，在最低点给小球一水平初速度，小球恰能在竖直平面内绕0点做圆周运动．若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子，仍在最低点给小球同样的初速度，则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动，则到达最高点N时，绳子的拉力大小为A．0 B．2mg C．4mg D．3mg4、(本题9分)两颗行星的质量分别是、，它们绕太阳运转的轨道半长轴分别是、，如果，，则它们的运行周期之比等于()A．B．C．D．5、(本题9分)质量为m的物体以初速度v竖直向上抛出，经时间t，达到最高点，以竖直向上为正方向，在这个过程中，物体的动量变化量和重力的冲量分别是A．mv和－mgt B．mv和mgtC．－mv和－mgt D．－mv和mgt6、(本题9分)如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量m=2kg的木块沿光滑水平面以V0=5m/s的初速度向左运动，当木块压缩弹簧后速度减为V=3m/s时弹簧的弹性势能是（）A．9JB．16JC．25JD．32J7、甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方8、(本题9分)（多选）如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力随位移x变化的图象如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，下列说法正确的是()A．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动B．物体在水平面上运动的最大位移是10mC．物体运动的最大速度为8m/sD．物体在运动中的加速度先变小后不变9、如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（）A．相遇时，一定发生在t=时刻B．A球做平抛运动的位移一定为2RC．B球做匀圆运动的速率一定为D．B球做匀圆运动的周期一定为10、(本题9分)如图所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是（）A．此时物块的动能为F（x+l）B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fxD．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl11、小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚起动时做加速直线运动，中间一段时间内做匀速直线运动，最后一段时间内做减速直线运动.在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法正确的是()A．电梯刚起动时，小明处于失重状态B．电梯刚起动时，小明处于超重状态C．电梯运动的加速度方向始终不变D．电梯运动的加速度方向发生了变化12、(本题9分)电荷量为q的点电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的点电荷在电场中由A点移到B点，则（）A．电场力做功为WB．电场力做功为2WC．两点间的电势差为UD．两点间的电势差为2U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)在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的一条纸带，在纸带上选取个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。（1）纸带的_____（填“左”或“右”）端与重物相连；（2）设重物质量为m，在打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量大小为_____，动能变化量大小为_____。（3）实验中，发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是_____。14、（10分）(本题9分)某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。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)图示为甲乙两物体从不同地点不同时刻出发的同方向运动的速度-时间图像，已知甲、乙在t=4s时相遇．求：（1）甲乙的加速度大小；（2）甲乙出发点间的距离．16、（12分）(本题9分)某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以v0水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=2.6m，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小；(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出，求小滑块在A点弹射出的速度大小的范围．17、（12分）黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体，黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。某中子星的球体半径为，在距中子星表面高度处绕中子星运动的小星球其周期为。已知引力常量为，中子星质量分布均匀。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。

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、D【解析】轮A、轮B靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：va：vb=1：1

根据公式v=rω，有：ωa：ωb=4：3

根据ω=1πn，有：na：nb=4：3

根据a=vω，有：aa：ab=4：3轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故：ωb：ωc=1：1

根据公式v=rω，有：vb：vc=4：3

根据ω=1πn，有：nb：nc=1：1

根据a=vω，有：ab：ac=4：3

综合得到：va：vb：vc=4：4：3；ωa：ωb：ωc=4：3：3；na：nb：nc=4：3：3；aa：ab：ac=16：11：9

故选C．点睛：本题关键是明确同轴传动和同源传动的区别，然后根据公式v=rω、ω=1πn、a=vω列式分析，注意两两分析；再找出共同项得出最后的表达式.2、B【解析】

A.在电源内部，正电荷在非静电力作用下从负极向正极运动，选项A错误；B.在电源外部，正电荷从正极向负极运动，选项B正确；C.在电源外部，电流所做的功不一定等于电热，例如电源外部接非纯电阻元件时，选项C错误；D.只有外电路断开时，路端电压才等于电源的电动势，选项D错误。3、D【解析】

小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动，在最高点由重力提供向心力，则有，解得：

根据机械能守恒，在最高点N的速度为，

则：

根据向心力公式：联立得：，故选项D正确，选项ABC错误．点睛：圆周运动往往与其他知识综合在一起，本题是圆周运动与机械能守恒定律的综合．4、D【解析】

根据开普勒第三定律：得：解得：故选D．【点睛】根据开普勒第三定律：，运用比例法求解两行星运行的周期之比．5、C【解析】

以竖直向上为正方向，物体动量的变化：△P=P′-P=0-mv=-mv，重力的冲量：I=-mgt；A.mv和－mgt；与结论不相符，选项A错误；B.mv和mgt；与结论不相符，选项B错误；C.－mv和－mgt；与结论相符，选项C正确；D.－mv和mgt；与结论不相符，选项D错误；6、B【解析】由功能关系和系统的机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能等于物体的初动能：

EP=12mv02=12×2×52J=25J

由功能关系和系统的机械能守恒知此时的弹性势能等于物体动能的减少量；

E′P=12mV02-12mV2=12×2×527、AC【解析】

卫星的向心力由万有引力提供有，所以有：周期，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误．8、BC【解析】试题分析：物体受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力时物体开始减速；根据牛顿第二定律，当物体的合力最大时，其加速度最大．由图读出推力的最大值即可求出最大加速度．分析物体的运动情况：物体先加速运动，当合力为零为后做减速运动．速度最大时推力就能得到，再由图读出位移．由动能定理可求出最大速度时的位置．物体先做加速运动，当推力小于摩擦力时开始做减速运动，A错误；由图象得到推力对物体做功等于“面积”，得推力做功为W=200J，根据动能定理W-μmgxm=0，代入数据解得xm=10m，B正确；拉力一直减小，而摩擦力不变，故加速度先减小后增大，D错误；由图象可得推力随位移x是变化的，当推力等于摩擦力时，加速度为0，速度最大，则F=μmg=20N，由图得到F与x的函数关系式为F=100-25x，代入数据得x=3.2m9、AB【解析】

A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；B．A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确；CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：，

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，故CD错误。10、BD【解析】

A．对物块，由动能定理可知，物块的动能：Ek=（F-f）（x+l）A错误；B．对小车，由动能定理可得，小车的动能为：Ek=fxB正确；C．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl，C错误；D．由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为F（x+l）-flD正确。故选BD。11、BD【解析】

AB．电梯刚起动时，小明有向上的加速度，则小明处于超重状态，故A错误，B正确；CD．电梯启动和向上加速时加速度向上，而减速运动时加速度向下，故加速度方向发生了变化，故C错误，D正确.12、BC【解析】两点间的电势差与有无试探电荷无关，则若让电荷量为2q的点电荷在电场中由A点移到B点，则两点间的电势差为仍U，选项C正确，D错误；根据W=Uq可知，电场力做功为2W，选项B正确，A错误；故选BC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力等作用【解析】

第一空.从O到C可以看出，相等时间内的位移越来越大，则纸带的左端与重物相连；第二空.重物的重力势能变化量大小为：第三空.中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：则：则动能变化量大小为：；第四空.通过计算可以看出，这是因为纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦作用以及空气阻力等作用所造成的误差。14、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受