陕西省重点中学2021-2022学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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后用一把直尺在P点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论中正确的是（）A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大2、如图所示，在水平地面上O点正上方的A、B两点同时水平抛出两个相同小球，它们最后都落到地面上的C点，则两球（）A．有可能同时落地B．落在C点的速度方向可能相同C．落在C点的速度大小可能相同D．落在C点的重力的瞬时功率可能相同3、(本题9分)一辆小汽车，分别以相同的速率经过半径相同的拱形路面的最高点和凹形路面的最低点．车对拱形路面顶部的压力大小为N1，车对凹形路面底部的压力大小为N2，则N1与N2的大小关系是（）A．N1>N2B．N1=N2C．N1<N2D．无法判断4、(本题9分)悬索桥是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重构件的桥梁。矮寨大桥是位于湘西吉首市矮寨镇、横跨德夯大峡谷、长1176m、跨高350m的特大悬索桥。关于该桥的下列叙述中，错误的是（）A．大桥两端索塔受到缆索拉力的合力方向一定是横向的B．从缆索悬垂下来的吊杆弹力承受了桥面的重量C．按限速标准行驶的汽车通过大桥的时间不少于52sD．一瓶矿泉水落到峡谷最低处需要的时间大约为8.4s5、(本题9分)起重机将重物吊起,在上升的过程中()A．重力做正功,重力势能增加B．重力做负功,重力势能减少C．重力做正功,重力势能减少D．重力做负功,重力势能增加6、某星球x的质量和半径分别为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则星球x表面的重力加速度为A．0.4g B．0.5g C．1.5g D．2.5g7、(本题9分)如图甲所示．长为的粗糙传送带与水平地面间的夹角为．现让传送带以某一速度逆时针转动，并在传送带顶端由静止释放一滑块．滑块从顶端滑至底端的过程中的图象如图乙所示．取，，．下列判断正确的是（）A．在内，滑块的加速度大小为2B．滑块与传送带之间的动摩擦因数为C．整个过程中，滑块受到的滑动摩擦力方向不变D．滑块从传送带顶端滑至底端所需的时间为8、(本题9分)皮带轮的大轮、小轮的半径不一样，它们的边缘有两个点A、B，如图所示，皮带轮正常运转不打滑时，下列说法正确的是（）A．A、B两点的线速度大小相等B．A点的角速度小于B点的角速度C．A、B两点的向心加速度大小相等D．大轮和小轮的周期相同9、(本题9分)物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动，对各个力做功情况描述正确地是（）A．重力做正功 B．合力做正功C．摩擦力做负功 D．推力F做正功10、(本题9分)两个共点力的大小分别为F1＝6N，F2＝10N，则它们的合力可能为()A．3N B．5N C．10N D．20N11、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定．有一质量为m的小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球所在的高度为筒高的一半．重力加速度为g，则A．小球受到重力和支持力的作用B．小球受到的合力方向垂直筒壁斜向上C．小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为D．小球做匀速圆周运动的角速度大小为12、(本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球()A．初动能之比为1∶3B．重力对两个小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬间重力的瞬时功率相同二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50kg；地球表面处重力加速度g取10m/s2；地球半径R＝6.4×106m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×109JD．当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为×103m/s14、(本题9分)一轻绳上端固定，下端连一质量为0.05kg的小球，若小球摆动过程中轻绳偏离竖直线的最大角度为60°，则小球经过最低点时绳中张力等于________N．(g=10m/s2)15、北斗卫星导航系统是我国自主开发的导航系统，设北斗卫星离地高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G，地球质量为M，则卫星的周期是____三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球.整个装置处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。重力加速度为g.（1）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。求细线与竖直方向之间的夹角θ（可以用三角函数表示）；（2）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态。小球从位置B无初速度释放。不计小球受到的空气阻力。求小球通过最低点时的速度大小v。17、（10分）(本题9分)如图所示，倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力.求：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小；（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小；（3）滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

AB.小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续向运动，在整个过程中机械能的总量保持不变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故AB错误；CD.小球到达最低点时水平方向不受力，则悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据a=v2、C【解析】A、小球在竖直方向做自由落体运动，根据：，可知高度不同，所以运动时间一定不同，故A错误；B、平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从AB两点抛出的小球轨迹不同，在C点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故B错误；C、由动能定理：，落地速度为：，则知落在C点的速度大小可能相同，故C正确；D、落在C点时重力的功率，由于A、B是两个相同的小球，而下落的高度不同，所以重力的功率也不相同，故D错误；综上所述本题答案是：C3、C【解析】试题分析：汽车在最高点和最低点，靠径向的合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析求解．汽车在凸形路面的最高点，根据牛顿第二定律得，则，在凹形路面的最低点，根据牛顿第二定律得，解得，故，C正确．4、A【解析】

A．根据平衡条件可知，大桥两端索塔受到缆索拉力的合力方向一定是竖直方向的，故A错误，符合题意；B．从缆索悬垂下来的吊杆弹力承受了桥面的重量，故B正确，不符合题意；C．按限速标准行驶的汽车通过大桥的时间不少于故C正确，不符合题意；D．根据一瓶矿泉水落到峡谷最低处需要的时间大约为故D正确，不符合题意。故选A。5、D【解析】

重物上升过程中，位移方向向上，重力方向竖直向下，所以重力做负功，重物上升过程中，重力做负功，所以重力势能增大，故D正确，ABC错误。6、A【解析】

根据星球表面的万有引力等于重力知道得出：；星球x的质量和半径分别约为地球的和。所以星球表面的重力加速度，故选A。7、BD【解析】

在0∼1   s内，滑块的加速度大小为，选项A错误；在0∼1   s内，由牛顿第二定律可得：解得μ=0.5，选项B正确；在物块与传送带达到共速之前，物块所受的摩擦力方向向下，在1s后物块与传送带达到共速后，因物块继续加速下滑，但是加速度减小，可知此时传送带对物体的摩擦力方向变为向上，选项C错误；物块与传送带达到共速后：解得a2=2m/s2；物块在1s之前的位移：，则1s后的位移为s2=16-5=11m；根据，带入数据解得：，解得t2=1s，则滑块从传送带顶端滑至底端所需的时间为2s，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键是根据v-t图像理清物块在传送带上的受力情况和运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．8、AB【解析】

两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故vA=vB，故A正确；根据公式v=ωr，v一定时，角速度与半径成反比，故A点的角速度小于B点的角速度。故B正确；根据a=ωv可知，A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故C错误。根据T=2π【点睛】本题关键能分清同缘传动和同轴传动，还要能结合公式v=ωr、a=ωv列式求解，基础题目．9、CD【解析】

对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态，故推力等于摩擦力；根据力做功的公式可知重力与位移方向垂直，故重力做功为零；摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功；而推力与运动方向同向，故推力F做正功；物体做匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故AB错误；CD正确。故选CD。10、BC【解析】两力合成时，合力范围为：|，代入数据得：，故选BC．【点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且11、AD【解析】

A、B、如图所示，小球受重力和支持力而做匀速圆周运动，由合力提供向心力，合力F一定指向圆心；故B错误，A正确．C、D、设圆锥母线的倾角为θ，由力的合成可知，由牛顿第二定律，而由几何关系可知，解得，，故C错误，D正确．故选AD．【点睛】本题是圆锥摆类型，关键是对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解分析．12、CD【解析】

A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、BD【解析】

人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故A错误；设人到地心的距离为r，地球密度为，由万有引力定律可得：人在下落过程中受到的万有引力，故万有引力与到地心的距离成正比，故B正确；由万有引力可得：人下落到地心的过程重力做功，故C错误；由万有引力可得：人下落到距地心的过程重力做功，设地球质量为M，则有：，又有地球表面物体重力等于万有引力，则有：，故，则重力做功为，由动能定理可得：，所以，当人下落经过距地心瞬间，人的瞬时速度，故D正确；故选BD．【点睛】根据万有引力定律及球体体积公式求得不同半径处的万有引力表达式，进而得到万有引力做的功，再由动能定理求得人的速度；最后根据能量守恒，由能量转换求得机械能变化．14、1【解析】

根据动能定理得：根据向心力公式得：联立两式解得F=2mg=1N．15、2【解析】

根据万有引力充当向心力有：G=m(R+h)，北斗卫星的周期T=2。三．计算题(22分)16、（1）（2）【解析】

（1）当小球处于图中A位置时，受力分析如图；解得：（2）