湖北省武漢市鋼城第四中學(xué)2022年物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，倒L型的輕桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），L桿可圍繞豎直軸（）以角速度的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若小球在水平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，則桿對(duì)球的作用力大小為A． B．C． D．不能確定2、(本題9分)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．由于相對(duì)論、量子力學(xué)的提出，經(jīng)典力學(xué)已經(jīng)被完全否定B．經(jīng)典力學(xué)可看作相對(duì)論、量子力學(xué)在一定條件下的特殊情形C．經(jīng)典力學(xué)在宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)、引力不太大時(shí)適用D．經(jīng)典力學(xué)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子不適用3、(本題9分)地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，常用于通訊、氣象、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面，有關(guān)地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是A．同步衛(wèi)星的周期大于地球的自轉(zhuǎn)周期B．不同的同步衛(wèi)星離地的高度各不相同C．同步衛(wèi)星可以處于唐山電視臺(tái)發(fā)射塔的正上方D．所有同步衛(wèi)星的軌道相同4、(本題9分)在2015年世界蹦床錦標(biāo)賽中，中國(guó)隊(duì)包攬了女子單人蹦床比賽的金牌和銀牌．對(duì)于運(yùn)動(dòng)員身體保持直立狀態(tài)由最高點(diǎn)下落至蹦床的過(guò)程，若忽略空氣阻力，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員所受重力做功、運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加B．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少C．重力做正功，重力勢(shì)能減少D．重力做正功，重力勢(shì)能增加5、如圖所示，為一皮帶傳送裝置，右輪半徑為r，a是其邊緣上一點(diǎn)，左側(cè)為一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半輕為2r，b在小輪上，到小輪中心的距離為r，c在小輪邊緣上，d在大輪邊緣上，以下關(guān)系錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)和c的線速度相等B．b、c和d角速度相等C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4D．a(chǎn)a:ab:ac:ad=2:1:2:46、如圖所示，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車，通過(guò)定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體，若小車和被吊的物體在同一時(shí)刻速度分別為v1和v2，繩子對(duì)物體的拉力為T，物體所受重力為G，則下面說(shuō)法正確的是（）A．物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且v1="v2" B．物體做加速運(yùn)動(dòng)，且v2>v1C．物體做加速運(yùn)動(dòng)，且T>G D．物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且Ｔ＝Ｇ7、任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場(chǎng)，萬(wàn)有引力是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生作用的。引入“引力場(chǎng)強(qiáng)度”A來(lái)表示引力場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬(wàn)有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場(chǎng)強(qiáng)度A=，以下說(shuō)法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬(wàn)有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小8、(本題9分)關(guān)于鐵軌轉(zhuǎn)彎處內(nèi)、外軌間的高度關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．內(nèi)、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故B．因?yàn)榱熊囖D(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒C．外軌比內(nèi)軌略高，這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪對(duì)鐵軌的擠壓D．外軌比內(nèi)軌略高，列車的重力和軌道對(duì)列車支持力的合力沿水平方向指向圓心9、如圖，一個(gè)電量為q質(zhì)量為m的帶電粒子（不計(jì)重力），以一已知的速度v0，從A點(diǎn)垂直射入某一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，然后以速度v從B點(diǎn)射出，則：A．若此粒子以速度“-v”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v0”從A點(diǎn)射出；B．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v0”從A點(diǎn)射出；C．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v”從A點(diǎn)射出；D．若此粒子以速度“-v0”從B點(diǎn)射入，則它剛好以速度“-v”從A點(diǎn)射出。10、(本題9分)酒后駕駛會(huì)導(dǎo)致許多安全隱患，是因?yàn)轳{駛員的反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，反應(yīng)時(shí)間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間，下表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離，“停車距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設(shè)汽車制動(dòng)時(shí)的加速度大小都相同)．分析上表可知，下列說(shuō)法正確的是()A．駕駛員酒后反應(yīng)時(shí)間比正常情況下多0.5sB．若汽車以20m/s的速度行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前方40m處有險(xiǎn)情，酒后駕駛不能安全停車C．汽車制動(dòng)時(shí)，加速度大小為10m/s2D．表中x為66.711、(本題9分)如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng).小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F一v2圖象如乙圖所示.則（）A．小球的質(zhì)量為B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．v2=c時(shí)，桿對(duì)小球的彈力方向向上D．v2=2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小不相等12、(本題9分)地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示的裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，擺錘A拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)質(zhì)量很小的小鐵塊，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩與豎直方向成θ角，由靜止開始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P的阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運(yùn)動(dòng)．(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度．為了求出這一速度，還應(yīng)測(cè)量的物理量有__________．(2)用測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v＝__________．(3)用已知的和測(cè)得的物理量表示擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為______．14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．裝置中的氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)可使滑塊懸浮起來(lái)，以減小滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的阻力．實(shí)驗(yàn)前已調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座保持水平，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上遮光條由圖示初始位置到光電門的距離x．（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度為d，實(shí)驗(yàn)時(shí)掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，則可計(jì)算出滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為___．（2）要驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，除了已經(jīng)測(cè)量出的物理量外還需要已知_____．（3）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較_____和______在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號(hào)表示），即可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖，一束電子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，加速電場(chǎng)的電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間的距離為d，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，忽略電子受到的重力及空氣阻力作用，試求：（1）電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大??？（2）若要使得電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移恰好為d/3，則在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間所加電壓應(yīng)為何值？16、（12分）(本題9分)已知火星半徑為R，火星表面重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，某人造衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道離火星表面高度等于火星半徑R，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響。求：（1）火星的質(zhì)量；（2）火星的第一宇宙速度；（3）人造衛(wèi)星的運(yùn)行周期。17、（12分）(本題9分)如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝1．8kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量為m的物體，M的中心與孔距離為1．2m，已知M和水平面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為1.25?，F(xiàn)使此平面繞中心軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度=5rad/s，物體質(zhì)量m為多少時(shí)能處于靜止?fàn)顟B(tài)。（物體M與水平面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=11m/s2）

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】

桿對(duì)小球的作用力的一個(gè)分力平衡了小球豎直方向的重力，另一個(gè)分力提供了小球水平圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以桿對(duì)小球的作用力：，BCD錯(cuò)誤A正確2、A【解析】

相對(duì)論、量子力學(xué)的提出，沒(méi)有否定經(jīng)典力學(xué)，只是對(duì)力學(xué)的完善；經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論、量子力學(xué)在低速、宏觀狀態(tài)下的特殊情形，對(duì)于高速、微觀的情形經(jīng)典力學(xué)不適用，高速情形要用相對(duì)論，微觀粒子運(yùn)動(dòng)要用量子力學(xué)。A．描述與分析不符，故A符合題意B．描述與分析相符，故B不符題意C．描述與分析相符，故C不符題意D．描述與分析相符，故D不符題意3、D【解析】

A．同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，均為24h，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，不同的同步衛(wèi)星離地的高度都相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道的上空，即所有同步衛(wèi)星的軌道相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選D.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是知道同步衛(wèi)星的特點(diǎn)：固定的周期和角速度、固定的高度、固定的速率、固定的軌道平面.4、C【解析】運(yùn)動(dòng)員身體保持直立狀態(tài)由最高點(diǎn)下落至蹦床的過(guò)程中，重力方向與位移方向相同，則重力做功正功，重力勢(shì)能減少，故ABD錯(cuò)誤，C正確．點(diǎn)晴：解決本題的關(guān)鍵要掌握判斷力做功正負(fù)的方法，知道重力做正功時(shí)重力勢(shì)能減少，根據(jù)重力方向與位移方向的關(guān)系分析其做功正負(fù)，從而判斷出重力勢(shì)能的變化．5、D【解析】

A.a、c兩點(diǎn)為同緣轉(zhuǎn)動(dòng)，則線速度大小相等，選項(xiàng)A正確；B.b、c和d三點(diǎn)都是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，選項(xiàng)B正確；C.因va:vc=1:1；b、c和d三點(diǎn)都是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則角速度相等，根據(jù)v=rω，則vb:vc:vd=1:2:4，則va:vb:vc:vd=2:1:2:4，選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選D.6、C【解析】A、B、小車的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩段繩子夾角為θ，由幾何關(guān)系可得：v2=v1sinθ，所以v1＞v2，故A、B均錯(cuò)誤。C、D、而θ逐漸變大，故v2逐漸變大，物體有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，T＞G，故D錯(cuò)誤，C正確。故選C?！军c(diǎn)睛】正確將小車的運(yùn)動(dòng)按效果進(jìn)行分解是解決本題的關(guān)鍵，同時(shí)掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解應(yīng)用。7、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬(wàn)有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬(wàn)有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬(wàn)有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越??；由A=知，A與m無(wú)關(guān)，故CD錯(cuò)誤。8、CD【解析】A項(xiàng)：若內(nèi)外軌道一樣高，外軌對(duì)輪緣的彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力，火車質(zhì)量太大，靠這種辦法得到的向心力，會(huì)導(dǎo)致輪緣與外軌間的作用力太大，使鐵軌和車輪容易受損，并不能防止列車傾倒或翻車，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：若內(nèi)軌高于外軌，軌道給火車的支持力斜向彎道外側(cè)，勢(shì)必導(dǎo)致輪緣和軌道之間的作用力更大，更容使鐵軌和車輪受損，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：當(dāng)外軌高于內(nèi)軌時(shí)，軌道給火車的支持力斜向彎道內(nèi)側(cè)，它與重力的合力指向圓心，為火車轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力，減輕了輪緣和外軌的擠壓，在修筑鐵路時(shí)，根據(jù)彎道半徑和軌道速度行駛，適當(dāng)選擇內(nèi)外軌道的高度差，可以使火車的向心力完全由火車的支持力和重力的合力提供，使火車行駛更安全，故C、D正確。點(diǎn)晴：火車軌道外高內(nèi)低的設(shè)計(jì)是為了減輕輪緣與軌道之間的擠壓，這樣火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道給火車的支持力和其重力的合力提供向心力，保證行車安全。9、AC【解析】試題分析：帶電粒子從A點(diǎn)垂直進(jìn)入電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，l是板長(zhǎng)．若該粒子以速度-v從B點(diǎn)射入電場(chǎng)，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沒(méi)有變化，豎直方向初速度分量等于，豎直方向運(yùn)動(dòng)的位移相等，水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間沒(méi)有變化，所以將剛好從A點(diǎn)射出，速度方向與v0方向相反．從A到B電場(chǎng)力做功等于動(dòng)能的增加，從B到A，粒子克服電場(chǎng)力做功等于動(dòng)能的減小量，電場(chǎng)力做功的數(shù)值相等，所以動(dòng)能的變化量大小相等，則粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小為．故A正確；若將q的反粒子（-q，m）以速度-v從B點(diǎn)射入電場(chǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變．豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若偏轉(zhuǎn)距離相同時(shí)，豎直分速度大于，射出電場(chǎng)時(shí)速度大于v0，不可能到達(dá)A點(diǎn)．故B錯(cuò)誤．若將q的反粒（-q，m）以速度-v0從B點(diǎn)射入電場(chǎng)，其加速度與正粒子大小相等、方向相反，水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移大小不變，粒子剛好到達(dá)A點(diǎn)，而且到達(dá)A點(diǎn)時(shí)豎直方向分速度大小不變，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，到達(dá)A點(diǎn)的速度等于-v．故C正確．若將粒子以速度-v0從B點(diǎn)射入電場(chǎng)，粒子水平做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小小于v0，運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沒(méi)有變化，由于豎直方向分速度小于，粒子沒(méi)有到達(dá)A點(diǎn)速度就減為零，所以粒子到不了A點(diǎn)．故D錯(cuò)誤考點(diǎn)：考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)10、ABD【解析】A、制動(dòng)距離多在思考距離變長(zhǎng)，故x=54.1+（15-11.5）=66.7m，故A正確；B、反映時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，故從表中數(shù)據(jù)得到，多出的反應(yīng)時(shí)間為：＝0.5s，故B錯(cuò)誤．C、汽車制動(dòng)時(shí)，加速度大小為=7.5m/s1．故C錯(cuò)誤．D、若汽車以10m/s的速度行駛時(shí)，發(fā)現(xiàn)前方40m處有險(xiǎn)情，酒后駕駛的制動(dòng)距離為46.7m，大于40m，故不能安全停車，故D錯(cuò)誤；故選ABD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要明確制動(dòng)距離的構(gòu)成，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算分析.11、AD【解析】試題分析：在最高點(diǎn)，若，則；若，則解得,A正確，B錯(cuò)誤，由圖可知：當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上，當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，故C錯(cuò)誤；若．則解得，故D正確．故選AD，考點(diǎn)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，點(diǎn)評(píng)：掌握向心力公式，理解坐標(biāo)軸截距的物理意義是解決本題的關(guān)鍵．12、BC【解析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是近地軌道上圓周運(yùn)動(dòng)的速度，故在近地軌道上衛(wèi)星的半徑為R，所受萬(wàn)有引力與重力相等，則有：可得第一宇宙速度大小為，又因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁菄@地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，故在高空運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、遇到擋板之后鐵片的水平位移s和堅(jiān)直下落高度h【解析】

①鐵片在最低點(diǎn)飛出時(shí)做平