江西省宜春九中2021-2022學(xué)年物理高一下期末檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)蕩秋千是兒童喜愛的運動，當(dāng)秋千從P向Q蕩的過程中，經(jīng)過E點時的小孩加速度方向可能是圖中的A．豎直向下的1方向B．沿切線的2方向C．3方向D．指向圓心的4方向2、(本題9分)下列關(guān)于開普勒對于行星運動規(guī)律的認(rèn)識的說法正確的是()A．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓B．所有行星繞太陽運動的軌道都是圓C．所有行星的軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相同D．所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道的半徑成正比3、(本題9分)一輛汽車以72km/h的速度沿平直公路勻速行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，立即緊急制動，汽車以5m/s2的加速度做勻減速直線運動至停止，小汽車在最后2s內(nèi)的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m4、(本題9分)如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為4rad/s，盤面上距離圓盤中心1.1m的位置有一個質(zhì)量為1．1kg的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動．則小物體做勻速圓周運動的向心力大小為()A．1.4N B．1.14N C．1.6N D．1.16N5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)處以2g3A．物體的機(jī)械能守恒B．物體的重力勢能減小mghC．物體的動能增加2mghD．重力做功為﹣mgh6、(本題9分)下列說法正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在恒力作用下一定做直線運動C．物體在變力作用下一定做曲線運動D．垂直速度方向的合力不為零時，物體一定做曲線運動7、(本題9分)關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是（）.A．地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度大小是一定的，線速度大小是一定的B．地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減小C．地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動D．以上均不正確8、某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止開始豎直向上運動，運動過程中箱子的機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0?5m過程的圖線為曲線，5m?15m過程的圖線為直線。根據(jù)圖象可知A．0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．0?15m過程中箱子的動能一直增加C．在位移為15m時，拉力F=20ND．在位移為15m時，拉力F=10N9、(本題9分)如圖，在水平轉(zhuǎn)臺上放一個質(zhì)量M＝2kg的木塊，它與轉(zhuǎn)臺間的最大靜摩擦力Fmax＝6.0N，繩的一端系掛木塊，通過轉(zhuǎn)臺的中心孔O(孔光滑)，另一端懸掛一個質(zhì)量m＝1.0kg的物體，當(dāng)轉(zhuǎn)臺以角速度ω＝5rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，木塊相對轉(zhuǎn)臺靜止，則木塊到O點的距離可以是(g取10m/s2，M、m可看成質(zhì)點)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m10、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運動，不計空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上升高度x的大小關(guān)系如圖所示，其中曲線上點A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是（）A．在x2處物體的動能最大B．在x1處物體所受的拉力最大C．0～x2過程中拉力F始終做正功D．x2～x3過程中合外力做功為零11、(本題9分)一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，則（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的線速度大于球B的線速度C．球A的運動周期小于球B的運動周期D．球A與球B對筒壁的壓力相等12、繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運行．如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運動時（繩長不可忽略）．下列說法正確的是（）A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“利用自由落體運動”來驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中，（1）從下列器材中選出實驗所必需的，其編號為_________A．打點計時器(包括紙帶)B．重物C．天平D．毫米刻度尺E.秒表F.運動小車（2）實驗中由于系統(tǒng)誤差的原因,會使重物獲得的動能往往______它所減少的重力勢能。(填“大于”、“等于”或“小于”)（3）如果以為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線是___,該線的斜率等于_____。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，主要步驟是：A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C．用兩只已調(diào)零的彈簧秤分別勾住繩套，互成角度的拉橡皮條，使橡皮條的結(jié)點到達(dá)某一位置O，記錄下O點的位置，讀出兩只彈簧秤的示數(shù)；D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E．只用一只彈簧秤，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示；F．比較力F′和F的大小和方向，看他們在誤差范圍內(nèi)是否相同，得出結(jié)論。（1）上述C、E步驟中有重要遺漏，分別是：C中遺漏的是：________；E中遺漏的是：________。（2）實驗情況如圖甲所示，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。則圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_________三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖，一很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量是m，b球質(zhì)量是2m，a球靜置于地面，用手托住b，此時b離地面高度為h，輕繩剛好拉緊．從靜止開始釋放b后，空氣阻力忽略不計，求：（1）b下落h時（落地前的瞬間）速度為多大？（2）a可以達(dá)到的最大高度為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動，使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運動。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)第一次碰撞前，物塊A靜止，物塊B與A發(fā)生碰撞后被彈回，物塊A、B的速度大小均等于B的碰撞前的速度的一半。取g=10m/s2。求：(1)物塊B滑到圓弧的最低點C時對軌道的壓力；(2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢能；(3)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時彈簧都會被立即鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運動的總時間。17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點．D點位于水平桌面最右端，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.45m的圓環(huán)剪去左上角127°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離為R，P點到桌面右側(cè)邊緣的水平距離為1.5R．若用質(zhì)量m1＝0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點，用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為x＝4t﹣2t2，物塊從D點飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓軌道．g＝10m/s2，求：（1）質(zhì)量為m2的物塊在D點的速度；（2）判斷質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊能否沿圓軌道到達(dá)M點：（3）質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊釋放后在桌面上運動的過程中克服摩擦力做的功.

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】蕩秋千時做變速圓周運動，有繩的拉力和重力的分力之和沿半徑方向提供向心加速度，用來改變線速度的方向；還有沿著切線方向的重力分力提供切向向加速度，用來改變線速度的大小，故兩加速度的合加速度方向沿3方向，故選C?！军c睛】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向與該點曲線的切線方向相同；由牛頓第二定律可以判斷加速度的方向．2、A【解析】

試題分析：開普勒第一定律，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上．開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等．可判斷A正確．解：A、根據(jù)開普勒第一定律，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上．故A正確．B、所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓而不是圓，故B錯誤．C、根據(jù)開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等，故C錯誤．D、與開普勒第三定律，所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等矛盾，故D錯誤．故選A．3、A【解析】汽車以5m/s2的加速度做勻減速直線運動至停止，它的逆運動是初速度為0的勻加速直線，所以小汽車在最后2s內(nèi)的位移是，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．4、D【解析】物體所受向心力為：F=mω2r，將ω=4rad/s，r=1.1m，m=1.1kg，帶入得：F=1.16N，故A、B、C錯誤，D正確．故選D．【點睛】本題考查向心力公式的應(yīng)用，對于做勻速圓周運動的物體要正確分析其向心力來源，熟練應(yīng)用向心力公式即可正確求解．5、C【解析】

物體在下落過程中的加速度為2g/3小于g，可知物體受到向上的力的作用，該力在物體下落的過程中做負(fù)功，所以機(jī)械能不守恒。故A錯誤；物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢能減小也為mgh。故BD錯誤；由動能定理得：EK＝mah＝23mgh【點睛】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，重力做功導(dǎo)致重力勢能變化；合力做功導(dǎo)致動能變化；除重力外其他力做功導(dǎo)致機(jī)械能變化；彈力做功導(dǎo)致彈性勢能的變化．6、D【解析】

AB．在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，故AB錯誤；C．物體在變力作用下有可能做曲線運動，也可能做直線運動，如變力只是大小變化方向不變，并且力和速度方向在同一直線上，物體做直線運動，故C錯誤；D．如果垂直于速度方向的合力不為零時，力和速度不在同一直線上，則物體一定做曲線運動，故D正確；7、AC【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：GMm(R+h)【點睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、AD【解析】

A．據(jù)功能關(guān)系，物體機(jī)械能的變化等于重力以外其它力做的功；據(jù)可知，機(jī)械能E與其位移x的關(guān)系圖象切線斜率表示箱子所受拉力；由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減?。蔄項正確．BCD．由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小，5?15m過程中箱子所受拉力；0?5m過程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動能增加；5?15m過程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動能不變．故BC兩項錯誤，D項正確．9、BCD【解析】

物體的摩擦力和繩子的拉力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；當(dāng)f=fmax=6.0N時，r最大，，當(dāng)f=-6N時，r最小，則，故BCD正確，A錯誤。10、BC【解析】

A.x1～x2過程中，圖象的斜率越來越小，則說明拉力越來越??；x2時刻圖象的斜率為零，則說明此時拉力為零；在這一過程中物體應(yīng)先加速后減速，則說明最大速度一定不在x2處，即在x2處物體的動能不是最大的，選項A錯誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說明此時機(jī)械能變化最快，由E=Fh可知此時所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過程中物體的機(jī)械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過程中機(jī)械能保持不變，故說明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯誤；11、BD【解析】

物體受力如圖：將FN沿水平和豎直方向分解得：FNcosθ=ma…①，F(xiàn)Nsinθ=mg…②兩球質(zhì)量相等，則兩球?qū)ν脖诘膲毫ο嗟?，向心力相等小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．由于A和B的質(zhì)量相同，根據(jù)力的合成可知，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運動時的向心力是相同的．由公式，由于球A運動的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時，半徑大的角速度小，球A的角速度小于球B的角速度，故A錯誤．由向心力的計算公式，由于球A運動的半徑大于B球的半徑，F(xiàn)和m相同時，半徑大的線速度大，球A的線速度大于球B的線速度，故B正確；由周期公式，所以球A的運動周期大于球B的運動周期，故C錯誤．球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，所以D正確．【點睛】對物體受力分析是解題的關(guān)鍵，通過對AB的受力分析可以找到AB的內(nèi)在的關(guān)系，它們的質(zhì)量相同，向心力的大小也相同，本題能很好的考查學(xué)生分析問題的能力，是道好題．12、AC【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運動，繩系衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力和繩子的拉力共同提供，所以拉力沿萬有引力方向，從而可知繩系衛(wèi)星在航天器的正上方．故AB錯誤；航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．故D正確，C錯誤．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ABD小于一條通過坐標(biāo)原點的傾斜直線2g【解析】

第一空.在該實驗中，通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表；由于驗證機(jī)械能公式中可以把重錘質(zhì)量約掉，因此不需要天平，也不需要彈簧秤；同時實驗中需要測量紙帶上兩點間的距離，所以需要刻度尺，故ABD正確，CEF錯誤；第二空.產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過打點計時器時受到摩擦阻力以及空氣阻力等,導(dǎo)致重物獲得的動能小于它所減少的重力勢能；第三空第四空.如果以為縱軸，以h為橫軸,可有，可知與正比例函數(shù)，圖線是一條通過坐標(biāo)原點的傾斜直線，該線的斜率等于。14、（1）①未記下兩條細(xì)繩的方向②未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到O位置（2）【解析】

（1）C中遺漏的是：未記下兩條細(xì)繩的方向；E中遺漏的是：未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到O位置；（2）F1與F2合力的實驗值是指通過實驗得到值，即用一個彈簧拉繩套時測得的力的大小和方向，而理論值（實際值）是指通過平行四邊形得出的值，故F′是力F1與F2合力的實驗值，其方向一定沿AO方向。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）2gh3（2）【解析】

（1）設(shè)a球到達(dá)高度h時兩球的速度為v，此過程中，b球的重力勢能減小轉(zhuǎn)化為a球的重力勢能和a、b球的動能．根據(jù)a、b系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgh=mgh+解得：v=（2）當(dāng)b球落地，此后繩子松弛，a球的機(jī)械能守恒根據(jù)機(jī)械能守恒：mgh+解得：H=16、（1）60N，豎直向下（1）11J（3）8s【解析】

(1)設(shè)物塊B沿光滑曲面下滑到水平位置時的速度大小為v0，由機(jī)械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：v0=5m/s在圓弧最低點C，由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：F=60N由牛頓第三定律可知，物塊B對軌道的壓力大?。篎′=F=60N，方向：豎直向下；(1)在傳送帶上，對物塊B，由牛頓第二定律得：μmg=ma設(shè)物塊B通過傳送帶后運動速度大小為v，有代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s由于v＞u=1m/s，所以v=4m/s即為物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小，設(shè)物塊A、B第一次碰撞后的速度分別為v1、v1，兩物塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：mv=mv1+Mv1由機(jī)械能守恒定律得：解得：物塊A的速度為零時彈簧壓縮量最大，彈簧彈性勢能最大，由能量守恒定律得：(3)碰撞后物塊B沿水平臺面向右勻速運動，設(shè)物塊B在傳送帶上向右運動的最大位移為l′，由動能定理得解得：l′=1m＜4.5m所以物塊B不能通過傳送帶運動到右邊的曲面上，當(dāng)物塊B在傳送帶上向右運動的速度為零后，將會沿傳送帶向左加速運動，可以判斷，物塊B運動到左邊臺面時的速度大小為v1′=1m/s，繼而與物塊A發(fā)生第二次碰撞。設(shè)第1次碰撞到第1次碰撞