2021-2022學年成都高一年級下冊期期末物理模擬仿真卷解析版

2022年成都市高一下期期末物理模擬試卷（一）

物理試題

一、本題包括8小題，每小題3分，共24分，每小題只有一個選項符合題目要求

1.曲線運動是自然界普遍的運動形式，下面關于曲線運動的說法中，正確的是（）

A.物體只要受到變力的作用，就會做曲線運動

B.物體在恒定的合外力作用下一定會做直線運動

C.物體在方向不斷變化的合外力作用下一定會做曲線運動

D.物體在大小不變的合外力作用下必做勻變速曲線運動

答案C

解析當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動，A、B

錯誤.物體所受的合外力方向不斷變化，表明合外力不會與速度始終共線，故在該合外力作

用下物體一定會做曲線運動，C正確.做勻變速曲線運動物體所受的合外力恒定不變，而不

只是合外力大小不變，D錯誤.

2.一物體在光滑的水平桌面上運動，在相互垂直的x方向和y方向上的分運動速度隨時間變

化的規(guī)律如圖1所示.關于物體的運動，下列說法正確的是（）

A.物體做速度逐漸增大的曲線運動

B.物體運動的加速度先減小后增大

C.物體運動的初速度大小是50m/s

D.物體運動的初速度大小是10m/s

答案C

解析由題圖知，x方向的初速度沿x軸正方向，y方向的初速度沿y軸負方向，則合運動

的初速度方向不在y軸方向上；x軸方向的分運動是勻速直線運動，加速度為零，y軸方向

的分運動是勻變速直線運動，加速度沿了軸方向，所以合運動的加速度沿y軸方向，與合初

速度方向不在同一直線上，因此物體做曲線運動.根據速度的合成可知，物體的速度先減小

后增大，故A錯誤；物體運動的加速度等于y方向的加速度，保持不變，故B錯誤；根據

題圖可知物體的初速度大小為：0o=7%）2+3（）2+4（）2m/s=50m/s,故C正確，D

錯誤.

3.如圖7所示，Oi為皮帶傳動的主動輪的軸心，主動輪半徑為八，。2為從動輪的軸心，

從動輪半徑為「2，r3為固定在從動輪上的小輪的半徑.已知r2=2n，B、C分

別是三個輪邊緣上的點，則點A、B、C的向心加速度之比是（皮帶不打滑）（）

A.1：2：3B.2：4：3

C.8：4：3D.3：6：2

答案C

解析因為皮帶不打滑，4點與B點的線速度大小相等，都等于皮帶運動的速率.根據向心

加速度公式〃=7，可得“A：:八=2：1.由于B、C是固定在一起的輪上的兩點，所

2

以它們的角速度相同.根據向心加速度公式an=rco,可得an：ac=ri：n=4:3.由此得

aA'.aB：ac=8：4：3,故選C.

4如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運

動，下列說法正確的是（）

A.甲的向心加速度比乙的小

B.甲的運行周期比乙的小

C.甲的角速度比乙的大

D.甲的線速度比乙的大

答案A

解析甲、乙兩衛(wèi)星分別繞質量為M和2例的行星做勻速圓周運動，萬有引力提供各自做

Mm4ir2v2GM

勻速圓周運動的向心力.由牛頓第二定律有產廠="。2廠=〃77可得a=：2~,

T=2Tr\l^j,由已知條件可得a甲匕，Tf>Tc,a>r<coc,。甲

<vc,故正確選項為A.

5.如圖5所示，質量為，”的物體4靜止在傾角為。的斜面體B上，斜面體B的質量為〃.現

對該斜面體B施加一個水平向左的推力F,使物體A隨斜面體B一起沿水平方向向左勻速

運動，物體A與斜面體始終保持相對靜止，當移動的距離為x時，斜面體B對物體A所做

的功為（）

A.FxB./"gxsin&cos6

C.，"gxsin0D.0

答案D

解析對物體A進行受力分析，其受到重力zng、支持力N、靜摩擦力了,如圖所示，由于物

體A做勻速運動，所以支持力N與靜摩擦力7的合力即斜面體8對物體A的作用力，方向

豎直向上，而位移方向水平向左，斜面體8對物體A的作用力的方向與位移方向垂直，斜

面體B對物體A所做的功為0,D正確.

6.兩相同高度的固定斜面傾角分別為30。、60°,兩小球分別由斜面頂端以相同水平速率。拋

出，如圖4所示，不計空氣阻力，假設兩球都能落在斜面上，則分別向左、右兩側拋出的小

球下落高度之比為（）

A.1：2B.3：1

C.1：9D.9：1

答案C

解析根據平拋運動的規(guī)律以及落在斜面上的特點可知，x=vt,tan（9=；,分別將

30。、60。代入可得左右兩球平拋所經歷的時間之比為1：3,兩球下落高度之比為1：9,選

項C正確.

7.質量為m的物體以初速度加沿水平面向左開始運動，起始點A與一水平輕彈簧O端相距

s,如圖8所示.已知物體與水平面間的動摩擦因數為〃，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大

壓縮量為x,則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為（）

R，，，）〃〃，，〃〃，，，〃，，，，，，，，，，，）〃〃〉，

A

圖8

.^mvo2〃九)1

A—mg(s+9-fimgx

C.i.imgsD./.img(s+x)

答案A

解析由動能定理得一W一〃〃?g（s+x）=O一呼初？，W=2wyo2~fimg（s+x）.

8.如圖4所示，物體A、8通過細繩及輕質彈簧連接在光滑輕質定滑輪兩側，物體A、B的

質量都為，九開始時細繩伸直，用手托著物體4使彈簧處于原長且A與地面的距離為h,物

體B靜止在地面上.放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為。，此時物體8對

地面恰好無壓力，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）

圖4

A.彈簧的勁度系數為管

B.此時彈簧的彈性勢能等于機8人+多加

C.此時物體B的速度大小也為v

D.此時物體A的加速度大小為g,方向豎直向上

答案A

解析由題意可知，此時彈簧所受的拉力大小等于8的重力，即產=，〃g,彈簧伸長的長度

為x=h,由F=kx得k=￥，故A正確；A與彈簧組成的系統機械能守恒，則有mgh=^mv2

+EP,則彈簧的彈性勢能昂=根g/L%?2,故B錯誤；物體B對地面恰好無壓力時，B的

速度為零，故C錯誤；根據牛頓第二定律對A有尸一F=mg,得a=0,故D錯誤

二、多項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每題給出的四個選項中，有

多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，不選或錯選的得0

分）

9.一質量為2kg的質點在如圖甲所示的無。y平面內運動，在無方向的速度一時間（o—。圖像

和y方向的位移一時間（y—。圖像分別如圖乙、丙所示，由此可知（）

°12,/s

丙

A.f=0時，質點的速度大小為12m/s

B.質點做加速度恒定的曲線運動

C.前2s,質點所受的合力大小為10N

D.f=ls時，質點的速度大小為7m/s

答案BC

解析由。一，圖像可知，質點在x方向上做勻減速運動，初速度大小為12m/s,而在y方

向上，質點做速度大小為5m/s的勻速運動，故在前2s內質點做勻變速曲線運動，質點的

初速度為水平初速度和豎直初速度的合速度，則初速度大小：yo="\/122+52m/s=13m/s,

故A錯誤，B正確；由o—f圖像可知，前2s,質點的加速度大小為：4=兀;=5m/s?,根據

牛頓第二定律，前2s質點所受合外力大小為FumauZxSNnlON,故C正確；1=1s時，

x方向的速度大小為7m/s,而y方向速度大小為5m/s,因此質點的速度大小為小耳予m/s

m/s,故D錯誤.

10.內壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R,固定在豎直平面內，一根長度為6R的輕桿，一端固定

有質量為〃?的小球甲，另一端固定有質量為2根的小球乙.現將兩小球放入凹槽內，小球乙

位于凹槽的最低點，如圖3所示，由靜止釋放后（）

下滑過程中甲球減少的機械能總是等于乙球增加的機械能

F滑過程中甲球減少的重力勢能總是等于乙球增加的重力勢能

甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點

桿從右向左滑回時，乙球一定能回到凹槽的最低點

答案AD

解析環(huán)形凹槽光滑，甲、乙組成的系統在運動過程中只有重力做功，故系統機械能守恒，

下滑過程中甲減少的機械能總是等于乙增加的機械能，甲、乙系統減少的重力勢能等于系統

增加的動能；甲減少的重力勢能等于乙增加的勢能與甲、乙增加的動能之和；由于乙的質量

較大，系統的重心偏向乙一端，由機械能守恒，知甲不可能滑到凹槽的最低點，桿從右向左

滑回時乙一定會回到凹槽的最低點.

11.2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波.根據科學家們復原的過程,

在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點每秒轉動12圈.將

兩顆中子星都看做是質量均勻分布的球體，由這些數據、引力常量并利用牛頓力學知識，可

以估算出這一時刻兩顆中子星的（）

A.質量之積B.質量之和

C.速率之和D.各自的自轉角速度

答案BC

解析兩顆中子星運動到某位置的示意圖如圖所示

每秒轉動12圈，角速度已知，

中子星運動時，由萬有引力提供向心力得

Gtn\tn2

—p-=m⑷2八①

Gnwni_令

p—①2②

/=n+/2③

由①②③式得儀":"3=//,所以如+如=噌，

IO

質量之和可以估算.

由線速度與角速度的關系。=公尸得

。1=51④

02=52⑤

由③④⑤式得+U2=CD（K]+f2）=col,速率之和可以估算.

質量之積和各自的自轉角速度無法求解.

12.質量為用的物體靜止在光滑水平面上，從f=0時刻開始受到水平力的作用.水平力尸與

時間，的關系如圖1所示，力的方向保持不變，則（）

圖1

A.3fo時刻，物體的速度為嚕1

B.3”時刻水平力F的瞬時功率為嚕

C.在，=0到3fo這段時間內，水平力F的平均功率為當暮

D.在1=0到3fo這段時間內，水平力F的平均功率為窄門

答案BC

解析0?2ro時間內，物體加速度0=寡，位移XI=；0（2而）2=4臺,2/0時亥'1的速度V\=a\-2to

=隼"2ro?3而時間內，物體的加速度。2=華，位移苫2=。向+52扣2=3^'°,3ro時刻的

速度。2=。1+〃2ro=4尊°,所以3ro時刻的瞬時功率P=2尸0。2=8?'",選項A錯誤，B正確；

O-3/o時間內的平均功率N=?=%攀也=嚕也，選項C正確，D錯誤.

13.如圖9所示，一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端，彈簧的另一端固定于0點處.將

小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到。點正下方8點速度為。，

AB間的豎直高度差為力，則（）

圖9

A.由A到B重力對小球做的功等于mgh

B.由A到8小球的重力勢能減少%i"

C.由A到B小球克服彈力做功為mgh

D.小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為mgh—

答案AD

解析重力做功只和高度差有關，故由A到B重力做的功等于機g/z,選項A正確；由A到

B重力勢能減少mgh,選項B錯誤；由A到B小球克服彈力做功為W=mgh—^mv2,選項C

錯誤，D正確.

14.如圖所示，滑塊A、B的質量均為m,A套在傾斜固定的直桿上，傾斜桿與水平面成45。

角，B套在水平固定的直桿上，兩桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計，兩直桿足夠長，

A、B通過較鏈用長度為L的剛性輕桿(初始時輕桿與水平面成30。角)連接，A、B從靜止釋

放，B開始沿水平桿向右運動，不計一切摩擦，滑塊A、B視為質點，重力加速度為g,下

列說法正確的是()

A.A、B及輕桿組成的系統機械能守恒

B.當A到達B所在的水平面時，A的速度為相

C.B到達最右端時，A的速度大于，亞

D.B的最大速度為4通

【解析】選A、Co不計一切摩擦，在運動的過程中，A、B及輕桿組成的系統只有重力做

功，系統機械能守恒，A正確；從開始到A到達與B同一水平面的過程中，由系統的機械

能守恒得mgLsin30°=]mv：+/mvd,其中VACOS450=VB,解得A的

N6gL

速度為VA=Y*,B錯誤：B滑塊到達最右端時，速度為零，此時輕桿與斜桿垂直，

_12

由系統的機械能守恒得mg(Lsin30°+Lsin45°)=/mvR,解得A的速度為VAI二

(1+6)gL>V2gL,C正確；當輕桿與水平桿垂直時B的速度最大，此時A

1,

的速度為零，由系統的機械能守恒得mg(Lsin30°+L)=]mv口max,解得B的最

大速度為VBmax—勺3gL,D錯誤；故選A、C。

三、實驗題，本題共2小題，共14分

15.為了驗證機械能守恒定律，某同學設計了如圖12甲所示的實驗裝置，并提供了如下的

實驗器材：A.小車

B.鉤碼C.一端帶滑輪的木板D.細線E.電火花計時器F.紙帶G.毫米刻度尺

H.6V交流電源I.220V交流電源

(1)根據上述實驗裝置和提供的實驗器材，你認為實驗中不需要的器材是(填寫器材

序號)，還應補充的器材是.

(2)實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點(標號0?6),

測出0到1、2、3、4、5,6點的距離分別為小、dz、ch、d4、為、d6,打點周期為T.則打點

2時小車的速度6=;若測得小車質量為例、鉤碼質量為機，打點1和點5時小

車的速度分別用。卜S表示，已知重力加速度為g，則驗證點1與點5間系統的機械能守恒

的關系式可表示為.

(3)在實驗數據處理時，如果以,為縱軸，以d為橫軸，根據實驗數據繪出了一4圖像，其圖

線的斜率表示的物理量的表達式為.

22

答案⑴H天平(2)當，?ing(d5—d\)=^(M+m)(V5—V\)(3/著

解析(2)打點2時的速度等于1?3間或0~4間的平均速度，即也=公另\根據機械能守

恒，整個系統減少的重力勢能等于整個系統增加的動能,

(3)根據〃?gd=T(M+〃?)(o2—加)得：彳=,丫/+登,

"?害

所以,一d圖線的斜率表示的物理量的表達式為

M+m

16.某同學在做“研究平拋運動”實驗時得到了如圖4所示的運動軌跡，人仄c三點的位置

在運動軌跡上已標出，則：

圖4

⑴小球平拋的初速度為in/s.(g取10m/s2)

(2)小球運動到b點時速度大小vh=，方向.

(3)小球拋出點的位置坐標尤=cm,y=cm.

答案(1)2(2)2.5m/s與x軸方向夾角為37。(3)-10-1.25

解析(1)由平拋運動公式，在x軸方向上工帥=小)丁，在豎直方向上瓦(.一力岫=g72,代入數據

解得T=0.1s,vo=2m/s.

22

(2)小球經過b點時豎直分速度Vhy=2^=1.5m/s,則Vb=y)vo+^v=2.5m/s,與x軸方向的

夾角為0,tan即9=37。.

(3)小球從開始運動到經過/7點時歷時2=乎=0.15s,說明小球經過〃點時已經運動了ta=

g

2=

0.05s,所以小球拋出點的坐標x=—。04,=-10cm,y=—^gta~1-25cm.

四、計算題(本題共3個小題，共40分)解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演

算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值運算的題，答案中必須明確寫出數值和單位

17.在夏天，水上樂園是非常受大眾歡迎的地方，如圖是水上樂園的一種娛樂設施，人們可

以從傾角為0=37。的傾斜滑道上由靜止滑下，進入水平滑道后減速停下來。已知傾斜滑道

長度為11=32m,某人質量為m=60kg,從傾斜滑道頂端由靜止滑下，在水平滑道上滑過

的距離為12=51.2m,滑行的總時間為t=10.4s,重力加速度g取10m/s2,sin37。=0.6,

人與滑道之間的動摩擦因數均相同，求：

(1)滑行過程中的最大速度vm及在水平滑道上滑行的時間t2；

(2)動摩擦因數11的值。

【解析】(1)在傾斜滑道上

Zi=y(10.4s-t2)(2分)

在水平滑道上/2=竽t2(2分)

聯立可得Vm=16m/s(2分)

t2=6.4s（2分）

⑵對整個過程由動能定理有mg/isin0-nmg（/icos9+fe）=0（2分）

解得N=0.25（2分）

答案：(1)16m/s6.4s(2)0.25

18.如圖所示，內壁光滑的管道ABCD豎直放置，其圓形軌道部分半徑R=1.2m,管道左側

A處放有彈射裝置，被彈出的物塊可平滑進入管道，管道右端出口D恰好水平，且與圓心O

等高，出口D的右側接水平直軌道，軌道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段長度均為L=

0.1m=在第一個光滑段與粗糙段的結合處P位置放一質量m=0.1kg的物塊乙，質量為m

=0.1kg的物塊甲通過彈射裝置獲得初動能。兩物塊與各粗糙段間的動摩擦因數均為卜=

0.1,彈簧的彈性勢能與壓縮量的平方成正比，當彈射器中的彈簧壓縮量為d時，物塊甲到

達與圓心O等高的C處時剛好對管壁無擠壓。管道內徑遠小于圓形軌道半徑，物塊大小略

小于管道的內徑，物塊視為質點，空氣阻力忽略不計，g取10m/s2。

(1)求物塊經過B點時對管道的壓力F；

(2)當彈射器中的彈簧壓縮量為2d時，物塊中與物塊乙在P處發(fā)生碰撞(碰撞時間極短)，碰

后粘在一起運動，求碰后兩物塊滑行的距離s

【解析】(1)物塊甲到達與圓心O等高的C處時剛好對管壁無擠壓，說明到達C點處速度恰

好為零，從A到C由能量守恒可得Ep=mgR=1.2J

從C到B過程由能量守恒可得mgR=1mvR

乙D

在B點由牛頓第二定律可得FN-mg=

解得FN=3N

由牛頓第三定律可知，物塊經過B點時對管道壓力大小為3N,方向豎直向下。

（2）從A到D過程由能量守恒可得

r

mv^=Ep-mgR

彈簧具有的彈性勢能為EJ=4mgR

碰撞過程滿足動量守恒mvD=2mv2

設在粗糙段滑行距離為X,,由能量守恒可得

2?2mv,=2|imgxi

解得xi=9m

在光滑段滑行距離為X2=xi