安徽省阜陽一中2021-2022學年物理高一下期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析

2021-2022學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”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)質量為0.5kg的物體從10m高下落，下落1s時刻重力的瞬時功率是（）A．59WB．50WC．40WD．45W2、(本題9分)如圖甲所示，靜止于光滑水平面上的小物塊，在水平拉力F的作用下從坐標原點O開始沿x軸正方向運動，F隨物塊所在位置坐標x的變化關系如圖乙所示，圖線右半部分為四分之一圓弧，則小物塊運動到2x0處時的動能可表示為（）A．0 B．Fmx0（1+π）C．Fmx0（1+） D．Fmx03、(本題9分)人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）在軌道運行的過程中，常常需要變軌。除了規(guī)避“太空垃圾”對其的傷害外，主要是為了保證其運行的壽命。據介紹，由于受地球引力影響，人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）運行軌道會以每天100米左右的速度下降。這樣將會影響人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）的正常工作，常此以久將使得其軌道越來越低，最終將會墜落大氣層．下面說法正確的是（）A．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞速度減小B．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的向心加速度減小C．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞周期減小D．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞角速度減小4、人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速度圓周運動，衛(wèi)星軌道半徑不同，其運行速度、周期等運動參量也不相同，下面說法正確的是A．衛(wèi)星軌道半徑越大，運行速度越大B．衛(wèi)星軌道半徑越大,運行周期越大C．衛(wèi)星軌道半徑越小，向心加速度越小D．衛(wèi)星軌道半徑越小，運動的角速度越小5、如圖所示，劈放在光滑水平桌面上，物體放在劈的光滑斜面頂端，由靜止開始沿斜面自由滑下的過程中，對做的功為，對做的功為，則下列關系中正確的是（）A．，B．，C．，D．，6、(本題9分)一帶正電的粒子在電場中做直線運動的v﹣t圖象如圖所示，t1、t2時刻分別經過M、N兩點，已知運動過程中粒子僅受電場力作用，則下列判斷正確的是（）A．該電場可能是由某正點電荷形成的B．M點的電勢高于N點的電勢C．從M點到N點的過程中，電勢能逐漸增大D．帶電粒子在M點所受電場力大于在N點所受電場力7、(本題9分)如圖所示，豎直平面內軌道ABCD的質量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半徑R=0.4m的光滑1/4圓弧，在B點與水平軌道BD相切，水平軌道的BC段粗糙，動摩擦因數μ=0.4，長L=3.5m，C點右側軌道光滑，軌道的右端連一輕彈簧．現有一質量m=0.1kg的小物體(可視為質點)在距A點高為H=3.6m處由靜止自由落下，恰沿A點滑入圓弧軌道(g=10m/s2)．下列說法正確的是A．最終m一定靜止在M的BC某一位置上B．小物體第一次沿軌道返回到A點時將做斜拋運動C．M在水平面上運動的最大速率2.0m/sD．小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小4m/s8、(本題9分)已知引力常量G和以下各組數據，能夠估算出地球質量的是（）A．地球繞太陽運行的周期和地球與太陽間的距離B．月球繞地球運行的周期和月球與地球中心間的距離C．人造地球衛(wèi)星貼近地球表面繞行的速度與周期D．若不考慮地球的自轉，已知地球的半徑與地面的重力加速度9、(本題9分)如圖所示，將質量為m的石塊從離地面h高處以初速度v0斜向上拋出。以地面為參考平面，不計空氣阻力，當石塊落地時（）A．動能為B．機械能為C．動能為D．重力勢能為10、(本題9分)如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場，在兩板之間等高處有兩個質量相同的帶電小球（不計兩帶電小球之間的電場影響），小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，小球從兩極板正中央由靜止開始釋放，兩小球沿直線運動都打在右極板上的同一點，則從開始釋放到打到右極板的過程中（）A．它們的運動時間的關系為B．它們的電荷量之比為C．它們的動能增量之比為D．它們的電勢能減少量之比為11、(本題9分)嫦娥工程分為三期，簡稱“繞、落、回”三步走．我國發(fā)射的“嫦娥三號”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測器，該衛(wèi)星先在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做周期為T的勻速圓周運動，再經變軌后成功落月．已知月球的半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉及地球對衛(wèi)星的影響．則以下說法正確的是A．物體在月球表面自由下落的加速度大小為B．“嫦娥三號”繞月球做勻速圓周運動時的線速度大小為C．月球的平均密度為D．在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為12、(本題9分)兩個相同的小球處于同一高度，同時開始運動，其中球做自由落體運動、球做平拋運動，最后到達同一水半面，不計空氣阻力．下列說法正確的有（）A．兩個小球落地時的動能相同B．從開始運動到落地，兩個小球動能的增量相同C．從開始運動到落地，重力對兩個小球做功的平均功率相同D．小球即將著地時重力做功的瞬時功率大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示為利用氣墊導軌(滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略)驗證機械能守恒定律的實驗裝置，完成以下填空．實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調至水平；②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；③將滑塊移至光電門1左側某處，待托盤和砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2；④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出托盤和砝碼的總質量m．回答下列問題：(1)滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝________________和Ek2＝________________；(2)在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________(重力加速度為g)；(3)如果滿足關系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)，則可認為驗證了機械能守恒定律．14、（10分）利用如圖1所示圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗．(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是______A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC．已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T．設重物的質量為m．從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=______，動能變化量△Ek=______(3)大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v=計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法(4)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數點的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒．請你分析論證該同學的判斷依據是否正確______（回答正確或不正確）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）(本題9分)為加快建設國家中心城市,成都市第十三次黨代會上提出“東進、南拓、西控、北改、中優(yōu)”城市空間新格局．如圖所示為天府新區(qū)某工地使用的塔式起重機．在起重機將質量的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上以最大加速度做勻加速直線運動,起重機輸出功率達到其允許的最大值后,保持該功率直到重物做的勻速運動．取,不計額外功．求：(1)重物以最大加速度勻加速運動所經歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率；(2)起重機將該重物從靜止吊升需要的最短時間(取兩位有效數字)16、（12分）(本題9分)如圖所示，質量為m＝2kg的物體靜止在水平地面上，受到與水平地面夾角為θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物體移動了l＝2m，物體與地面間的動摩擦因數μ＝0.3，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）．求：(1)拉力F所做的功W1.(2)摩擦力f所做的功W2.(3)合力F合所做的功W.17、（12分）(本題9分)如圖所示，長為L不可伸長的輕繩，一端拴著質量為m的小球，另一端系在豎直細桿的上端．手握細桿輕輕搖動一段時間后，小球在水平面內做勻速圓周運動，此時輕繩與豎直細桿夾角為θ．重力加速度為g，不計一切阻力．求：小球做勻速圓周運動時(1)所受輕繩拉力大小T；(2)加速度的大小a；(3)線速度的大小v．

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、B【解析】豎直分速度為，重力功率Ｐ＝mgv=50W,B對；2、C【解析】

F-x圖線圍成的面積表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小W=Fmx0+πx02，根據動能定理得，Ek=W=Fmx0+πx02=，故C正確，ABD錯誤。故選C。3、C【解析】

衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據牛頓第二定律可得：解得：故在軌道半徑減小后，周期減小，線速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.4、B【解析】

A.根據，得，軌道半徑越大，環(huán)繞速度越小，A錯誤；B.，軌道半徑越大，周期越大，B正確;C.向心加速度，軌道半徑越小，越大，C錯誤；D.運動的角速度，軌道半徑越小，越大，D錯誤。5、C【解析】

滑塊和斜面體系統(tǒng)機械能守恒，總動量也守恒；根據動量守恒可知，b向左下滑時，a具有向右的速度，向右運動，物體的位移如圖所示滑塊受重力、支持力，斜面受重力、支持力和壓力，對斜面體a，受到的壓力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由W=FScosθ知．壓力做正功，故，滑塊和斜面體系統(tǒng)機械能守恒，故斜面體a增加的機械能等于滑塊b減小的機械能，故支持力對滑塊b做負功，即，故C正確．6、C【解析】

AD、由速度時間圖象可知：粒子在電場中做勻減速直線運動，加速度是一個定值，所以電場力不變，是勻強電場，所以不可能是由某正點電荷形成的，故A、D錯誤；BC、從M到N的運動過程中速度減小，根據動能定理可知電場力做負功，電勢能增加，又由于是正電荷，所以電勢也增加，故M點的電勢低于N點的電勢，故B錯誤，C正確．故選C．7、ACD【解析】

A．將小物體和軌道ABCD整體研究，根據能量守恒可知，開始時小物體的機械能全部轉化由克服摩擦力做功而產生的內能，故最終m一定靜止在M的BC某一位置上，故選項A正確；BD．由題意分析可知，小物體第一次沿軌道返回到A點時小物體與軌道在水平方向的分速度相同，設為，假設此時小物體在豎直方向的分速度為，則對小物體和軌道組成的系統(tǒng)，由水平方向動量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物體第一次沿軌道返回到A點時的速度大小返回A點時由于，即小物體第一次沿軌道返回到A點時將做豎直上拋運動，故選項B錯誤，D正確；C．由題意分析可知，當小物體沿運動到圓弧最低點B時軌道的速率最大，設為，假設此時小物體的速度大小為v，則小物體和軌道組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，以初速度的方向為正方向；由動量守恒定律可得：由機械能守恒得：解得：故選項C正確．故選ACD.點睛：本題考查動量守恒定律及能量關系的應用，要注意明確系統(tǒng)在水平方向動量是守恒的，整體過程中要注意能量的轉化與守恒．8、BCD【解析】

地球繞太陽做勻速圓周運動，受到太陽的萬有引力充當向心力，用它運動周期表示向心力，由萬有引力定律結合牛頓第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，則太陽的質量M=4π2r3【點睛】解答萬有引力定律在天體運動中的應用時要明確天體做勻速圓周運動，其受到的萬有引力提供向心力，會用線速度、角速度、周期表示向心力，同時注意公式間的化簡．9、BC【解析】

ACD．不計空氣阻力，石塊的機械能守恒，以地面為參考平面，落地時石塊的重力勢能為零，則根據機械能守恒得落地時石塊的動能故AD錯誤，C正確；B．機械能等于重力勢能與動能之和，以地面為參考平面，落地時石塊的重力勢能為零，則石塊落地時機械能等于動能，即故B正確。故選BC。10、BD【解析】兩小球在豎直方向都做自由落體運動，由題分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它們運動時間相同，故A錯誤．小球在水平方向都做初速度為零的勻加速直線運動，水平位移，由，得加速度之比．根據牛頓第二定律得，兩球的加速度分別為，，則，故B正確．由場力做功分別為，，由于，，得，故電勢能的減小量為，而重力做功相同，則合力做功之比．則動能增加量之比，故C錯誤，D正確．故選BD.【點睛】兩小球在勻強電場中受到電場力和重力作用，都做勻加速直線運動，運用運動的分解可知：兩小球在豎直方向都做自由落體運動，由題分析可知，小球下落高度相同，運動時間相同．兩小球水平方向都做初速度為零的勻加速直線運動，水平位移，根據牛頓第二定律和運動學公式研究電荷量之比．根據電場力做功之比，研究電勢能減小量之比．根據數學知識分析合力對兩球做功的關系，由動能定理分析動能增加量之比．11、AC【解析】

在月球表面，重力等于萬有引力，則得：；對于“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動過程，由萬有引力提供向心力得：；解得：，故A正確．“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，軌道半徑為r=R+h，則它繞月球做勻速圓周運動的速度大小為，故B錯誤．由上式得：月球的質量為M=，月球的平均密度為ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度為，故C正確．設在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為v，則有：，即，故D錯誤．故選AC．【點睛】本題主要是考查了萬有引力定律及其應用；解答此類題目一般要把握兩條線：一是在星球表面，忽略星球自轉的情況下，萬有引力近似等于重力；二是根據萬有引力提供向心力列方程進行解答．12、BC【解析】兩球落地時，重力做功相同，由于平拋運動有初動能，則平拋物體落地的動能較大，選項A錯誤；從開始運動到落地，兩個小球動能的增量等于重力做功，即均為mgh，選項B正確；平拋運動在豎直方向為自由落體運動，則兩球落地時間相同，根據可知，重力對兩個小球做功的平均功率相同，選項C正確；兩球落地時豎直速度相同，根據P=mgvy可知，兩球落地時重力的瞬時功率相同，選項D錯誤；故選BC.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、mgs【解析】試題分析：滑塊通過光電門1、過光電門2時的速度，，滑塊通過光電門1、過光電門2時的動能、．在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中系統(tǒng)勢能的減少量⊿Ep=mgx在誤差允許范圍內，如果滿足關系式，則可認為驗證了機械能守恒定律．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】本題主要考查了驗證機械能守恒定律、光電門的應用．光電門是現代物理實驗常要用到的儀器，我們在重點掌握物體對過光電門的速度求法，因為遮光片通過光電門的時間很小，所以一般當作勻速直線運動來處理．本題是系統(tǒng)機械能守恒，學生們易犯錯誤是認為滑塊機械能守恒，而忽略了法碼的機械能．14、AB-mghBC不正確【解析】

(1)[1]A.打點計時器使用的是交流電源，故A正確；B.在該實驗中需要測量點跡間的距離，需要刻度尺，故B正確；C.在驗證機械能守恒時，mgh=既需要驗證gh=即可，與質量無關，故不需要天平，故C錯誤．(2)[2][3]從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=mgh