北京市衡中清大教育集團(tuán)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，水平面上固定有一個斜面，從斜面頂端向右平拋一個小球，當(dāng)初速度為時，小球恰好落到斜面底端，飛行時間為?，F(xiàn)用不同的初速度從該斜面頂端向右平拋這個小球，以下圖像能正確表示平拋運動的飛行時間隨變化的函數(shù)關(guān)系的是（）A． B．C． D．2、已知火星的質(zhì)量是地球的a倍，它的半徑是地球半徑的b倍，地球表面處的重力加速度為g．現(xiàn)在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，不計大氣的阻力，忽略火星自轉(zhuǎn)，則小球在火星上上升的最大高度為（）A． B． C． D．3、(本題9分)在下列所述實例中，若不計空氣阻力，機(jī)械能守恒的是A．拋出的鉛球在空中運動的過程B．電梯加速上升的過程C．石塊在水中下落的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程4、兩個質(zhì)量相等的小球在光滑水平面上沿同一直線同方向運動，A球的動量是8kg·m/s，B球的動量是5kg·m/s，A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A．PA=6kg·m/s，PB=7kg·m/s B．PA=3kg·m/s，PB=10kg·m/sC．PA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．PA=7kg·m/s，PB=6kg·m/s5、汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運動，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，在發(fā)動機(jī)的功率達(dá)到最大值之前的一段時間內(nèi)，下列說法正確的是A．汽車的位移x與時間t成正比B．汽車的動能與成正比C．汽車發(fā)動機(jī)的牽引力F是時間t的二次函數(shù)D．汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率P是時間t的二次函數(shù)6、(本題9分)下列物理量中，用來描述電場強(qiáng)弱和方向的是A．電場力 B．電場強(qiáng)度C．電勢 D．電勢能7、(本題9分)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為．現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運動．設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大 B．F一直增大C．F的功率減小 D．F的功率不變8、質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止自由下落，經(jīng)時間t落地，關(guān)于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時重力的功率等于9、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為m的一礦泉水瓶（可看成質(zhì)點）豎直向上拋出，水瓶以5g4A．上升過程中水瓶的動能改變量為54B．上升過程中水瓶的機(jī)械能減少了54C．水瓶落回地面時動能大小為14D．水瓶上升過程克服重力做功的平均功率大于下落過程重力的平均功率10、(本題9分)用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，則下列說法正確的是（）A．小球過最高點時，繩子張力可以為零B．小球過最高點時的速度是0C．小球做圓周運動過最高點時的最小速度是√gRD．小球過最高點時，繩子對小球的作用力可以與球所受重力方向相反11、如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運動周期大于乙球的運動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度12、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為m=1kg的小物塊放在水平地面上，用水平力F拉著小物塊沿水平面運動，小物塊運動的v-t圖像如圖乙所示，小物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，則0-2s內(nèi)A．小物塊動能增加4JB．小物塊動量變化2kg·m/sC．拉力F對小物塊做的功為6JD．拉力F對小物塊的沖量大小為2N·s二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)我國的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運行周期為12小時的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)14、(本題9分)細(xì)胞膜的厚度約等于800nm（1nm=10-9m），當(dāng)膜的內(nèi)外層之間的電壓達(dá)0.4V時，即可讓一價鈉離子滲透．設(shè)細(xì)胞膜內(nèi)的電場為勻強(qiáng)電場，則鈉離子在滲透時,膜內(nèi)電場強(qiáng)度約為________V/m,每個鈉離子沿電場方向透過膜時電場力做的功等于____________J.15、豎直放置的光滑圓軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的小球在最低點以一定的初速度沖上軌道，若確保小球不脫離軌道，則小球的初速度的取值范圍是_________________三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖為某種魚餌自動投放器的裝置示意圖，其下部AB是一長為2R的豎直細(xì)管，上部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管管口，C處切線水平，AB管內(nèi)有原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置一粒質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的魚餌解除鎖定后彈簧可將魚餌彈射出去。投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，此時彈簧的彈性勢能為8mgR（g為重力加速度），不計魚餌在運動過程中的機(jī)械能損失，重力加速度為g，求：（1）魚餌到達(dá)管口C時的速度大小v1；（2）魚餌到達(dá)管口C時對管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水面高出1.5R，若豎直細(xì)管的長度可以調(diào)節(jié)，圓弧彎道管BC可隨豎直細(xì)管一起升降，求魚餌到達(dá)水面的落點與AB所在豎直線OO′之間的最大距離Lmax。17、（10分）某小型設(shè)備工廠采用如圖所示的傳送帶傳送工件。傳送帶由電動機(jī)帶動，以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，傾角。工人將工件輕放至傳送帶最低點A，由傳送帶傳送至最高點B后再由另一工人運走，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，所運送的每個工件完全相同且質(zhì)量。傳送帶長度為，不計空氣阻力。（工件可視為質(zhì)點，，，）求：(1)若工人某次只把一個工件輕放至A點，則傳送帶將其由最低點A傳至B點電動機(jī)需額外多輸出多少電能？(2)若工人每隔1秒將一個工件輕放至A點，在傳送帶長時間連續(xù)工作的過程中，電動機(jī)額外做功的平均功率是多少？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

AD．平拋運動豎直方向為自由落體運動水平方向為勻速直線運動若初速度大于，在高度不變時水平位移就會大于，此時小球落在水平面上，高度不變，所以飛行時間不變，結(jié)合圖像可知，AD錯誤；BC．若初速度小于，則會落在斜面上，此時設(shè)斜面的傾角為，則有得到時間可見B正確，C錯誤。故選B。2、B【解析】

在行星表面有：mg行=G，行星表面的重力加速度g行=，則有：==，在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，小球在火星上上升的最大高度h==，故B正確，ACD錯誤．3、A【解析】

A.拋出的鉛球在空中運動的過程中，只受到重力的作用，機(jī)械能守恒，故A正確；B.電梯加速上升的過程，其動能和重力勢能均增大，則機(jī)械能必定增大，故B錯誤；C.石塊在水中下落的過程，水的阻力和浮力對石塊做負(fù)功，機(jī)械能減小，選項C錯誤；D.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程中，動能不變，而重力勢能減小，所以機(jī)械能減小，故D錯誤。4、A【解析】

以A、B兩球組成的系統(tǒng)為對象。設(shè)兩球的質(zhì)量均為m。當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞，遵守動量守恒。碰撞前總動量為：kg?m/s=13kg?m/s，碰撞前總動能為：。A、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，總動能不增加，A正確；B、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，總動能增加，違反了能量守恒定律，不可能，B錯誤；C、碰撞后，總動量為kg?m/s=12kg?m/s不符合動量守恒定律，不可能發(fā)生，C錯誤；D、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，符合總動能不增加；由于兩球的質(zhì)量相等，碰撞后A的動量較大，速度較大，兩者又同向運動，不符合實際運動情況，是不可能的，D錯誤。5、D【解析】

A.汽車從靜止開始做勻加速運動，位移，A錯誤；B.根據(jù)動能定理，汽車的動能，B錯誤；C.發(fā)動機(jī)的牽引力，C錯誤；D.發(fā)動機(jī)的輸出功率，D正確6、B【解析】

用來描述電場強(qiáng)弱和方向的是電場強(qiáng)度；A.電場力，與結(jié)論不相符；B.電場強(qiáng)度，與結(jié)論相符；C.電勢，與結(jié)論不相符；D.電勢能，與結(jié)論不相符；7、AC【解析】由于木箱的速度保持不變，因此木箱始終處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯誤；F的功率，可見在從0逐漸增大到90°的過程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯誤．8、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯誤，C正確；D.落地時的瞬時速度為：，落地時重力的瞬時功率為：，故D錯誤。9、AD【解析】

考查功能關(guān)系、功率計算，根據(jù)相關(guān)規(guī)律計算可得。【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可得F=ma=由動能定理可得，W=FS=上升過程中水瓶的動能改變量為54故A符合題意。由f+mg=5可得f=14阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，W上升過程中水瓶的機(jī)械能減少了14C．從最高點到時最低點，由動能定理可得mgH-水瓶落回地面時動能大小為34D．上升過程中加速大于下降過程中加速度，上升過程用時較少，上升、下降過程中重力做功大小相等，由P=W可得水瓶上升過程克服重力做功的平均功率大于下落過程重力的平均功率故D符合題意?！军c睛】理解功能關(guān)系，動能變化只取決于合外力做功，合外力做正功（負(fù)功），動能增大（減?。?，機(jī)械能變化取決于除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功，該力做正功（負(fù)功），機(jī)械能增加（減?。?。10、AC【解析】A、小球在圓周最高點時，向心力可能等于重力，此時拉力為零，故A正確；B、C、小球剛好能過最高點時滿足的條件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【點睛】圓周運動問題重在分析向心力的來源，利用牛頓第二定律列方程，記住剛好能過最高點的臨界情況．11、AC【解析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．12、BC【解析】A：由圖可得，0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，則0-2s內(nèi)，小球動能的變化ΔEB：由圖可得，0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，則0-2s內(nèi)，小球動量的變化Δp=mv-0=1×2-0kg?m/s=2kg?m/s。故B項正確。C：由圖得，0-2s內(nèi)，物體位移x=12×2×2m=2m，據(jù)動能定理可得WF+D：0-2s內(nèi)，物體速度從0變?yōu)?m/s，據(jù)動量定理可得：IF+-μmgt二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】設(shè)地球同步衛(wèi)星的周期為，GPS衛(wèi)星的周期為，由題意有：，由萬有引力定律的公式和向心的公式有：，解得：，，則有：，．【點睛】該題從這兩種衛(wèi)星的周期和向心力公式的兩種表達(dá)式分析，找出半徑與周期關(guān)系表達(dá)式和加速度與半徑關(guān)系表達(dá)式，從而求出半徑之比和向心加速度之比．14、5×1056.4×10-20【解析】由題意得，膜內(nèi)電場強(qiáng)度為

由電場力做功與電勢差的關(guān)系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J15、0＜V0≤或V0≥【解析】

[1].最高點的臨界情況：解得：根據(jù)動能定理得：-mg?2R=mv2-mv02解得：若不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有：-mgR=0-mv02解得：所以要使小球不脫離軌道運動，v0的取值范圍可以是或.三．計算題(22分)16、（1）；（2）10mg，豎直向上；（3）11R【解析】

（1）魚餌到達(dá)管口C的過程中，機(jī)械能守恒，有：解得：v1=（2）設(shè)在C處管子對魚餌的作用下向下，大小為FN，由牛頓第二定律可得：解得：根椐牛頓第三定律可得魚餌對管子的作用力為10mg，方向豎直向上.（3）設(shè)AB長度為h，對應(yīng)平拋