河南省洛陽市欒川縣實(shí)驗(yàn)高中2021-2022學(xué)年物理高一下期末聯(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考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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)物體在水平拉力F作用下，沿x軸由坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動，設(shè)拉力F隨x的變化分別如圖甲、乙、丙所示，圖甲為一半圓圖形，對應(yīng)拉力做功分別為W甲、W乙、W丙，則以下說法正確的是A．W甲>W乙>W丙 B．W甲=W乙>W丙C．W甲=W乙=W丙 D．W甲>W乙=W丙2、(本題9分)甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動，在相等時間里甲轉(zhuǎn)過60，乙轉(zhuǎn)過45，轉(zhuǎn)動半徑之比為13，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比為（）A．14 B．23 C．49 D．9163、在一次足球比賽中，球從位于球門正前方的罰球點(diǎn)踢出后，在空中飛行的速率與時間的關(guān)系如圖所示。已知球在t2時刻剛好飛入球門，不計空氣阻力，則罰球點(diǎn)到球門的距離為A．v2t2 B．v1t2 C．v3t2 D．4、(本題9分)地球上，在赤道的物體A和杭州的物體B隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示．他們的線速度分別為vA、vB，周期分別為TA，TB，則（）A．vA=vB，TA=TB B．vA＜vB，TA＜TB C．vA＞vB，TA=TB D．vA＜vB，TA=TB5、從高處以40m/s的初速度水平拋出中10N的小球，小球在空中運(yùn)動3s落地，不計空氣阻力，小球落地時重力的瞬時功率為（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W6、(本題9分)某質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時，下列說法正確的是（）A．在任意時間內(nèi)位移的大小總是大于路程B．在某一點(diǎn)的速度方向是該點(diǎn)軌跡的切線方向C．在某一段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)受到的合外力有可能為零D．速度的方向與合外力的方向必在同一條直線上7、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是()A．小球的機(jī)械能守恒B．彈簧的彈性勢能增大C．小球剛接觸彈簧時，動能最大D．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運(yùn)動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是A．此時物塊的動能為F(x＋L)B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fLD．這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx+(F－f)L9、(本題9分)(多選)一個質(zhì)量為m的小球,從高度為H的地方自由落下,與水平地面碰撞后向上彈起,設(shè)碰撞時間為定值t,則在碰撞過程中,下列關(guān)于小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力與球彈起的高度h的關(guān)系中正確的是(設(shè)沖擊力遠(yuǎn)大于重力)()A．h越大,平均沖擊力越大 B．h越小,平均沖擊力越大C．平均沖擊力大小與h無關(guān) D．若h一定,平均沖擊力與小球質(zhì)量成正比10、(本題9分)2018年6月13日午后，淄博城區(qū)突降冰雹，給人們帶來巨大的損失。據(jù)淄博市保險行業(yè)協(xié)會不完全統(tǒng)計，僅被冰雹砸壞車輛就達(dá)811輛。已知某一質(zhì)量為32g的冰雹從足夠高處豎直下落，在下落的過程中，冰雹所受阻力f與下落速度v的關(guān)系為f=kv2，比例系數(shù)k=8×10-4Ns2/m2，g取10m/s2。（下落過程中可以認(rèn)為冰雹的質(zhì)量不變）則A．冰雹下落過程中先做加速直線運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動B．冰雹下落過程中先做加速直線運(yùn)動后做減速直線運(yùn)動C．冰雹下落過程中能達(dá)到的最大速度為20m/sD．若冰覆撞擊靜止的汽車后速度立即變?yōu)榱?，撞擊時間為0.001s，則該冰對汽車的平均撞擊力大小約為640N11、(本題9分)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一起繞地球運(yùn)行，如果某繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動時（繩長不可忽略），下列說法正確的是A．繩系衛(wèi)星在航天器的正上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩索無彈力D．繩索有彈力12、(本題9分)如圖所示為汽車的加速度和車速的倒數(shù)的關(guān)系圖象．若汽車質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s，則（）A．汽車所受阻力為2×103NB．汽車勻加速所需時間為5sC．汽車勻加速的加速度為3m/s2D．汽車在車速為5m/s時，功率為6×104W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)三個同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：（1）甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明__________．（2）乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_________．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明______________．（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖(3)所示的“小球做平拋運(yùn)動”的照片．圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每__s曝光一次，該小球運(yùn)動到圖中位置2時速度大小為__m/s(g取10m/s2)．14、（10分）小明猜想做平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，為驗(yàn)證猜想，他用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落。(1)他可以通過觀察__________并通過多次改變裝置的高度驗(yàn)證他的猜想是否正確。(2)該實(shí)驗(yàn)__________（選填“能”或者“不能”）說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。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）《割繩子》是一款益智類小游戲，在適當(dāng)?shù)臅r間剪斷細(xì)線，使糖果掉入綠豆蛙嘴里，則游戲過關(guān)．如圖所示為某一關(guān)卡的游戲框架簡圖，其中、為固定細(xì)線的兩枚釘子，開始時先剪斷細(xì)線，糖果以為圓心做圓周運(yùn)動，為最低點(diǎn)，當(dāng)糖果運(yùn)動到點(diǎn)的瞬間，又突然剪斷細(xì)線，糖果在點(diǎn)飛出，運(yùn)動到點(diǎn)時恰好沿水平方向沖上平臺，并恰好能滑出平臺掉入綠豆蛙嘴里．設(shè)糖果質(zhì)量，細(xì)線長，平臺動摩擦因數(shù)，糖果運(yùn)動到點(diǎn)時細(xì)線與豎直方向夾角，糖果可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力．（，）求：（1）糖果運(yùn)動到點(diǎn)時對細(xì)線的拉力大??；（2）平臺點(diǎn)與點(diǎn)的水平距離；（3）平臺、兩點(diǎn)間的距離．16、（12分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn)．D點(diǎn)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(diǎn)到桌面的豎直距離為R，P點(diǎn)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(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點(diǎn)，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(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后其位移與時間的關(guān)系為x＝4t﹣2t2，物塊從D點(diǎn)飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道．g＝10m/s2，求：（1）質(zhì)量為m2的物塊在D點(diǎn)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(diǎn)：（3）質(zhì)量為m2＝0.2kg的物塊釋放后在桌面上運(yùn)動的過程中克服摩擦力做的功.17、（12分）(本題9分)如圖，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r，物體和轉(zhuǎn)盤間的摩擦因數(shù)為μ，設(shè)物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知重力加速度為g，求：（1）當(dāng)水平轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，物塊與轉(zhuǎn)盤剛好能相對靜止，求的值是多少？（2）將物塊和轉(zhuǎn)軸用細(xì)繩相連，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度時，求細(xì)繩的拉力T2的大?。?）將物塊和轉(zhuǎn)軸用細(xì)繩相連，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度時，求細(xì)繩的拉力T3的大?。?/p>

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、D【解析】

F-x圖象的“面積”等于拉力做功的大小，則得到拉力做功分別為：，其中，則W1=πFmx0；W2=Fmx0；W3=Fmx0；故有：W1＞W(wǎng)2=W3。A.W甲>W乙>W丙，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.W甲=W乙>W丙，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.W甲=W乙=W丙，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.W甲>W乙=W丙，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；2、C【解析】

由題知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，則甲、乙兩快艇的線速度大小之比===，故C正確，ABD錯誤。3、B【解析】

不計空氣阻力，足球在空中做斜上拋運(yùn)動，足球在t1時刻速度最小，到達(dá)最高點(diǎn)，此時足球只有水平速度，所以足球的水平分速度等于v1。足球水平方向做勻速直線運(yùn)動，則罰球點(diǎn)到球門的距離為s=v1t1．A.v1t1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.v1t1，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.v3t1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；4、C【解析】

A與B均繞地軸做勻速圓周運(yùn)動，周期均為一天，A的轉(zhuǎn)動半徑較大，可根據(jù)線速度與角速度關(guān)系公式v=ωr判斷線速度的大小?！驹斀狻緼與B均繞地軸做勻速圓周運(yùn)動，周期均為一天，故周期相同，即TA=TB，由公式ω=2πT，知，A、B的角速度相等。即ωA=ωB。由角速度與線速度關(guān)系公式v=ωr，A的轉(zhuǎn)動半徑較大，故A的線速度較大，即vA＞v【點(diǎn)睛】解答本題關(guān)鍵要知道共軸轉(zhuǎn)動角速度相等，同時要能結(jié)合公式v=ωr判斷，本題也可直接根據(jù)線速度定義式判斷。5、B【解析】

小球落地時的豎直分速度為，所以小球落地時重力的瞬時功率為A.400W與計算不符，A錯誤B.300W與計算相符，B正確C.500W與計算不符，C錯誤D.600W與計算不符，D錯誤6、B【解析】

做曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其瞬時速度方向在曲線運(yùn)動的切線方向．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的條件是合力不零，而且合力方向與速度方向一定不在同一直線上．【詳解】A項(xiàng)：質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動中為曲線，故路程是大于位移的大小的，故A錯誤；B項(xiàng)：質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動時，其瞬時速度方向在曲線運(yùn)動軌跡的切線方向，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的條件可知，做曲線運(yùn)動的物體受到的合力一定不為零，故C錯誤；D項(xiàng)：質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動的條件是物體受到的合力方向與速度方向一定不在同一直線上，故D錯誤．【點(diǎn)睛】本題考查物體做曲線運(yùn)動的條件，物體是否做曲線運(yùn)動取決于合力方向與速度方向間的關(guān)系，不是取決于合力是恒力，還是變力．7、BD【解析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。小球的動能先增大后減小?！驹斀狻吭趯椈蓧嚎s到最短的整個過程中，彈簧的彈力對小球做負(fù)功，故小球的機(jī)械能不守恒，故A錯誤；在壓縮到最短的過程中，小球?qū)椈墒冀K做正功，故彈簧的彈性勢能移植增大，故B正確；小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧的彈力逐漸增大，彈簧的彈力先小小球受到的重力，后大于重力，合力先向下后向上，所以小球先向下加速運(yùn)動，后向下減速運(yùn)動，所以小球的動能先變大后變小，故C錯誤；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，故D正確；故選BD?！军c(diǎn)睛】本題考查彈簧中的功能變化關(guān)系，彈簧問題往往是動態(tài)變化的，分析這類問題時用動態(tài)變化的觀點(diǎn)進(jìn)行，要注意該系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能并不守恒。不能想當(dāng)然，認(rèn)為小球一接觸彈簧動能就開始減小。8、BCD【解析】

A項(xiàng)：對物塊，根據(jù)動能定理得：則物塊的動能為，故A錯誤；B項(xiàng)：對小車，由動能定理得：，，則此時小車的動能為，故B正確；C項(xiàng)：系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，為，故C正確；D項(xiàng)：這一過程中，由能量守恒定律可知，小物塊和小車增加的機(jī)械能為，故D正確．9、AD【解析】

由自由落體規(guī)律可求得物體落地前的速度，由豎直上拋運(yùn)動規(guī)律可求得彈起后的速度，再對和地面接觸的過程由動量定理可求得平均沖擊力的表達(dá)式，從而得出決定沖擊力的因素；【詳解】A、物體在空中做自由落體運(yùn)動，由自由落體規(guī)律可得：落地速度；

彈力起后由運(yùn)動學(xué)公式可得：

設(shè)向下為正，則由動量定理可得：

解得：，則可知，h越大，平均沖擊力越大，而h一定時，平均沖擊力與小球的質(zhì)量成正比，故選項(xiàng)AD正確，選項(xiàng)BC錯誤．【點(diǎn)睛】本題考查動量定理的應(yīng)用，要注意正方向的設(shè)定，正確列出關(guān)系式．10、ACD【解析】剛開始下落時速度為零，阻力為零，隨著速度增大，阻力從零開始增加，即開始一段時間內(nèi)重力大于阻力，冰雹向下做加速運(yùn)動，當(dāng)阻力和重力相等時，冰雹加速度為零，速度最大，此后速度不變，阻力不再增大，恒等于重力，故做勻速直線運(yùn)動，所以冰雹先做加速度減小的加速直線運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動，A正確B錯誤；當(dāng)阻力和重力相等時，速度最大，故有f=kv2=mg，解得v2=11、AD【解析】

航天器與繩系衛(wèi)星都是繞地球做圓周運(yùn)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A正確、B錯誤．航天器和繩系衛(wèi)星的角速度相同，根據(jù)公式a=rω2知繩系衛(wèi)星的軌道半徑大，所以加速度大．根據(jù)可知，繩索彈力不為零，選項(xiàng)C錯誤，D正確．故選AD．12、AB【解析】

設(shè)汽車的額定功率為P，由圖知：汽車的最大速度為，此時汽車做勻速直線運(yùn)動，有，有；代入得：…①當(dāng)時，，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入得：…②由①②解得：，，故A正確；勻加速直線運(yùn)動的加速度為：，勻加速直線運(yùn)動的末速度為：，勻加速直線運(yùn)動的時間，故B正確，C錯誤；因?yàn)?，所以汽車速度為時，功率未達(dá)到額定功率，故選項(xiàng)D錯誤．【點(diǎn)睛】從圖線看出，開始圖線與x軸平行，表示牽引力不變，牽引車先做勻加速直線運(yùn)動，傾斜圖線的斜率表示額定功率，即牽引車達(dá)到額定功率后，做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減小到零，做勻速直線運(yùn)動．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動P，Q二球相碰平拋運(yùn)動在水平方向上的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動0.12.5【解析】

（1）金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，兩球同時落地，改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，知A球豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律與B球相同，即平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動．（2）兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的末端射出，實(shí)驗(yàn)可觀察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的運(yùn)動規(guī)律與Q球相同，即平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動．（3）在豎直方向上，根據(jù)y=L=gT2得：曝光時間T===0.1s平拋運(yùn)動的初速度為：v0==m/s=2m/s位置2豎直分速度為：vy2==m/s=1.5m/s根據(jù)平行四邊形定則知，位置2的速度為：v2==m/s=2.5m/s14、A、B兩球是否同時落地不能【解析】

第一空.根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時運(yùn)動，A做平拋運(yùn)動，B做自由落體運(yùn)動，因此將同時落地，由于兩球同時落地，因此說明A、B在豎直方向運(yùn)動規(guī)律是相同的；所以他可以通過觀察A、B兩球是否同時落地并通過多次改變裝置的高度驗(yàn)證他的猜想是否正確；第二空.本實(shí)驗(yàn)中無法確定水平方向上的勻速運(yùn)動。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）.（2）.（3）.【解析】

（1）糖果從點(diǎn)到點(diǎn)過程中，根據(jù)動能定理等于細(xì)線對糖果的拉力，根據(jù)牛頓第三定律，糖果對細(xì)線的拉力大小為.（2）糖果從點(diǎn)到點(diǎn)過程中，根據(jù)動能定理解得由題知糖果恰好能在點(diǎn)沿水平方向沖上平臺，可得糖果由點(diǎn)到點(diǎn)的過程中，在豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動速度減為零，解得，水平方向上做勻速直線運(yùn)動.（3）對滑上平臺后的糖果進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得到平臺兩點(diǎn)間的距離.16、（1）2.