湖南省長沙市湘一芙蓉中學2021-2022學年物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學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、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，圓錐擺的擺長為L，擺角為α，質(zhì)量為m的擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則A．擺線的拉力為B．擺球的向心加速度為C．其運動周期為D．其運動周期為2、(本題9分)如圖所示的電場中，實線和虛線分別表示電場線和等勢線。兩電子分別從a、b兩點運動到c點，設(shè)電場力對兩電子做的功分別為Wa和Wb，a、c兩點的電場強度大小分別為Ea和Ec，則A．Wa=Wb，Ea＜Ec B．Wa＞W(wǎng)b，Ea=EbC．Wa=Wb，Ea＞Ec D．Wa＜Wb，Ea＞Ec3、(本題9分)豎直放置的一對平行金屬板的左極板上，用絕緣線懸掛了一個帶負電的小球，將平行金屬板按如圖所示的電路連接，開關(guān)閉合后絕緣線與左極板間的夾角為θ.當滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則()A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I24、(本題9分)在地球兩極和赤道的重力加速度大小分別為g1、g2，地球自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，若把地球看作為一個質(zhì)量均勻分布的圓球體，則地球的密度為A． B．C． D．5、(本題9分)下面說法中正確的是()A．在水平地面以上某高度的物體重力勢能一定為正值B．質(zhì)量大的物體重力勢能一定大C．不同的物體離地面最高的物體其重力勢能最大D．離地面有一定高度的物體其重力勢能可能為零6、(本題9分)一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的線速度必小于B球的線速度C．A球運動的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?、(本題9分)如圖所示，光滑地面上有P，Q兩個固定擋板，A，B是兩擋板連線的三等分點．A點有一質(zhì)量為m2的靜止小球，P擋板的右側(cè)有一質(zhì)量為m1的等大小球以速度v0向右運動．小球與小球、小球與擋板間的碰撞均沒有機械能損失，兩小球均可視為質(zhì)點．已知兩小球之間的第二次碰撞恰好發(fā)生在B點處，則兩小球的質(zhì)量之比m1：m2可能為（

）A．3：1 B．1：3 C．1：5 D．1：78、在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動，當速度達到vm后立即關(guān)閉發(fā)動機直到停止，運動的v－t圖象如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f；全過程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牽引力的沖量大小為I1，摩擦力的沖量大小為I1．則下列關(guān)系正確的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：19、(本題9分)如圖所示，河水自西向東勻速流動，水流速度為4m/s，河寬為90m：假定船在靜水中的速度不變。甲船從南岸的P點出發(fā)，實際軌跡垂直河岸，即PO線，船頭方向與PO線成α＝53°，同時，乙船從北岸的Q點出發(fā)，船頭方向垂直河岸，兩者恰好在河中央O點相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列說法正確的是（）A．兩船相遇的時間為25.5sB．甲船在靜水中的速度為5m/sC．乙船在靜水中的速度為6m/sD．兩船出發(fā)點的相隔距離為301310、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動，在x方向的s-t圖象和y方向的v-t圖象分別如圖所示.則該質(zhì)點A．初速度大小為3m/sB．所受的合外力為3NC．做勻變速曲線運動D．初速度方向與合外力方向垂直11、x軸上有兩點電荷Q1和Q2，Q1和Q2之間各點對應(yīng)的電勢高低如圖中曲線所示，從圖中可看出()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同種電荷，但不一定是正電荷C．電勢最低處P點的電場強度為0D．Q1和Q2之間各點的電場方向都指向P點12、地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:5二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣,它們的邊緣有三個點.如果把自行車后輪架離地面,沿逆時針方向轉(zhuǎn)動腳蹬,三點分別做半徑為的圓周運動時,向心加速之比_______________.14、(本題9分)甲、乙倆物體以大小相等的線速度做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比為1:3，軌道半徑之比為3:4，則甲、乙兩物體的角速度大小之比為____，向心加速度大小之比為___。15、如圖，斜面傾角為30°，一小球從斜面底端B點的正上方A點水平拋出，初速度v0=10m/s，小球正好垂直打在斜面上。則小球從拋出到打在斜面上的時間t=______________s；AB間的高度hAB=_______________m。取g=10m/s2三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖，ACB是一條足夠長的絕緣水平軌道，軌道CB處在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的勻強電場中，一質(zhì)量m＝0.25kg、電荷量q=-1.5×10-6C的可視為質(zhì)點的小物塊，在距離C點L0＝5.5m的A點處，以初速度v0＝12m/s開始向右運動.已知小物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)（1）小物塊到達C點時的速度大?。唬?）小物塊在電場中運動離C點的最遠距離；（3）小物塊在電場中運動的時間.（結(jié)果可以用根式表示）17、（10分）如圖所示，一可視為質(zhì)點的物體質(zhì)量為m=1kg，在左側(cè)平臺上水平拋出，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點進入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑，A、B為圓弧兩端點，其連線水平，O為軌道的最低點．已知圓弧半徑為R=1.0m，對應(yīng)圓心角為θ=106°，平臺與AB連線的高度差為h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物體平拋的初速度V0；（2）物體運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力．

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、D【解析】

A.小球的受力如圖所示小球受重力mg和繩子的拉力F，因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，根據(jù)平行四邊形定則知，拉力為：，故A錯誤。B.拉力與重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：．故B錯誤；CD.小球做圓周運動根據(jù)牛頓第二定律得：小球運動的周期為：故C錯誤D正確。2、C【解析】

圖中a、b兩點在一個等勢面上電勢相等，則ac間的電勢差等于bc間的電勢差，即Uac=Ubc，根據(jù)W=qU，有Wa=Wb；a位置的電場線較密集，c位置電場線較疏，故Ea＞Ec；故選C。3、A【解析】

當滑片右移時，滑動變阻器左半部分電阻變大，右半部分電阻減小，由于左半部分電阻與上面的電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，電路的總電阻減小，由歐姆定律得知，干路電流變大，則有I1<I2。

當滑片右移時，與電容器并聯(lián)部分的分壓增大，則電容器兩端的電壓增大，由U=Ed可知，兩極板間的電場強度增大；小球受到的水平向右的電場力增大，因重力不變，要使小球重新處于靜止狀態(tài)，細線與豎直板間的夾角應(yīng)增大，則有θ1＜θ2；

A．θ1<θ2，I1<I2，與結(jié)論相符，選項A正確；B．θ1>θ2，I1>I2，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．θ1＝θ2，I1＝I2，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．θ1<θ2，I1＝I2，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A。4、B【解析】試題分析：質(zhì)量為m的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力．根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，在赤道的物體所受地球的引力等于其在兩極所受的重力聯(lián)立求解地球兩極①，在地球赤道上②，聯(lián)立①②得，由①得，地球密度，B正確．5、D【解析】重力勢能是相對的，而參考平面不一定選地面，所以在水平地面以上某高度的物體重力勢能不一定為正值．而在水平面以下物體重力勢能也不一定為負，故AB錯誤．相同的物體中離地面最高的物體其重力勢能最大，而不同的物體質(zhì)量不一定相等，則重力勢能不一定最大．故C錯誤；離地面有一定高度的物體其重力勢能可能零，因為可選此高度的平面為零參考平面．故D正確；故選D．【點睛】因物體被舉高而具有的能叫重力勢能，重力勢能與物體的質(zhì)量及高度有關(guān)．重力勢能須要確定零參考平面后才有意義．所以物體在參考平面下方時重力勢能小于零，在參考平面上方時重力勢能大于零．6、A【解析】

以小球為研究對象，對小球受力分析，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因為A的半徑大，則A球的線速度大于B球的線速度，A球的角速度小于B球的角速度，兩球的向心加速度相等。故A正確，BC錯誤。根據(jù)平行四邊形定則知，球受到的支持力為：，可知兩球受到的支持力相等，則兩球?qū)ν氨诘膲毫ο嗟?。故D錯誤。7、ABD【解析】

若碰后球1的速度方向與原來的方向相同，可知1球的速度小于2球的速度，兩球在B點相遇，是球2反彈后在B點相遇，有：v2t=3v1t，即：v2=3v1．根據(jù)動量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，根據(jù)機械能守恒得：聯(lián)立解得m1=3m2若碰撞后球1的速度方向與原來的方向相反，與擋板碰后反彈在B點追上球2，

則有：v1t=3v2t，即：v1=3v2根據(jù)動量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，根據(jù)機械能守恒得：聯(lián)立解得：m2=7m1若碰撞后球1的速度方向與原來的方向相反，與擋板碰后反彈、球2與擋板碰后反彈在B點相遇，則有：v1t=v2t，即：v1=v2，

根據(jù)動量守恒得：m1v0=-m1v1+m2v2，

根據(jù)機械能守恒得聯(lián)立解得：m2=3m1綜上所述，故A、B、D正確．點晴：解決本題的關(guān)鍵知道彈性碰撞的特點，動量守恒，機械能守恒，結(jié)合兩球碰后的速度大小的關(guān)系和方向，運用動量守恒和機械能守恒綜合求解．8、BCD【解析】

由圖可知，物體先做勻加速直線運動，1s末速度為v，由動能定理可知(F-f)L減速過程中，只有阻力做功：(F-f)L由圖象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1對全程由動能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根據(jù)動量定理可知，合外力沖量等于動量變化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1與分析不符，故A項與題意不相符；B.F：f＝4：1與分析相符合，故B項與題意相符；C.W1：W1＝1：1與分析相符，故C項與題意相符；D.I1：I1＝1：1與分析相符，故D項與題意相符。9、BD【解析】

AB.分析甲船的運動情況，船在靜水中的速度為：v1則垂直于河岸方向上的分速度為：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇時間為：t=故選項A不符合題意，選項B符合題意.C.乙船在靜水中的速度為：v故選項C不符合題意.D.乙船與甲船平行河岸的距離為：x＝v水t＝60m河寬d＝90m，則兩船的出發(fā)點相距s=故選項D符合題意.10、BC【解析】

A.由圖可知，質(zhì)點在x方向上的初速度為vx=ΔxΔt=BD.質(zhì)點的加速度方向沿x軸方向，a=ΔvΔt=6-32m/s2=1.5C.質(zhì)點受到的合外力不變，則質(zhì)點的加速度不變，所以質(zhì)點做勻變速曲線運動；故C正確.11、AC【解析】

從圖象看到，從Q1到Q2電勢是先減小后增大，可以判斷Q1和Q2為同種正電荷，若P點位于中點，兩點電荷的電荷量相同，但是P點離Q2近點，說明Q1一定大于Q2;因此A正確B錯誤；沿著電場線的方向電勢降低，因此可以判斷OP之間得額場強方向向右，而PQ2之間的場強方向向左，因此D錯誤，圖像的斜率為場強，因此P點的場強為零，因此C正確12、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．二．填空題(每小題6分，共18分)13、;【解析】設(shè)A點的線速度為v，則；B點的線速度等于A點線速度，則；C點的線速度為，則；則點睛；此題的關(guān)鍵是知道同緣轉(zhuǎn)動中線速度相同，同軸轉(zhuǎn)動中角速度相同；知道向心加速度的表達式即可解答.14、4:34:3【解析】根據(jù)角速度表達式得：ω=v