【文档说明】四川省凉山州西昌天立学校2021-2022学年高一下学期期末模拟物理试题 扫描版含解析.pdf,共(10)页,666.676 KB,由小赞的店铺上传
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西昌天立学校高2021级高一下期期末模拟考试物理试题第Ⅰ卷(选择题,满分48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。1~8小题只有一个选项正确,9~12小题不只一个选项正确,选对但不全的给2分,有错选的给0分).1.曲线运动是自然界普遍
的运动形式,下面关于曲线运动的说法中正确的是()A.物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动B.物体在恒定的合外力作用下一定不会做曲线运动C.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态D.做圆周运动的物体所受到的合外力不一定指
向圆心2.一物体在光滑的水平桌面上运动,在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示.关于物体的运动,下列说法正确的是()A.物体做速度逐渐增大的曲线运动B.物体运动的加速度先减小后增大C.物体运动的
初速度大小是50m/sD.物体运动的初速度大小是10m/s3.如图所示,O1为皮带传动的主动轮的轴心,主动轮半径为r1,O2为从动轮的轴心,从动轮半径为r2,r3为固定在从动轮上的小轮的半径.已知r2=2r1,r3=1.5r1.A、B、
C分别是三个轮边缘上的点,则点A、B、C的向心加速度之比是(皮带不打滑)()A.1∶2∶3B.2∶4∶3C.8∶4∶3D.3∶6∶24.两相同高度的固定斜面倾角分别为30°、60°,两小球分别由斜面顶端以相同水平速率v抛出,如图所示,不计空气阻力,假设两球都能落在斜面上,则分别向左、右
两侧抛出的小球下落高度之比为()A.1∶2B.3∶1C.1∶9D.9∶15.如图所示,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大6.如图甲所示,倾角为37的足够长斜面固定在水平地面上,一质量为1kgm的小物块以一定的初速度从底端冲上斜面,0~2.5m过程中物块的动能kE与其沿斜面运动距离s之间的关系如图乙所示,已知重力加速
度g取210m/s,sin370.6,cos370.8,则()A.物体与斜面间的动摩擦因数0.5B.物块沿斜面上滑的最大距离为3.2mC.物块从斜面底端运动到最高点过程中,由于摩擦产生的热量为32JD.物体回到斜面底端时的动能16JkE
7.如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在粗糙的水平转盘上,且木块A、B与转盘中心在同一条直线上,两木块用长为L的细绳连接,A到转盘中心的距离也为L,木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍,整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴O1O2
转动。开始时,绳恰好伸直,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法不正确的是()A.当>lkg32,A、B会相对于转盘滑动B.当>2kgL时,绳上一定有弹力C.在2<<23kgkgLL范围内增大时,B所受摩擦力变大D.
在20<<3kgL范围内增大时,A所受摩擦力一直变大8.如图所示,物块A套在光滑水平杆上,连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为=53°,细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连
,定滑轮顶部离水平杆距离为h=0.2m,现将物块B由静止释放,物块A、B均可视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,不计空气阻力,则()A.物块A与物块B速度大小始终相等B.物块B下降过程中,重力始终
大于细线拉力C.当物块A经过左侧滑轮正下方时,物块B的速度最大D.物块A能达到的最大速度为1m/s9.如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处.将小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O
点正下方B点速度为v,AB间的竖直高度差为h,则()A.由A到B重力对小球做的功等于mghB.由A到B小球的重力势能减少12mv2C.由A到B小球克服弹力做功为mghD.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh-mv2210.如图所示,2020年11月嫦娥五
号在海南文昌航天发射基地成功发射,这是我国首次执行月球采样返回任务,飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动,到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的近月点B时,再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动,则()
A.飞船在轨道Ⅰ上运动时飞船处于平衡状态B.飞船在轨道Ⅱ上从A点运行到B点,飞船的机械能守恒C.飞船在轨道Ⅲ上通过B点的速率等于在轨道Ⅱ上通过B点的速率D.飞船在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度11.一辆
小车在水平的直轨道上由静止开始运动,小车的v-t图像如图所示,在2s~10s内的图像为曲线,其余时间段图像均为直线。已知在2s~14s内,小车以额定功率运动,14s末关闭动力让小车自由滑行。若小车的质量为2kg,在整个运动过程中可认为小车所受的阻力大小不变。下列说法中正确的是()
A.小车的额定功率为9WB.2-10s内动力的冲量为30N·sC.小车加速阶段牵引力的平均功率为16.2WD.加速阶段小车的位移大小为39m12.如图所示,质量mA=0.2kg、mB=0.3kg的小球A、B均静止在光滑水平面上.
现给A球一个向右的初速度v0=5m/s,之后与B球发生对心碰撞.碰后B球的速度可能为()A.2m/sB.3m/sC.4.5m/sD.5m/s第Ⅱ卷(非选择题,满分52分)二、实验题(每空2分,共16分)13.图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系的实验装置图。电动机带动转台
匀速转动,改变电动机的电压可以改变转台的转速,光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接,金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。(1)某同学为了探究向心力跟线速度的关系,需要控制__________和_
_________两个变量保持不变;(2)现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r,光电计时器读出转动的周期T,则线速度,v__________(用题中所给字母表示);(3)该同学多次改变转速后,记录了一系列力与对应周期数据,通过数据处理描
绘出了2Fv图线(图乙),若半径0.2mr,则金属块的质量m__________kg(结果保留2位有效数字)。14.某同学用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图甲所示。(1)下列步骤是实验过程
中的一部分,其中是多余的或错误的有()A.用天平称出重锤的质量B.操作时,应先接通电源后释放纸带C.用秒表测重锤下落的时间D.释放纸带时,夹子应靠近打点计时器(2)若实验中所用重锤质量1.0kgm,打
点纸带如图乙所示,打点时间间隔为0.02s,则打B点时,重锤动能kBE_________J。从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是pE_______J(29.8m/sg,结果保留三位有效数字)(3)根据
纸带计算出相关各点的速度v,用刻度尺量出下落的距离h,以22v为纵轴,以h为横轴做出的图像应该是下图中的___________。三、解答题(本题有4小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写
出最后结果的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)15.北京冬奥会将于2022年2月4日至2月20日举行,跳台滑雪是冬奥会最受欢迎的比赛项目之一。现滑雪场地做如图所示简化:AB段是助滑坡,倾角37,BC段是水平起跳台,AB段与BC段平滑相连,且BC段摩擦可
忽略不计。CD段是着陆坡,倾角也为37。滑雪运动员(可视为质点)在助滑坡上由静止开始下滑,通过起跳台从C点水平飞出,在着陆坡CD上着陆。助滑坡与滑雪板间的动摩擦因数为0.125,运动员全程不
使用雪杖助滑,空气阻力不计,sin370.6,cos370.8,210m/sg。若某次滑雪运动员在空中飞行时间为4.5st,求:(1)运动员在C点水平飞出的速度v的大小;(2)运动员在助滑坡上滑行的长度S。16.(8分)宇航员乘坐宇宙飞
船到达一未知行星,进行科学实验:宇航员在该行星地面附近高h处以某一水平初速度抛出一个小球,测得小球在空中运动时间为t。已知该行星表面无空气,行星半径为R,万有引力常量为G。求:(1)行星的第一宇宙速度;(2)行星的平均密
度。17.(10分)如图,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点。半径OA、OC与OB的夹角分别为α=53°和β=37°。将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从A点左侧高为h=0.8m处
的P点水平抛出,恰从与P点水平距离为l=1.2m的A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)物体水平抛出时的初速度大小v0;(2)物体经过B点时对圆弧轨道压力大小FN;(3)物体
在轨道CD上运动的距离x(结果保留两位小数)。18.(10分)如图所示,CDE为光滑的轨道,其中ED段是水平的,CD段是竖直平面内的半圆,与ED相切于D点,且半径R=0.5m。质量m=0.2kg的小球B静止在水平轨道上,另一质量M=0.2kg的小球A前端装有
一轻质弹簧,以速度v0向左运动并与小球B发生相互作用。小球A、B均可视为质点,若小球B与弹簧分离后滑上半圆轨道,并恰好能过最高点C,弹簧始终在弹性限度内,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)小球B
与弹簧分离时的速度vB多大;(2)小球A的速度v0多大;(3)弹簧最大的弹性势能Ep是多少?西昌天立学校高2021级高一下期期末模拟考试物理试题参考答案1.答案D1.解析当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,A、B错误.物体做曲线运动,合外力
一定不为0,故C错误.做变圆周运动的物体合外力不指向圆心,做匀速圆周运动的物体合外力指向圆心,故D正确.2.答案C解析由题图知,x方向的初速度沿x轴正方向,y方向的初速度沿y轴负方向,则合运动的初速度方向不在y轴方向
上;x轴方向的分运动是匀速直线运动,加速度为零,y轴方向的分运动是匀变速直线运动,加速度沿y轴方向,所以合运动的加速度沿y轴方向,与合初速度方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动.根据速度的合成可知,物体的速度先减小后增大,故A错误;物体运动的加速度等于
y方向的加速度,保持不变,故B错误;根据题图可知物体的初速度大小为:v0==m/s=50m/s,故C正确,D错误vx02+vy02302+402.3.答案C3.解析因为皮带不打滑,A点与B点的线速度大小相等,都等于皮
带运动的速率.根据向心加速度公式a=,可得aA∶aB=r2∶r1=2∶1.由于B、C是固定在一起的轮上的两点,v2r所以它们的角速度相同.根据向心加速度公式an=rω2,可得aB∶aC=r2∶r3=4∶3.由此得aA∶aB∶aC=8∶4∶3,故选C.4.答案C4.解析根据平抛运动的规律以
及落在斜面上的特点可知,x=vt,y=gt2,tanθ=,12yx分别将30°、60°代入可得左右两球平抛所经历的时间之比为1∶3,两球下落高度之比为1∶9,选项C正确.5.答案A5.解析甲、乙两卫星分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,万有引力提供各自
做匀速圆周运动的向心力.由牛顿第二定律有G=ma=mr=mω2r=m,可得a=,T=Mmr24π2T2v2rGMr22π,ω=,v=.由已知条件可得a甲<a乙,T甲>T乙,ω甲<ω乙,v甲<v乙r3GMGMr3GMr,故正确选项为A.6.答案D6.解答:解:A、
根据动能定理可得:ΔEk=F合s,所以Ek−s图象斜率的绝对值表示合外力。根据图乙可知,图象的斜率绝对值:k=ΔEk/Δs=8N;根据牛顿第二定律可得:mgsinθ+μmgcosθ=F合=k,解得:μ=0.25,故A错误;B、设物块沿斜面上滑的最大距离为x,根据动能定理可得:−
F合x=0−Ek0,解得:x=4m,故B错误;C、物块从斜面底端运动到最高点过程中,由于摩擦产生的热量为:Q=μmgxcosθ,解得:Q=8J,故C错误;D、根据能量守恒定律可得物体回到斜面底端时的动能Ek=Ek0−2Q=32J−2×
8J=16J,故D正确。7.答案C7.解答:解:A:当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B相对于转盘会滑动,对A有:kmg−T=mLω2,对B有:T+kmg=m•2Lω2,解得ω=时,A、B相对于转盘会滑动,故A正确;lkg3
2B、当B达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,kmg=m•2Lω2,当时,绳子一定>2kgLw有弹力,故B正确;C、当角速度满足范围内增大时,B所受摩擦力不变,故C错误;2<<23kgkgLLwD、当ω在范围内增大时,A所需要的向心力增大,绳的拉力也在变大,所以A20<<3kgLw所受摩擦力一直
增大,故D正确;故选:C。8.答案D8.解答:A、由几何关系有:vB=vAcosθ,显然vA>vB,故A错误;B、对B物体,由于始末位置的速度均为零,则B物体是先加速运动后减速运动,则其加速度先向下,后向上,则拉力先小于重力,后大
于重力,故B错误;C、对A和B系统,当A物体经过左侧滑轮正下方时,由于B减少的机械能最多,则A增加的机械能也最多,故A的速度最大,故C错误;D、由上一问的结论,对AB系统,根据机械能守恒有:mg(hsinθ−h)=mv2Am,代入数据21得到vAm=1m/s,故D正确;故选:D。
9.答案AD9.解析重力做功只和高度差有关,故由A到B重力做的功等于mgh,选项A正确;由A到B重力势能减少mgh,选项B错误;由A到B小球克服弹力做功为W=mgh-mv2,选项C错12误,D正确.10
.答案BD10.解答:解:A、飞船在轨道Ⅰ上运动时速度方向沿轨迹的切线方向,时刻在变化,所以飞船做变速运动,处于非平衡状态,故A错误;B、飞船在轨道Ⅱ上从A点运行到B点,只有月球对飞船的引力做功,则飞船的机械能守恒,故B正确;C、飞
船从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ上做近心运动,必须在B点减速,则飞船在轨道Ⅲ上通过B点的速率小于在轨道Ⅱ上通过B点的速率,故C错误;D、设月球的质量为M,飞船到月球中心的距离为r,加速度为a,由牛顿第二定律得GMm/r2=ma,得a=GM/r
2,则飞船经过同一点加速度一定,可知在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度等于在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度,故D正确。11答案:BC。11.解答:解:A、小车在14s~18s时间内做匀减速直线运动,加速度大小为:a=Δv/Δt=1.5m/s2,小车受到的阻力大小Ff=ma=2×1.5N=3N在10~14
s内小车做匀速直线运动,牵引力为:F=Ff,则小车的额定功率为P=Fvm=3×6W=18W,故A错误;B、设2−10s内动力的冲量为I,由动量定理得:I−Fft=mvm−mv,由图知t=8s,v=3m/s,vm=6m
/s,解得I=30N•s,故B正确;C、0~2s内小车的加速度大小为:a′=Δv/Δt=1.5m/s2,根据牛顿第二定律得:F′−Ff=ma,得牵引力为:F′=Ff+ma=3N+2×1.5N=6N位移x1=1/2a′t′2=3m,则0~2s内小车牵
引力做功为W1=F′x1=6×3J=18J;2~10s内牵引力做功为W2=Pt=18×8J=144J,小车加速阶段的平均功率为P=(W1+W2)/t=16.2W,故C正确;D、设加速阶段小车的位移大小为x,0−10s内,根据动能定理得:W1+W2−Ffx=1/2mv2m−
0,解得x=42m,故D错误。12答案AB12.解:如果两球发生完全非弹性碰撞,碰撞后两球速度相等,设大小是v,两球碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mAv0=(mA+mB)v,代入数据解得:v=2m/s如果两球发生完全弹性碰
撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,设碰撞后A的速度大小为vA,B的速度大小为vB,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:mAv0=mAvA+mBvB,由机械能守恒定律得:mAv20=mAv2A+mBv2B121
212代入数据解得:vA=−1m/s,vB=4m/s,负号表示方向与正方向相反碰撞后B球的速度范围是:2m/s≤vB≤4m/s,故AB正确,CD错误。故选:AB。13.质量半径0.182rTp14.AC
2.212.25C15.【答案】(1)30m/s;(2)90m15.(8分)【解析】(1)设运动员从C点到着落点的距离为L,根据平抛运动特点可得1分21sin2Lgtq=1分cosLvtq=解得1分30m
/sv=(2)在助滑坡滑动时,对运动员进行受力分析,根据牛顿第二定律可得1分sincosmgmgmaqmq-=解得1分25m/sa=根据运动学公式2分202vaS-=解得1分90mS=16.(8分)解:(1)小球做平抛运动,设小球质量为m,行星质量为M,行星重力加速度为g,第一宇宙速
度为v,则(2分)221gth(1分)RmRGMm22(1分)mgRGMm2解得(1分)tRh2(2)设行星体积为V,密度为ρ,则(1分)343RV(1分)VM解得(1分)223RGth17.(10分)解:(1)物体恰从A点沿切线方向进入圆弧
轨道,平抛运动规律,有:………………①(1分)221gth………………②(1分)tan0vgt联解①②得:………………③(1分)03m/sv=(2)物体从P至B点的过程,由机械能守恒,有:………………④(1分)()22011cos22BmghRRmvmva+-=-经过B点时,由圆周运动向
心力公式有:………………⑤(1分)2=BNvFmgmR¢-由牛顿第三定律有:………………⑥(1分)=NNFF¢联解④⑤⑥得:………………⑦(1分)34NNF=(3)根据题意可知,物体沿轨道CD向上作匀减速运动,速度减为零后将不会下滑。从B到上滑至最高点的过程,由动能定理有:…………
……⑧(2分)()()211-cossincos02BmgRmgmgxmvbbmb-+--=解⑧得:………………⑨(1分)1.09mx»18.【答案】(1)5m/s(2)5m/s(3)1.25J18.(10分)【解析】(1)设小球B恰好过C点
时速度为vC,则有mg=m①1分vR-mg·2R=mv-mv②1分122C122B联立①②解得vB=5m/s。1分(2)小球B与弹簧分离前后,小球A、B及弹簧系统动量守恒,由动量守恒定律及能量守恒定律有Mv0=MvA+mvB③1分
Mv=Mv+mv④1分1220122A122B联立③④解得v0=5m/s。1分(3)对小球A、B及弹簧系统,当A、B两者速度相同时,弹簧有最大弹性势能Ep,设共同速度为v,由动量守恒定律及能量守恒定律有Mv0=(M+m)v⑤1分Ep=Mv-(M+m)v2⑥2分122012联立⑤⑥解得EP
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