四川省绵阳市三台中学2021-2022学年高一下学期末模拟物理 Word版含解析

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三台中学高2021级高一第二学期末模拟试题物理试卷第1卷（选择题，共51分）一、（本大题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。1.在水平路面上转弯的汽车，向心力来源于（）A.重力与支持力的合力B.滑动摩擦力C.重力与摩擦力的合力D.静摩擦力【答案】D【解析】【分析】【详解】汽车在水平路面上转弯过程可看成在水平路面上做圆周运动，重力与支持力平衡，车轮与地面未打滑，没有受到滑动摩擦力作用，所受静摩擦力指向圆心作为向心力，D正确。故选D。2.对于做匀速圆周运动的物体，不断变化的物理量是（　　）A.周期B.角速度C.向心加速度D.线速度的大小【答案】C【解析】【分析】【详解】做匀速圆周运动的物体，它的周期、角速度和线速度的大小是不变的，向心加速度大小不变，方向不断变化，则向心加速度不断变化。故选C。3.一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中．当子弹进入木块的深度达到最大值2.0cm时，木块沿水平面恰好移动距离1.0cm．在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为（）A.1:2B.1:3C.2:3D.3:2【答案】C【解析】【详解】根据题意，子弹在摩擦力作用下的位移为x1=2+1=3cm，木块在摩擦力作用下的位移为x2=1cm；系统损失的机械能转化为内能，根据功能关系，有：△E系统=Q=f•△x；

1子弹损失的动能等于克服摩擦力做的功，故：△E子弹=f•x1；所以，所以C正确；A、B、D错误．4.一个质点在平衡位置附近做简谐运动，下图中的四个函数图像中，正确表达回复力F与质点对平衡位置的位移x的关系的应是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】由简谐运动的定义可知，回复力与位移满足C选项的图线符合题意。故选C。5.如图所示，质量为的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度，是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是（　　）A.的拉力B.的压力C.的压力D.的拉力【答案】A

2【解析】【详解】在最高点，设杆对球的弹力向下，大小为F，根据牛顿第二定律得：mg+F=m，又，解得，F=mg＞0，说明假设正确，即可知道杆对球产生的是拉力，根据牛顿第三定律得知，球对杆的作用力是mg的拉力，方向向上．故选A．【点睛】小球在最高点时，要注意绳子与杆的区别：绳子只能提供拉力；杆提供的了可能是拉力，也可能是支持力．假设法是常用的解法．6.一单摆做简谐运动，欲使其振动的周期加倍，下列措施正确的是（　　）A.使摆球质量加倍B.使振幅加倍C.使摆长增加为原来的2倍D.使摆长增加为原来的4倍【答案】D【解析】【详解】A．根据单摆周期公式摆球质量不影响振动周期，故A错误；B．振幅不影响振动周期，故B错误；CD．根据公式可知，摆长增加为原来的4倍，周期变为原来的2倍，故D正确C错误。故选D。7.一个质量m=1kg的物体（视为质点），从长L=0.4m、高h=0.2m的固定不动的光滑斜面顶端由静止开始下滑，物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率是（　　）（取g=10m/s2）A.5WB.10WC.20WD.40W【答案】B【解析】【详解】物体在光滑斜面上，从顶端由静止下滑到底端时，由机械能守恒定律可得解得

3物体的重力沿斜面向下的下滑力则有重力的瞬时功率是ACD错误，B正确，故选B。8.一架飞机水平匀速直线飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，从飞机上观察，4个球在空中任何时刻总是（　　）A.排成抛物线，它们的落地点是等间距的B.排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C.在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D.在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的【答案】C【解析】【分析】【详解】因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以四颗释放的小球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线．高度一定，每个小球落地的时间相等，因为每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为△x=v△t是等间距的。故选C。9.如图表示一质点做简谐运动的位移随时间变化的图像。根据图像可知，在t=14s时，质点的（　　）A.速度为零，位移为正最大值B.速度为零，加速度为正的最大值C.加速度为正的最大值，位移为零D.加速度为负的最大值，位移为零

4【答案】B【解析】【详解】根据图像可知，振动周期为4s，在t=14s时的位置与t=2s时相同，在负向最大位移处，所以此时速度为零，加速度为正的最大值，故B正确，ACD错误。故选B。10.如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（　　）A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s【答案】B【解析】【详解】如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，即汽车只受重力作用，则有当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，即支持力为，则有联立解得所以B正确；ACD错误；故选B。11.船在静水中的速度是1m/s，河岸笔直，河宽恒定，靠近岸边河水的流速为2m/s，河中间河水的流速为3m/s，以下说法正确的是（　　）A因船速小于水流速，船不能到达对岸B.船不可能沿一直线过河C.船可能到达正对岸

5D.船过河的最短时间是一定的【答案】D【解析】【详解】AC．因船速小于水流速，船不能到达正对岸，但船仍能到达对岸下游某处，故AC错误；B．船在渡河过程中若能不断调整船的方向，使合速度不变，则船可以沿一直线过河，故B错误；D．船在过河的过程中，只要让船头垂直于河岸渡河，那么渡河时间就最短，即船过河的最短时间是一定的，故D正确。故选D。12.有质量相等的两个人造地球卫星A和B，分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动。两卫星的轨道半径分别为rA和rB，且rA>rB。则A和B两卫星相比较，以下说法正确的是（　　）A.卫星A的运行周期较小B.卫星A受到的地球引力较大C.卫星A的动能较大D.卫星A的机械能较大【答案】D【解析】【详解】A．根据解得A的轨道半径大，则A的周期较大，选项A错误。B．因为两卫星的质量相等，根据知轨道半径大，所受的万有引力小，则卫星A受到地球的引力较小，选项B错误；C．根据

6解得A的轨道半径大，则A的动能较小，选项C错误；D．将卫星从低轨道进入高轨道，火箭要点火加速做功，则相同质量的卫星轨道越高则机械能越大，即卫星A的机械能较大。故D正确。故选D。二、本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全选对的得3分，选对但不全的得1分，有错或不选的得0分。13.在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么（　　）A.物体在c点的机械能比在a点时大B.物体在a点的重力势能比在c点时大C.物体在a、b、c三点的机械能相等D.物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小【答案】BCD【解析】【详解】AC．因为忽略空气阻力，所以物体运动过程中机械能守恒，即物体在c点时的机械能等于a点时的机械能等于b点时的机械能，故A错误，C正确；B．以地面为参考面，由题图可知，a点距离地面的高度大于c点距离地面的高度。而物体的重力势能为所以物体在a点的重力势能比在c点时大，故B项正确；D．由运动的合成与分解可知，物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，设竖直方向下落距离为H，有由题图可知，物体在c点下落的距离大，因此在c点的竖直方向速度大，重力的瞬时功率为

7结合之前的分析可知，物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小，故D项正确。故选BCD。14.小球被细绳拴着做匀速圆周运动，轨道半径为R，向心加速度为a，那么（　　）A.小球运动角速度是B.小球在t时间内通过的位移C.小球做圆运动的周期D.小球在t时间内（细线）转过的角度【答案】ACD【解析】【详解】A．根据向心加速度与角速度的关系所以小球运动的角速度为故A正确；B．小球在时间t内通过的路程为小球做圆周运动，则位移小于，故B错误；C．小球做匀速圆周运动的周期为故C正确；D．小球在t时间内（细线）转过的角度

8故D正确。故选ACD。15.质量为m的物体从静止出发以的加速度竖直下降h，下列说法正确的是（）A.物体的机械能增加B.物体的机械能减少C.物体的动能增加D.重力做功mgh【答案】BCD【解析】【详解】AB．由题意知，物体受到重力和竖直向上的阻力，且阻力大小为，机械能的变化用除重力以外的其他力做的功来度量，本题中的阻力做的功为，故物体的机械能应该减少，A错误、B正确；C．物体动能的变化是由合外力做功来决定的，本题中的合外力为，做的功为，因此动能增加了，C正确；D．在此过程中重力做的功为mgh，D正确。故选BCD。16.在平直公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到时，立即关闭发动机，汽车滑行直到停止，运动的图如图所示，汽车牵引力大小为，汽车受到的阻力恒定为，全过程中牵引力做功为，克服阻力所做的功为，则下列各项中正确的是（　　）A∶=4∶1B.∶=3∶1C.∶=1∶1D.∶=1∶3【答案】AC

9【解析】【详解】AB．在匀加速阶段，由牛顿第二定律有在匀减速阶段，由牛顿第二定律有由速度-时间图像可得，联立解得故A正确，B错误；CD．匀加速阶段的位移匀减速阶段的位移牵引力与阻力做功分别为，代入数据解得故C正确，D错误。故选AC。17.如图所示，两质量相同的小球A、B分别用不可伸长的细线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（　　）（以悬点为零势能点）A.A球的角速度大于B球的角速度B.A球的动能大于B球的动能

10C.A球的机械能大于B球的机械能D.A球受到悬线的拉力等于B球受到悬线的拉力【答案】BD【解析】【详解】A．由题意可知，小球从释放到最低点的运动中，由机械能守恒定律可得解得由线速度与角速度的关系公式，可得角速度由此可知A球的角速度小于B球的角速度，A错误；B．由以上计算可知，在最低点A球的速度大于B球的速度，两球质量相同，因此A球的动能大于B球的动能，B正确；C．悬点是零势能点，小球在开始释放点的动能是零，此时小球的机械能是零，由机械能守恒定律，可知小球在经最低点时的机械能是零，则有两小球的机械能相等，C错误；D．小球在经最低点时，由牛顿第二定律可得解得可知A球受到悬线的拉力等于B球受到悬线的拉力，D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题，共49分，将解答写在答题卷上）三、填空题（本大题共5小题，每空2分，共26分）18.质量为4t的汽车，额定功率，在水平公路上由静止开始做直线运动，速度最大可达50m/s。假设汽车在运动过程中所受阻力恒定不变。（1）若以额定功率起动：汽车在运动过程中，当汽车速度为20m/s时，其加速度为______m/s2；（2）若汽车改为以0.5m/s2的不变的加速度起动，这个加速度能保持的时间是______s。

11【答案】①.0.75②.50s【解析】【详解】当汽车速度最大时，加速度为零，此时牵引力大小等于阻力大小，阻力大小为（1）[1]当汽车速度为20m/s时，牵引力根据牛顿第二定律解得（2）[2]若汽车改为以0.5m/s2的不变的加速度起动，根据牛顿第二定律解得匀加速运动的最大速度做匀加速运动的时间19.如图是A、B二单摆在同一地点做简谐运动的振动图像。则A、B二单摆的振幅AA：AB=______，摆长LA：LB=______。【答案】①.3：1②.4：1【解析】【详解】[1]根据振动图像得出，，则A、B二单摆的振幅之比为。

12[2]根据振动图像得出，,利用单摆周期公式得则20.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测量摆长时，应使摆球自由下垂，摆长的下端应从球心算起。现已测出摆长为L，摆动中小球N次经过最低点的时间为t。（记时开始时数1），则计算重力加速度的表达式是g=______（用测量值表示）。【答案】【解析】【详解】[1]单摆周期为由单摆周期公式可得21.（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中有多余的或错误的是______（填字母）。A．用天平称出重锤的质量B．把电火花计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连起来C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过电火花计时器的限位孔，把重锤提升到一定高度D．接通电源，释放纸带E．用停表测出重锤下落的时间（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2，若已知所用重物的质量为200g。实验得到一条清晰纸带如图所示，把第一个点记作O，另选择连续的四个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为41.61cm、49.63cm、56.10cm和62.79cm

13，由此可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J；重锤经过C时的速度为______m/s，动能的增加量为______J。（结果取三位有效数字）【答案】①.AE##EA②.1.10③.3.29④.1.08【解析】【详解】（1）[1]验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要称出重锤的质量，选项A是不必要的；打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表测量，选项E是不必要的。故选AE。（2）[2]重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于[3]重锤经过C时的速度为[4]动能的增加量为22.在研究平抛物体运动的实验中，右图为小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中每一小正方格边长L=5cm，g取10m/s2。则（1）小球平抛时的初速度是______m/s。（2）闪光的频率为f=______次/秒。（3）若小球质量m=200克，则小球经过B点时重力的瞬时功率是______，动能是______。【答案】①.1.5②.10③.4W④.0.625J【解析】【详解】（1）[1]根据

14可得小球平抛时的初速度是（2）[2]闪光的频率为次/秒（3）[3][4]小球经过B点时竖直速度重力的瞬时功率是动能四、计算题（共23分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）23.如图所示，质量为m的滑块在离地面高H=0.45m的光滑弧形轨道上由静止开始下滑。轨道与水平面接触平滑，求：(1)滑块到达轨道底端B时的速度大小为多大？(2)如果滑块在水平面上滑行的最大距离是2.25m，则滑块与水平面间的动摩擦因数为多大？（g取10m/s2）【答案】(1)3m/s；(2)0.2【解析】【详解】(1)设滑块到达点时的速度为，根据动能定理可得

15解得(2)滑块在水平面上滑行时，根据动能定理则有解得滑块与水平面间的动摩擦因数为24.某人造地球卫星质量为1400kg，离地面高度为6.4×106m，卫星做匀速圆周运动。已知地球半径R为6.4×106m，地球表面处的重力加速度g0=10m/s2。求（1）卫星受到的向心力的大小；（2）卫星的速率。【答案】（1）；（2）【解析】详解】（1）对卫星由万有引力定律得对地球表面物体联解得F=3500N（2）由牛顿第二定律得25.如图所示，半径的竖直光滑半圆固定轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作用下，从C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，正好落在C点，已知，g取10m/s2，试求：

16（1）在B点时半圆轨道对物体的弹力；（2）若，则物体从C到A的过程中，摩擦力做的功；（3）水平拉力至少做多少功才能使小物体到达B点。【答案】（1）52.5N；（2）；（3）【解析】【详解】物体过B点之后做平抛运动，竖直方向做自由落体，有水平方向做匀速直线运动，有物体在B点时，由牛顿第二定律得代入数据解得（2）物体由C到B由动能定理得代入数据得（3）物体在半圆轨道内做圆周运动，其在B点有由上述式子可知，在B点的速度越大，其对于B点的压力越大，所以其物体到达B点的临界是其到达B点时的压力为零，此时有

17解得所以此时物体由C到B点有解得由之前的分析可知，其水平拉力做功至少为19.5J

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