2021-2022年四川省成都市第七中学高一（下）期末模拟仿真物理试题（一）含解析

这是一份2021-2022年四川省成都市第七中学高一（下）期末模拟仿真物理试题（一）含解析，共25页。试卷主要包含了多项选择题，实验题，本题共2小题，共14分，计算题解答应写出必要的文字说明等内容，欢迎下载使用。
2022年成都市高一下期期末物理模拟试卷（一）物理试题一、本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题目要求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会做直线运动C. 物体在方向不断变化的合外力作用下一定会做曲线运动D. 物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动【答案】C【解析】【详解】A．物体受到变力的作用，若力与初速度在同一直线上，物体做直线运动，故A错误；B．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，故B错误；C．物体所受的合外力方向不断变化，表明合外力不会与速度始终共线，故在该合外力作用下物体一定会做曲线运动，故C正确；D．做匀变速曲线运动物体所受的合外力恒定不变，而不只是合外力大小不变，故D错误。故选C。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/s【答案】C【解析】【详解】由图知，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；根据图象可知物体的初速度为：，故C正确，D错误。故选C。3. 如图所示，O1为皮带传动的主动轮的轴心，轮半径为r1，O2为从动轮的轴心，轮半径为r2∶r3为固定在从动轮上的小轮半径，已知r2=2r1，r3=1.5r1，A、B和C分别是3个轮边缘上的点，质点A、B、C的向心加速度之比是（　　）A. 1∶2∶3 B. 2∶4∶3C. 8∶4∶3 D. 3∶6∶2【答案】C【解析】【详解】对于A和B，由于皮带不打滑，线速度大小相等，即由得对于B与C，绕同一转轴转动，角速度相等，即则根据可知，质点A、B、C的向心加速度之比为故C正确，ABD错误。故选C。4. 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【答案】A【解析】【详解】根据卫星运动的向心力由万有引力提供， 有：
由，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正确; ，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故B错误； ，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C错误； ，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故D错误．故选A．点睛：抓住半径相同，中心天体质量不同，根据万有引力提供向心力展开讨论即可，注意区别中心天体的质量不同． 5. 如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M。现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F，使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，物体A与斜面体始终保持相对静止，当移动的距离为L时，斜面体B对物体A所做的功为（　　）
 A. FL B. mgLsinθ·cosθ C. 0 D. mgLsinθ【答案】C【解析】【分析】【详解】物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，A处于平状态，斜面体B对物体A的作用力竖直向上，大小与重力相等，向左移动的过程中，力与位移垂直，所做功为零，C正确。故选C。6. 两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v抛出，如图所示，假设两球能落在斜面上，则两球下落高度之比（ ）A 1:2 B. 3:1 C. 1:9 D. 9:1【答案】C【解析】【详解】根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知：，，，分别将30°、60°代入求时间之比为1:3，两球下落高度之比为1:9，C正确．7. 质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距s，如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度大小为g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为（　　）A.  B. C. μmgs D. μmg(s＋x)【答案】A【解析】【详解】设物体克服弹簧弹力所做的功为W，根据动能定理有解得故选A。8. 如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑轻质定滑轮两侧，物体A、B的质量都为m.开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上．放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A. 弹簧的劲度系数为B. 此时弹簧的弹性势能等于C. 此时物体B的速度大小也为vD. 此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上【答案】A【解析】【详解】A．由题意可知，物体B对地面恰好无压力，此时弹簧所受的拉力大小等于物体B的重力，即弹簧伸长的长度为由得A正确；B．A与弹簧组成的系统机械能守恒，则有则弹簧的弹性势能B错误；C．物体B对地面恰好无压力时，B的速度为零，C错误；D．对A，根据牛顿第二定律有又得D错误。故选A。二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或错选的得0分）9. 一质量为2kg的质点在如图甲所示的xOy平面内运动，在x方向的速度—时间图象和y方向的位移—时间(y－t)图象分别如图乙、丙所示，由此可知(   )A. t＝0s时，质点的速度大小为12m/sB. 质点做加速度恒定的曲线运动C. 前两秒，质点所受的合力大小为10ND. t＝1.0s时，质点的速度大小为7m/s【答案】BC【解析】【详解】AB.由v－t图可知，物体在x方向上初速度为12m/s，而在y方向上，物体做速度为：m/s的匀速运动，故在前2s内物体做匀变速的曲线运动，物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，则初速度大小：13m/s；故A错误，B正确；C.由v－t图可知，前2s，物体的加速度为：－5m/s2，根据牛顿第二定律，前两秒物体所受合外力大小为：F＝ma＝2×5N＝10N，故C正确；D.t＝1.0s时，x方向的速度为7m/s，而y方向速度为5m/s，因此质点的速度大小为m/s，故D错误．10. 内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙。现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后（　　）A. 下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能B. 下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能C. 甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点D. 杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点【答案】AD【解析】【详解】环形凹槽光滑，甲、乙组成的系统在运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒，下滑过程中甲减少的机械能总是等于乙增加的机械能，甲、乙系统减少的重力势能等于系统增加的动能；甲减少的重力势能等于乙增加的势能与甲、乙增加的动能之和；由于乙的质量较大，系统的重心偏向乙一端，由机械能守恒，知甲不可能滑到凹槽的最低点，杆从右向左滑回时乙一定会回到凹槽的最低点，故AD正确，BC错误。故选AD。11. 2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（　　）A. 质量之积 B. 质量之和C. 速率之和 D. 各自的自转角速度【答案】BC【解析】【详解】AB．双中子星做匀速圆周运动频率f=12Hz（周期），由万有引力等于向心力，可得，r1+r2=r=400km联立解得选项B正确A错误；C．由可得选项C正确；D．不能得出各自自转的角速度，选项D错误。【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。12. 质量为m的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用。水平力F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（　　）
 A. 时刻物体的速度为B. 时刻，水平力F的瞬时功率为C. 在到这段时间内，水平力F的平均功率为D. 在到这段时间内，水平力F的平均功率为【答案】BC【解析】【详解】AB．时间内，物体的加速度位移为时刻的速度时间内，物体的加速度位移为时刻的速度所以在时刻，水平力F的瞬时功率A错误，B正确；CD．时间内，水平力F的平均功率C正确，D错误。故选BC。13. 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重力做的功等于mghB. 由A到B重力势能减少C. 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【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．重力做功只与初末位置的高度差有关，则由A至B重力功为mgh，A正确；BD．由A至B重力做功为mgh，则重力势能减少mgh。小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，所以B错误D正确；C．根据动能定理得所以由A至B小球克服弹力做功为，C错误。故选AD。14. 如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在倾斜固定的直杆上，倾斜杆与水平面成45°角，B套在水平固定的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计，两直杆足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆（初始时轻杆与水平面成30°角）连接，A、B从静止释放，B开始沿水平杆向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
 A. A、B及轻杆组成的系统机械能守恒B. 当A到达B所在的水平面时，A的速度为C. B到达最右端时，A的速度大于D. B的最大速度为【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．不计一切摩擦，在运动的过程中，A、B及轻杆组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，A正确；B．从开始到A到达与B同一水平面的过程，由系统的机械能守恒得其中解得A的速度为B错误；C．B滑块到达最右端时，速度为零，此时轻杆与斜杆垂直，由系统的机械能守恒得解得A的速度为C正确；D．当轻杆与水平杆垂直时B的速度最大，此时A的速度为零，由系统的机械能守恒得解得B最大速度为D错误；故选AC。三、实验题，本题共2小题，共14分15. 为了探究机械能守恒定律，玉田一中的吉吉设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：
 A.小车    B.钩码  C.一端带滑轮的木板    D.细线  E.电火花计时器    F.纸带G.毫米刻度尺    H.低压交流电源  I.220 V的交流电源（1）根据上述实验装置和提供的实验器材，你认为实验中不需要的器材是________（填写器材序号），还应补充的器材是________。（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0~6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T。则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_____________________________。（3）在实验数据处理时，如果以 为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出－d图像，其图线的斜率表示的物理量的表达式为________________（用字母表示）。【答案】    ①. H    ②. 天平    ③. 或    ④.     ⑤. 【解析】【分析】【详解】（1）[1][2]电火花计时器使用的是220 V交流电源，因此低压交流电源用不着；另外还需要用到天平测出小车的质量M；（2）[3]打点2时的速度等于1~3间的平均速度，即v2＝[4]根据机械能守恒，整个系统减小的重力势能等于整个系统增加的动能，即g（3）[5]根据mgd＝（M＋m）v2得所以－d图像的斜率，表示的物理量的表达式为（加速度）。16. 某同学在做“探究平抛运动的特点”实验时得到了如图所示的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（1）小球平抛的初速度为________m/s。(g取10m/s2)（2）小球运动到b点时速度大小vb=________，方向________。（3）小球抛出点的位置坐标x=________cm，y=________cm。【答案】    ①. 2    ②. 2.5m/s    ③. 与水平方向的夹角为    ④. -10    ⑤. -1.25【解析】【详解】（1）[1]根据平抛运动的规律，在竖直方向上，则有解得T=0.1s在水平方向水平位移为x=20cm，则有解得（2）[2] [3]竖直方向上的分速度为则b点的速度大小为代入数据解得设速度与水平方向的夹角为，则有解得，即与水平方向的夹角为（3）[4][5]设抛出点到b点的时间为t，则有水平方向上的位移为竖直方向上的位移为所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.2 m -0.3m =-0.1m=-10cmy=0.1m -0.1125m =-0.0125m=-1.25cm四、计算题（本题共3个小题，共40分）解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的不能得分，有数值运算的题，中必须明确写出数值和单位17. 在夏天，水上乐园是非常受大众欢迎的地方，如图是水上乐园的一种娱乐设施，人们可以从倾角为θ=37°的倾斜滑道上由静止滑下，进入水平滑道后减速停下来。已知倾斜滑道长度为32m，某人质量为m=60kg，从倾斜滑道顶端由静止滑下，在水平滑道上滑过的距离为51.2m，滑行的总时间为t=10.4s，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，人与滑道之间的动摩擦因数均相同，求：（1）滑行过程中最大的速度vm及在水平滑道上滑行的时间t2；（2）μ的值；
 【答案】（1），；（2）0.25；【解析】【分析】【详解】(1)在倾斜滑道上在水平滑道上联立可得(1)对整个过程由动能定理有解得18. 如图所示，内壁光滑管道竖直放置，其圆形轨道部分半径，管道左侧处放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口恰好水平，且与圆心等高，出口的右侧接水平直轨道，轨道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段长度均为。在第一个光滑段与粗糙段的结合处位置放一质量的物块乙，质量为的物块甲通过弹射装置获得初动能。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为，弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为时，滑块甲到达与圆心等高的处时刚好对管壁无挤压。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块视为质点，空气阻力忽略不计，。（1）求滑块经过点时对管道的压力；（2）当弹射器中的弹簧压缩量为时，滑块甲与滑块乙在处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求碰后两物块滑行的距离
 【答案】（1），竖直向下；（2）17.9m【解析】【分析】【详解】（1）滑块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压，说明到达C点处速度恰好为零，从A到C由能量守恒可得从C到B过程由能量守恒可得在B点由牛顿第二定律可得解得由牛顿第三定律可知，对管道压力大小为3N，方向竖直向下。（2）从A到D过程由能量守恒可得弹簧具有的弹性势能为碰撞过程满足动量守恒设在粗糙段滑行距离为x1，由能量守恒可得解得x1=9m在光滑段滑行距离为x2=x1-0.1=8.9m所以滑行的总距离为19. 如图，科研人员在研究某运动赛道路面特性时，将一质量m＝lkg小滑块（视为质点）在半径R＝0.4m的圆弧A端由静止释放，运动到B点时速度为v＝2m∕s．经过B后立即将圆弧轨道撤去．滑块在可视为光滑材料的水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ＝37°、长s＝lm斜面轨道CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦系数可在0≤μ≤1.5之间调节．斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点．认为滑块通过C和D前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力．（1）求滑块在B点时对轨道的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功；（2）若设置μ＝0.5，求质点从C运动第一次运动到D点的时间；（3）若最终滑块停在D点，求μ的可能取值范围．
 【答案】（1）20N,2J（2）（﹣1）s（3）≤μ≤或者μ＝1【解析】【详解】（1）滑块在B点，受到重力和支持力，在B点，根据牛顿第二定律有：， 代入数据解得：F＝20N，由牛顿第三定律得：＝20N．从A到B，由动能定理得：mgR﹣W＝mv2，代入数据得：W＝2J．（2）在CD间运动，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma，解得：a＝6m/s2，根据匀变速运动规律有：代入数据解得：t＝（﹣1）s（3）最终滑块停在D点有两种可能：A．滑块恰好从C下滑到D，由动能定理得：mgs•sinθ﹣μmgcosθ＝0- 解得：μ＝1B．滑块斜面CD和水平地面间多次往复运动，最终静止在D点．当滑块恰好能返回C不飞出，由动能定理得：﹣μ1mgcosθ•2s＝0﹣，解得：μ1＝当滑块恰好能静止在斜面上，则有mgsinθ＝μ2mgcosθ 解得：μ2＝所以≤μ≤或者μ＝1