2022-2023学年安徽省芜湖一中物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同2、如图，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力不可以等于零B．小球过最高点时的最小速度为C．若小球在最低点的速度为，则当它运动到最高点时杆对球的作用力方向一定向上D．若增大小球运动的速度，则在最高点时球对杆的力一定增大3、(本题9分)某城市创卫工人用高压水枪冲洗墙面上的广告，如图所示，若水柱截面为S，水流以速v垂直射到墙面上，之后水速减为零，已知水的密度为p，则水对墙面的冲力为（　　）A．B．C．D．4、(本题9分)某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，人以速度v0匀速向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A实际运动的速度是(　　)A．B．C．v0cosθD．v0sinθ5、(本题9分)在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身高了50％，做衣服用的布料也要多50％，但实际上这种计算是错误的，若物体的几何线度长为L，当L改变时，其他因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由纲量关系决定的．在上例中，物体的面积S=kL2，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52=2.25倍．以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m．可假设其体内能用来跳高的能量E∝L3（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近（）A．0.3mB．3mC．30mD．300m6、(本题9分)在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且大小为2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法中不正确的是A．a车做匀速运动且速度为2m/sB．b车做匀减速运动C．t=3s时两车相遇D．t=3s时b车的速度为8m/s7、(本题9分)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,受重力、电场力和空气阻力三个力作用．若该过程中小球的重力势能增加3J,机械能增加1.5J,电场力对小球做功2J,则下列判断正确的是（ ）A．小球的重力做功为3JB．小球克服空气阻力做功0.5JC．小球的电势能增加2JD．小球的动能减少1.5J8、(本题9分)如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是(　　)A．若小球以最小位移到达斜面，则B．若小球垂直击中斜面，则C．若小球能击中斜面中点，则D．无论小球怎样到达斜面，运动时间均为9、(本题9分)轻杆一端固定在光滑水平轴O上，杆长为l．杆另一端固定一质量为m可视为质点的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（）A．小球在最高点时对杆的作用力为零，只有重力提供小球的向心力B．小球恰好通过最高点的临界速度是C．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能减小D．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能增大10、(本题9分)如图所示电路，当闭合后两灯均不亮，已知两灯泡、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好，其余三条导线中有一条发生断路．若某同学使用多用电表来检查断线部分，他用多用表的红表笔与点相连接，把黑表笔分别先后与点、点相连．则以下检测断线部分的方法可行的是________A．闭合，用多用表的电压表B．断开，用多用表的电流表C．断开，用多用表量程的欧姆表D．闭合，用多用表量程的欧姆表11、(本题9分)如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘边缘的A点上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周过程()A．这个力F做的总功为0JB．这个力F做的总功为20πJC．A点所受的向心力做的总功为0JD．A点所受的向心力做的总功为20πJ12、(本题9分)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，A．矿车上升所用的时间之比为4:5B．电机的最大牵引力之比为2:1C．电机输出的最大功率之比为2:1D．电机所做的功之比为4:5二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一辆小车质量为1500kg，分别以10m／s的速度经过半径为50m的拱形桥的最高点（如图甲）和凹形桥的最低点（如图乙）．g=10m／s1．在图甲中车对桥顶部的压力大小为________N，在图乙中车对桥底部的压力大小为_______N．14、(本题9分)如图所示小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，线长为L，小球质量为m，重力加速度为g，则小球的向心力大小为________，小球运动的线速度大小为________。15、(本题9分)地球绕太阳公转轨道半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，设地球绕太阳做匀速圆周运动，则太阳的质量M=____________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量都是m的物体A和B，通过轻绳子跨过滑轮相连斜面光滑，不计绳子和滑轮之间的摩擦开始时A物体离地的高度为物体位于斜面的底端，用手托住A物体，A、B两物均静止撤去手后，求：物体将要落地时的速度多大？物落地后，B物由于惯性将继续沿斜面上升，则B物在斜面上的最远点离地的高度多大？17、（10分）光滑水平面上有一直角坐标系xoy，一质量为2kg的小物体位于坐标原点处。t=0时刻给物体施加一大小为10N、方向沿x轴正向的恒力F1作用，t1=2s时撤去此力，同时给物体施加一大小为5N、方向沿y轴正向的恒力F2作用。在t2=6s时刻，求：（1)物体的位置坐标；（2）物体的速度大小及方向。（结果保留两位有效数字）参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据可知动量变化量不同，C正确．2、C【解析】A.小球过最高点时，若速度等于，则杆所受的弹力等于零，故A错误B.当小球在最高点受到杆的弹力等于小球的重力时，小球的速度有最小值且，故B错误；C.若小球在最低点的速度为，设上升到最高点的速度为v根据动能定理，以及向心力公式可知，方向沿杆向上，故C正确；D.若小球在最高点的速度小于，在最高点，随着小球运动速度的增大，小球受到的支持力减小，根据牛顿第三定律可知在最高点时球对杆的力减小，故D错误；3、B【解析】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：m=ρV=ρSvt以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：Ft=0-mv，即：F=-=-ρSv1，负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可知，水对钢板的冲击力大小也为ρSv1．A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误。4、A【解析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度．故A正确，BCD错误．5、A【解析】由题意知，依据能量的转换和守恒，跳蚤上升过程中：，可得：，k是常数，由于不变，所以高度h不变，故A正确，BCD错误．点睛：该题的关键依据题意分析出h的相关表达式，这是开放性的题目，应注重从题目中获取信息的能力．6、D【解析】A.s-t图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：．故A正确．B.s-t图象的斜率等于速度，可知b车做匀减速运动，选项B正确；C.t=3s时两车位移相同，则两车相遇，选项C正确；D.t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相等，此时两车的速度相等，则t=3s，b车的速度为：vb=va=2m/s，故D错误．此题选择不正确的选项，故选D.7、BD【解析】A、小球的重力势能增加3J，则球克服重力做功3J．故A错误．B、小球共受到重力、电场力、空气阻力三个力作用．小球的机械能增加1.5J，则除重力以外的力做功为1.5J，电场力对小球做功2J，则知，空气阻力做功为-0.5J，即小球克服空气阻力做功0.5J．故B正确．C、电场力对小球做功2J，则小球的电势能减小2J．故C错误．D、小球的重力势能增加3J，机械能增加1.5J，说明动能减小1.5J．故D正确．故选BD．【点睛】本题关键要掌握功与能的关系，要注意几对功与能的对应关系，不能混淆．8、AB【解析】A、设斜面的长度为L，若小球能击中斜面中点如图所示：由平抛知识得：解得：，故A错；B、若小球垂直击中斜面时速度与竖直方向的夹角为,则,得:.故B对；.C、当小球落在斜面上的D点时,位移最小,设运动的时间为t,则由平抛运动知：计算得出故C对；D错；点睛：由数学知识得:从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线.设经过时间t到达斜面上,根据平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,表示出水平和竖直方向上的位移,再根据几何关系即可求解时间.9、CD【解析】杆模型中，小球刚好能通过最高点P的速度为0，设小球在最高点时对杆的作用力为F，根据牛顿第二定律：F-mg=0，得：F=mg，故AB错误；在最高点，当速度大于，杆子表现为拉力，当速度小于，杆子表现为支持力．根据牛顿第二定律知，在最高点当速度大于，速度增大，则杆子的作用力增大，当速度小于，速度增大，则杆子的作用力减小．故CD正确；故选CD.点睛：解决本题的关键知道“杆模型”与“绳模型”的区别，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行分析．10、AC【解析】A．电路中发生断路，断路处元件两端的电压等于电源的电动势，故S闭合时，多用表应用电压表，故A正确；B．S闭合时，若ab完好，电流表接在ab间，没有读数，若此处电路有断路，电流表串联在电路，应有读数，所以用电流表不能判断断路故障在何处，故B错误；C．S断开时，多用表用R×1量程的欧姆表测量各段电阻，可判断出故障所在的位置．故C正确；D．S闭合时，不能用多用表的欧姆表，可能会损坏欧姆表，故D错误．故选AC11、BC【解析】转一周通过的弧长为：x=2πR=2π(m)；因为F的方向始终与速度方向相同，即与位移方向始终相同，则转动一周，力F做的功为力与转过的弧长的乘积；故F做功为：W=Fx=10×2πJ=20πJ，选项A错误，B正确；A点所受的向心力方向与速度方向垂直，则向心力做的总功为0J，选项C正确，D错误.12、AC【解析】A．由图可得，变速阶段的加速度，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为，选项A正确；B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力，匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功；第②次提升过程做功；两次做功相同，选项D错误．【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.1×1041.8×104【解析】在图甲中，根据牛顿第二定律得：解得支持力为：根据牛顿第三定律知，图甲中车对桥顶部的压力大小为11000N．在图乙中，根据牛顿第二定律得：解得：根据牛顿第三定律知，图乙中车对桥底部的压力大小为18000N．【点睛】解决本题的关键知道小车在最高点和最低点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解.14、【解析】[1]小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，小球的合力提供向心力，如图由几何关系得：向心力的大小[2]根据向心力公式解得：小球运动的线速度大小为15、【解析】根据可得太阳的质量.三．计算题(22分)16、(1)(2)【解析】(1)B两物构成的整体系统只有重力做功，故整体的机械能守恒得：整理得:当A物体落地后，B物体由于惯性将继续上升，此时绳子松了，对B物体而言，只有重力做功，故B物体的机械能守恒，设其上升的最远点离地高度为H，根据机械能守恒定律得：整理得  【点睛】考查单个物体与系统机械能守恒的不同应用，突出机械能守恒的条件．17、（1）（2）14m/s，与Ox夹角为【解析】（1）0-t1内，物体沿Ox方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F1=ma1。可得：a1=5m/s2。0-t1内，物体的位移为：x1=a1t12=×5×22=10mt1=2s时刻物体的速度为：v1=a1t1=5×2=10m/s2-6s内物体做类平抛运动，在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：F2=ma2。可得：a2=2.5m/s2。2-6s内物体沿y轴方向的分位移：y2=a2(t2−t1)2=×2.5×(6−2)2=20mx轴方向的分位移：x2=v1（t2-t1）=10×（6-2）=40m故在t2=6s时刻，物体的位置坐标为：x=x1+x2=50m，y=y2=20m（2）在t2=6s时刻，物体沿x轴方向的分速度为：vx=v1=10m/s沿y轴方向的分速度为：vy=a2（t2-t1）=2.5×（6-2）=10m/s故合速度为：设合速度方向与Ox轴的夹角为θ，则有：，θ=45°