2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示,豎直固定的錐形漏斗內壁是光滑的,內壁上有兩個質量相等的小球A和B,在各自不同的水平面內做勻速圓周運動.以下關于A、B兩球作圓周運動時的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和對內壁的壓力(FNA、FNB)的說法正確的是()A．vA>vB B．ωA>ωB C．aA>aB D．FNA>FNB2、如圖所示，電源的電動勢恒定，內阻不計，R1、R2、R4均為定值電阻，R3是一紫外線傳感器，其電阻率隨紫外線強度的增大而減小。當R3所在處紫外線強度增大，R1的電流I和R3兩端的電壓U的變化情況是A．I變大，U變大B．I變大，U變小C．I變小，U變小D．I變小，U變大3、(本題9分)如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放。某同學在研究小球落到彈簧上后繼續向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸Ox，做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標x的變化關系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是:()A．當x=h+x0小球速度為0B．最低點的坐標為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值大于2mgD．當x=h，小球速度最大4、如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球將向上彈起并離開彈簧，直到速度為零時為止，則小球在上升過程中A．小球動能最大時彈性勢能為零B．小球在離開彈簧時動能最大C．小球動能減為零時，重力勢能最大D．小球的動能先減小后增大5、如圖所示，一圓環上均勻分布在正電荷，x軸垂直于環面且過圓心O．下列關于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是（）A．O點的電場強度為零，電勢最低B．O點的電勢為零，電場強度最大C．從O點沿x軸正方向，電場強度先增大后減小，電勢一直降低D．從O點沿x軸正方向，電場強度一直減小，電勢先升高后降低6、(本題9分)某同學的質量為50kg，所騎自行車的質量為15kg，設該同學在平直路面上正常騎行時腳踏自行車的功率為40W．若人與車受到的阻力是其重力的0.02倍，則正常騎行自行車時的速度大小約為A．3m/s B．4m/s C．13m/s D．30m/s7、(本題9分)發射高軌道衛星時，一般是先將衛星發射至近地圓形軌道1上運行，然后在某點Q變速，使其沿橢圓軌道2運行，最后在遠地點P再次變速，將衛星送入預定圓形高軌道3運行，已知軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點．設衛星的質量保持不變，衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，只受地球引力作用，則下列說法正確的是A．衛星在1軌道上正常運行時的速度小于在3軌道上正常運行時的速度B．衛星在1軌道上正常運行時的機械能小于在3軌道上正常運行時的機械能C．衛星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，處于失重狀態，但不是完全失重狀態D．衛星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，加速度逐漸增大8、根據《日經新聞》的報道，日本將在2020年東京奧運會開幕之前使“無人駕駛”汽車正式上路并且投入運營．高度詳細的3D地圖技術能夠為“無人駕駛”汽車提供大量可靠的數據，這些數據可以通過汽車內部的機器學習系統進行全面的分析，以執行不同的指令．如下圖所示為一段公路拐彎處的3D地圖，你認為以下說法正確的是（）A．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時收到的指令應讓車速小一點，防止汽車作離心運動而發生側翻C．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應標出內（東）高外（西）低D．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應標出外（西）高內（東）低9、(本題9分)關于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是（）A．重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少B．物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加C．地球上任何一個物體的重力勢能都是一個確定值D．重力做功的多少與重力勢能的變化都與參考平面的選取無關10、(本題9分)“嫦娥四號”月球探測器到達月球附近時，先在100km高的圓軌道環月運行，之后經歷了環月變軌后開始實施動力下降，速度逐步降低。在距月面100m處開始懸停，自主避障后緩速下降并著陸在月球背面。若已知引力常量G，月球的半徑R及下列數據，可求得月球質量的是（）A．“嫦娥四號”在100km高的環月圓軌道運行時的速度B．“嫦娥四號”在100km高的環月圓軌道運行時的周期C．“嫦娥四號”實施動力下降時的加速度D．“嫦娥四號”在100m高處懸停時受到的重力11、如圖所示，輕質光滑滑輪兩側用輕繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，物體A、B均靜止。物體A和物體B的質量分別為mA、mB，輕繩與水平的夾角為θ（θ＜90°），重力加速度為g，則（）A．物體B受到地面向左的摩擦力為 B．物體B受到地面向左的摩擦力為C．物體B對地面的壓力可能為零 D．物體B對地面的壓力為12、(本題9分)一輕彈簧的左端固定在豎直墻上，右端與質量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡諧運動。當滑塊運動到右側最大位移處時，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子，繼續做簡諧運動，新振子的運動過程與原振子的運動過程相比（）A．新振子的最大速度比原來的最大速度小B．新振子的最大動能比原振子的最大動能小C．新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時間比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一樣大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：(1)甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_________。(2)乙同學采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現象應是______。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這說明______。(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每______s曝光一次，該小球的初速度大小為________m/s，小球運動到圖中位置2時速度大小為_______m/s(g取10m/s2)。14、（10分）(本題9分)某學習小組利用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律。(1)實驗中，應先通電還是先釋放紙帶?_______。(2)如圖所示，a、b、c以及d、e、f分別是連續相鄰的三個打點，c、d間還有一些點圖中未畫出，用刻度尺分別測得a、c間距為,d、f間距為，b、e間距為。(3)已知打點計時器的打點周期為T，當地重力加速度為g，若重錘質量為m，從b到e過程，重錘重力勢能的減少量為=_______，動能的增加量=_______。(4)為了驗證機械能守恒定律，本實驗是否需要測量重錘質量?_______三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，為發射衛星的軌道示意圖。先將衛星發射到半徑為r的圓軌道上，衛星做勻速圓周運動。當衛星運動到A點時，使衛星加速進入橢圓軌道。沿橢圓軌道運動到遠地點B時，再次改變衛星的速度，使衛星入半徑為3r0的圓軌道做勻速圓周運動。已知衛星在橢圓軌道時，距地心的距離與速度的乘積為定值，衛星在橢圓軌道上的A點時的速度大小為v，衛星的質量為m，地球的質量為M，萬有引力常量為G，則：(1)衛星在兩個圓形軌道上的運行速度分別多大?(2)衛星在B點變速時增加了多少動能?16、（12分）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內，光滑曲面AB與光滑水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內壁光滑、半徑r=0.4m的四分之一細圓管CD，圓管內徑略大于小球直徑，管口D端正下方直立一根勁度系數為k=50N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊．一個質量為m=0.5kg的小球（可視為質點）從曲面上P點靜止釋放，P點距BC的高度為h=0.8m．（已知彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數k和形變量x的關系是：，重力加速度g取10m/s2．）求：（1）小球通過C點時的速度大小；（2）小球通過C點時對管道的壓力；（3）在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm（壓縮彈簧過程未超過彈性限度）17、（12分）(本題9分)如圖所示，在高15m的平臺上，有一個小球被細線拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈簧，當細線被燒斷時，小球被彈出，不計一切阻力，（1）小球在空中運動的時間是多少？（2）已知小球落地時速度方向與水平成60°角，求小球被彈簧彈出時的速度大小？（3）小球落地時小球在水平方向的位移多大？

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】

CD．對小球受力分析如圖所示，由于兩個小球的質量相同，并且都是在水平面內做勻速圓周運動，所以兩個小球的受力相同，它們的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有NA=NB，aA=aB，故C、D錯誤；A．由于它們的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式Fn=m可知，半徑大的，線速度大，所以vA＞vB，故A正確；B．由向心力的公式Fn═mrω2可知，半徑大的，角速度小，所以ωA＜ωB，故B錯誤．故選：A．【點睛】對物體受力分析，找出物體的向心力的來源和大小，再根據勻速圓周運動的向心力的公式分析線速度和角速度與半徑的關系，可以得出結論．2、B【解析】

R3是一紫外線傳感器，其電阻率隨紫外線強度的增大而減小；當R3所在處紫外線強度增大，R3的阻值減小，電路總電阻減小，電路總電流增大，流過R1的電流I增大；據知，R2兩端的電壓減??；據知，流過R2的電流I2減小；據知，流過R4的電流I4增大，則R4兩端的電壓U4增大；據知，R3兩端的電壓U減小．A．與分析結果不符，故A項錯誤．B．與分析結果相符，故B項正確．C．與分析結果不符，故C項錯誤．D．與分析結果不符，故D項錯誤．3、C【解析】

AD．根據乙圖可知當

x=h+x0，小球的重力等于彈簧的彈力，此時小球加速度為0，具有最大速度，故

A錯誤；D錯誤.B．根據簡諧運動的對稱性，

x=h+2x0與x=h處速度相等，x=h+2x0處不是最低點，B錯誤；C．根據胡克定律，彈簧壓縮x0時彈力等于mg，x=h+2x0處彈力等于2mg，但不是最低點，所以小球受到的彈力最大值大于2mg，C正確；4、C【解析】

AB.彈力與重力大小相等時，速度最大，動能最大，此時彈簧仍然被壓縮，彈簧的彈力不等于零，彈性勢能不等于零，故AB錯誤；C.小球將向上彈起并離開彈簧，直到速度為零時為止，這個過程中速度為零時，動能減為0，小球上升的高度最大，重力勢能最大，故C正確；D.將力F撤去小球將向上彈起的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運動，后做減速運動，小球的速度先增大后減小，小球的動能先增大后減小，故D錯誤5、C【解析】

AB.圓環上均勻分布著正電荷，根據對稱性可知，圓環上各電荷在O點產生的場強抵消，合場強為零。圓環上各電荷產生的電場強度在x軸有向右的分量，根據電場的疊加原理可知，x軸上電場強度方向向右，根據順著電場線方向電勢降低，可知在x軸上O點的電勢最高，故AB不符合題意；CD.O點的場強為零，無窮遠處場強也為零，所以從O點沿x軸正方向，場強應先增大后減小。x軸上電場強度方向向右，電勢降低，故C符合題意，D不符合題意。6、A【解析】

人和車受到的阻力,勻速行駛時，牽引力等于阻力即,正常騎行自行車的功率，帶入計算得選項A對．7、BD【解析】

A.根據可知，則衛星在1軌道上正常運行時的速度大于在3軌道上正常運行時的速度，選項A錯誤；B.衛星從軌道1要在Q點加速進入軌道2，然后在軌道2上的P點再加速進入軌道3，則衛星在1軌道上正常運行時的機械能小于在3軌道上正常運行時的機械能，選項B正確；C.衛星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，只受萬有引力作用，處于完全失重狀態，選項C錯誤；D.根據可知，衛星在軌道2上從P點運動到Q點過程中，加速度逐漸增大，選項D正確；8、BD【解析】試題分析：“無人駕駛”汽車在拐彎時受到重力、支持力、摩擦力，A錯誤；如果彎道是水平的，則靜摩擦力提供向心力，當達到最大靜摩擦力時對應一最大速度，超過這個速度，將發生離心運動而側翻，B正確；如果彎道傾斜，則要使重力的分力提供向心力，所以應標出外（西）高內（東）低，C錯誤：D正確：故選BD．考點：生活中的圓周運動．【名師點睛】根據汽車轉彎運動的實際情況，為防止側滑，要使公路內側低于外側，形成斜面，使重力的分力提供向心力．9、ABD【解析】當重力對物體做正功時，說明物體下降，故重力勢能減小，故A正確；物體克服重力做功，說明重力做負功，物體上升，故重力勢能增大，故B正確；重力勢能的大小與零勢能的選取有關，故地球上的物體其位置確定，但零勢能面不確定的話，則其重力勢能就不確定，故C錯誤；重力做功與初末位置的高度差有關，與零勢能的選取無關，故D正確；故選ABD．【點睛】重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增加．重力勢能的大小與零勢能的選取有關，但重力勢能的變化與零勢能的選取無關．10、AB【解析】

AB.根據萬有引力提供向心力知，，所以月球的質量為，所以當已知“嫦娥四號”在環月軌道運行的周期和線速度時，可求得月球質量，故AB正確；C．已知“嫦娥四號”實施動力下降的加速度時，嫦娥四號做的是減速運動，加速度與動力下降階段處的重力加速度不相等，由于條件不足，不能求出月球的質量，故C錯誤；D．已知懸停時的重力，重力等于萬有引力，但不知道嫦娥四號的質量，所以不能求出月球質量，故D錯誤；11、BD【解析】

物體A受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態，所以繩子的拉力等于A的重力。以B為研究對象，受力分析如圖所示：根據平衡條件，物體B受到的摩擦力：物體B受到的支持力：又，得：，故BD正確，AC錯誤。故選BD。12、ACD【解析】

A.因整體的質量增大，整體的加速度小于原來的加速度，故物體回到平衡位置時的速度大小比原來小，故A正確；B.振子在最大位移處時系統只有彈簧的彈性勢能，彈性勢能不變，根據機械能守恒定律可知到達平衡位置的動能，即最大動能不變，故B錯誤；C.根據周期公式：可知總質量增大，則周期增大，所以新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時間比原振子大，故C正確；D.因為彈簧的最大伸長量不變，故振子的振幅不變；故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、平拋運動的豎直分運動是自由落體運動PQ兩球將相碰平拋運動的水平分運動是勻速直線運動0.122.5【解析】

(1)[1]在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動．結果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動；(2)[2][3]讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球P做平拋運動，小球Q做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動．當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動；(3)[4]平拋運動可看成