2022届安徽省亳州市高一(下)物理期末联考模拟试题含解析

2022届安徽省亳州市高一(下)物理期末联考模拟试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．(本题9分)假设汽车在行驶中受到的阻力与其速度成正比．当汽车保持功率P匀速行驶时，车速为v；则要使汽车以2v的速度匀速行驶，则应该保持的功率为（）
A．P
B．2P
C．4P
D．8P
2．(本题9分)如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，大圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲不打滑转动．大、小圆盘的半径之比为3：1，两圆盘和小物体m1、m2间的动摩擦因数相同．m1离甲盘圆心O 点2r，m2 距乙盘圆心O′点r，当甲缓慢转动且转速慢慢增加时（）
A．物块相对盘开始滑动前，m1与m2的线速度之比为1：1
B．随转速慢慢增加，m1与m2同时开始滑动
C．随转速慢慢增加，m1先开始滑动
D．物块相对盘开始滑动前，m1 与m2的向心加速度之比为2：9
3．一走时准确的时钟（设它们的指针连续均匀转动）
A．时针的周期是1h，分针的周期是60s
B．分针的角速度是秒针的12倍
C．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的向心加速度是时针端点的1.5倍
D．如果分针的长度是时针的1.5倍,则分针端点的线速度是时针端点的18倍
4．(本题9分)如图所示，甲、乙、丙、丁四个完全相同的小球，从距地相同高度处，以相同大小的速率分别竖直上抛、竖直下抛、平抛、斜上抛，不计空气阻力，四个小球刚要着地前瞬时，重力的功率分别为P甲、P乙、P丙、P丁，其中最小的是
A．P甲、B．P乙、C．P丙、D．P丁
5．(本题9分)某质点在xoy平面上运动，其沿x轴和y轴上的分运动的速度随时间变化的关系均可用图
表示（两分运动图像坐标轴的分度可能不同）。

则
A．此质点一定做直线运动
B．此质点一定做曲线运动
C．此质点的轨迹不可能是圆周
D．此质点的轨迹可能与平抛运动物体的轨迹相同
6．如图所示，两个靠摩擦传动(不打滑)的轮P和Q水平放置，A、B二个物块如图放置，已知两轮半径R p:R Q ＝2:1，A、B物块距转轴距离r A：r B=1:1.且m A：m B＝1:2.当主动轮P匀速转动时，两物块与圆盘均保持相对静止，则
A．A、B二个物块的角速度之比为1:1
B．A、B二个物块的线速度之比为1:1
C．A、B二个物块的加速度之比为1:4
D．A、B二个物块所受的静摩擦力之比为1:4
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．1016年我国成功发射了神舟十一号载人飞船并顺利和天宫二号对接．飞船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，飞船由椭圆轨道变成图示的圆轨道1．下列判断正确的是
A．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度等于沿圆轨道1通过P点时的速度
B．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度小于沿圆轨道1通过P点时的速度
C．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度等于沿圆轨道1通过P点时的加速度
D．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度小于沿圆轨道1通过P点时的加速度
8． (本题9分)如图所示，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A 点从圆形轨道I 进入椭圆轨道Ⅱ，B 为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有
A ．在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道I 上经过A 的加速度
B ．在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道I 上经过A 的动能
C ．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I 上运动的周期
D ．在轨道Ⅱ上，B 点引力的功率是最大的
9． (本题9分)在高为H 的桌面上以速度v 水平抛出质量为m 的物体，当物体落到距地面高为h 处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（ ）
A ．物体在A 点的机械能为212
mgh mv +
B ．物体在A 点的机械能为2
12mgH mv +
C ．物体在A 点的动能为2
12
mgh mv +
D ．物体在A 点的动能为2
1()2
mg H h mv -+
10． (本题9分)关于重力势能，下列说法正确的是 A ．重力势能的大小只由重物本身决定
B ．一物体的重力势能从6J 变为2J ，重力势能变小了
C ．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D ．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零
11．如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。

若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是( )
A ．自由下落
B ．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中
C ．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中
D ．手持饮料瓶向上加速运动的过程中
12． (本题9分)如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的
1
4
光滑圆弧轨道平滑相连，木块A 、B 静置于光滑水平轨道上，A 、B 的质量分别为1.5kg 和0.5kg 。

现让A 以6/m s 的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3s ，碰后的速度大小变为4/m s ，当A 与B 碰撞后立即粘在一起运动，g 取210/m s ，则（ ）
A ．A 与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A 的平均作用力的大小50F N =
B ．A 与墙壁碰撞的过程中没有能量损失
C ．A 、B 碰撞后的速度3/v m s =
D ．A 、B 滑上圆弧轨道的最大高度0.55h m = 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13． (本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。

A ．直流电源、天平及砝码 B ．直流电源、刻度尺 C ．交流电源、天平及砝码 D ．交流电源、刻度尺
②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。

图中O 点为打出的起始点，且速度为零.
选取在纸带上连续打出的点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 作为计数点。

其中测出D 、E 、F 点距起始点O 的距离如图所示。

已知打点计时器打点周期为T=0.02s 。

由此可计算出物体下落到E 点时的瞬时速度v E =______ m/s （结果保留三位有效数字）.
③若已知当地重力加速度为g ，代入图中所测的数据进行计算，并将
2
12
E v 与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O 点到E 点的过程中机械能是否守恒。

④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O 了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A 点为起点，测量各点到A 点的距离h ，计算出物体下落到各点的速度v ，并作出v 2-h 图像。

图中给出了a 、b 、c 三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A 点到起始点O 的距离为_________cm （结果保留三位有效数字）.
14．某同学用如图所示装置来探究碰撞中动量是否守恒，让质量为1m 的入射小球a 从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为2m 的被碰小球b 发生碰撞，M 、P 、N 是小球在水平面上落点的平均位置。

（1）实验中必须要求的条件是（______） A ．斜槽必须是光滑的 B ．斜槽末端的切线必须水平 C ．要测量槽口离地的高度
D ．a 与b 的球心在碰撞瞬间必须在同一高度 （2）两小球的质量应满足（_____）
A ．12
m m > B ．12 m m = C ．12m m < D ．对两球质量关系无要求
（3）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式_______________________成立。

（用1m 、2m 、OP 、OM 、
ON 表示）
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)如图所示,一杂技演员(视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A 点由静止出发绕O 点下摆,当摆到最低点B 时,绳子恰好断裂，之后演员继续向前运动，最终落在C 点。

已知演员质量m ，秋千的
摆长为R,A 点离地面高度为5R ，不计秋千质量和空气阻力，求：
(1)秋千绳恰好断裂前的瞬间，演员对秋千绳拉力的大小； (2)演员落地时，点C 与O 点的水平距离； (3)演员落地时，重力的瞬时功率为多大；
16． (本题9分)如图所示，质量m=lkg 的物块从h=0.8m 高处沿光滑斜面滑下，到达底部时通过光滑圆弧BC 滑至水平传送带CD 上，CD 部分长L=2m.传送带在皮带轮带动下．以v=4m/s 的速度逆时针传动，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3，求：
(1)物块滑到C 、D 两点时的速度大小为多少?
(2)物块从C 滑到D 的过程中，因摩擦产生的热量是多少?
17． (本题9分)地球和月球的质量之比为81:1，半径之比4:1,求： (1)地球和月球表面的重力加速度之比；
(2) 在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比.
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．C 【解析】 【详解】
匀速行驶时，牵引力等于阻力，即F f =，又f kv =，P Fv = 所以²P kv =，即发动机的输出功率与速度的平方成正比，所以当匀速行驶的速度为原来的2倍时，功率是原来的4倍，故选项C 正确，
ABD 错误．
2．D 【解析】 【详解】
甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有：ω甲•3r=ω乙•r ，可得ω甲：ω乙=1：3，根据v=ωr 所以物块相对盘开始滑动前，m 1与m 2的线速度之比为2：3，故A 错误；据题可得两个物体所受的最大静摩擦力分别为：f 甲=μm 1g ，f 乙=μm 2g ，最大静摩擦力之比为：f 1：f 2=m 1：m 2；转动中所受的静摩擦力之比为：F 1=m 1a 甲：m 2a 乙=2m 1：9m 2=m 1：4.5m 2。

所以随转速慢慢增加，乙的静摩擦力先达到最大，就先开始滑动，故BC 错误；物块相对盘开始滑动前，根据a=ω2r 得m 1与m 2的向心加速度之比为 a 1：a 2=ω甲2•2r ：ω乙2r=2：9，故D 正确。

所以D 正确，ABC 错误。

3．D 【解析】 【详解】
A 、时针的周期是12h ，分针的周期是1h ，秒针的周期为 1
60
h ，所以角速度之比为：1
:1:6012
，所以分针的角速度为秒针的
1
60
倍，故AB 错误； C 、根据2a r ω=可知分针端点的向心加速度与时针端点的向心加速度之比为：2
2
1.5
2161
1112⨯=
⎛⎫
⎪⎝⎭
，故C 错误；
D 、由v r ω=可得，分针和时针端点线速度之比为：1 1.518
1112
⨯=
，故D 正确．
4．C 【解析】
设落地速度为v ，由动能定理可得：mgh=
22
01122
mv mv -，由于重力的功相同，初始速率相同，故可知末速率相同，但是竖直向上和竖直向下的末速度都是竖直向下，重力的功率都为P=mgv ，是最大的；水平抛出得小球竖直初速度为零，落地时竖直速度最小，重力的功率最小，故C 正确，ABD 错误． 故选C. 5．C 【解析】 【详解】
由图知质点在x 轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，在y 轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，则有质点的合加速度恒定；由于两分运动图像坐标轴的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向与合速度方向之间的夹角大于或等于0︒小于90︒，而平抛运动的物体加速度和初速度的夹角为90︒，所以质点可能做匀加速直线运动，也可能做匀变速曲线运动但此质点的轨迹一定与平抛运动物体的轨迹不相同，圆周运动的物体合外力是变力而不是恒力，因此一定不做圆周运动，故选项C
正确，A 、B 、D 错误。

6．C 【解析】 【详解】
A.因为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等，所以v P =v Q ，R p ：R Q =1：1，根据v=rω知，ωA ：ωB =1：1；故A 错误.
B.A 、B 两点的半径大小相等，根据v=ωr 知，v A ：v B =ωA ：ωB =1：1；故B 错误.
C.根据向心加速度的公式：a=ωv ，A 、B 两点的角速度ωA ：ωB =1：1，线速度v A ：v B =1：1．则a A ：a B =1：4；故C 正确.
D.因a A ：a B =1：4，m A ：m B =1：1．根据牛顿第二定律：f=ma ，可知二个物块所受的静摩擦力之比为1：8；故D 错误.
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 7．BC 【解析】 【详解】
AB. 船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P 加速，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，则飞船的速度增加，故A 错误，B 正确； CD. 据2GM
a R
可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故C 正确，D 错误； 8．BC 【解析】 【详解】
A.在轨道Ⅱ上经过A 点时所受的万有引力等于在轨道I 上经过A 点时所受的万有引力，所以加速度大小相等．故A 错误．
B. 从轨道I 上的A 点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动．所以在轨道Ⅱ上经过A 点的动能小于在轨道I 上经过A 点的动能，故B 正确．
C. 在轨道II 上的半长轴小球轨道I 上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II 上的周期小于在轨道I 周期，所以C 正确；
D.在轨道II 上，B 点的引力与速度方向垂直，则引力的功率为零，选项D 错误． 9．BD 【解析】 【详解】
AB ．在刚抛出时，物体的动能为
212mv ，重力势能为mgH ，机械能为21
2
E mv mgH =+，根据机械能守恒可知：物体在A 点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A 错误，B 正确； CD ．根据机械能守恒得：2
kA 12
mv mgH mgh E +=+，则2
kA 1()2
E mg H h mv =-+，故C 错误，D 正确。

10．BD 【解析】 【详解】
A ．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A 不符合题意.
B ．重力势能是标量，重力势能从6J 变为2J ，表示物体重力势能减小了.故选项B 符合题意.
C ．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C 不符合题意.
D ．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D 符合题意. 11．ABC 【解析】 【详解】
若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速度为g 的情况就符合题意.
A ．描述与分析相符，故A 正确.
B ．描述与分析相符，故B 正确.
C ．描述与分析相符，故C 正确.
D ．描述与分析不符，故D 错误. 12．AC
【解析】试题分析：设水平向右为正方向，A 与墙壁碰撞时根据动量定理有()11'?A A Ft m v m v =--，解得
50N F =，故A 正确。

若A 与墙壁碰撞时无能量损失，A 将以速度6/m s 水平向右运动，由题已知碰后
的速度大小变为4m/s ，故B 错误。

设碰撞后A 、B 的共同速度为v ，根据动量守恒定律有
()1'A A B m v m m v =+，解得3/v m s =，故C 正确。

A 、B 在光滑圆弧轨道上滑动时，机械能守恒，由机
械能守恒定律得
()()21
2
A B A B m m v m m gh +=+，解得0.45m h =，故D 错误。

考点：动量守恒定律
【名师点睛】本题考查了求作用力、高度问题，分析清楚物体运动过程，应用动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 13．D 3.04 gh 2 a 10.0 【解析】
【分析】
(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E 点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A 点速度不为零，得出正确的图线，结合O 点的速度为零，结合图线得出A 点距离O 点的距离． 【详解】
(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不测；故选D ．
(2)根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则E 点的瞬时速度
2(54.9142.75)10m/s 3.04m/s 220.02
DF E x v T --⨯===⨯.
(3)当重力势能的减小量mgh 2与动能的增加量
2
12
E mv 相等，则机械能守恒，即验证212E v 与gh 2是否相等；
(4)以A 点为起点，测量各点到A 点的距离h ，由于A 点速度不为零，可知h=0时，纵轴坐标不为零，可知正确的图线为a; 由图像a 可知，初始位置时，速度为零，可知A 点到起始点O 的距离为10.0cm ． 【点睛】
解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量．以及掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度．
14．BD A 112m OP m OM m ON =+ 【解析】 【详解】
第一空. A. 轨道是否光滑对实验的结果没有影响。

故A 错误；
B. 要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B 正确；
C. 槽口离地的高度大小与对实验没有影响，故C 错误；
D. 同时为了对心碰撞，两小球的直径应相同，碰撞时两球必须在同一高度上，故D 正确； 第二空. 为了防止入射球反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m 1＞m 2，A 正确BCD 错误。

第三空. 因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP 是A 球不与B 球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A 球碰撞前的速度，OM 是A 球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A 球的速度，ON 是碰撞后B 球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B 球的速度，若该碰撞过程中动量守恒，物理量满足表达式112m OP m OM m ON ⋅=⋅+⋅ 。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分 15．（1）
（2）
（3）
【解析】
【详解】
(1)杂技演员(可视为质点)乘秋千从A 点由静止出发绕O 点下摆,当摆到最低点,由动能定理可知：
在B 点,由拉力和重力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得：
（2）演员离开B 点后开始做平抛运动
竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀速直线运动
解得：
（3）物体落地时竖直方向上的速度为
根据功率公式可求得：
故本题答案是：（1）
（2） （3） 【点睛】
了解平抛运动的解题方法，并熟练掌握瞬时功率的计算技巧。

16． (1)4m/s,2m/s (2)14J
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由机械能守恒定律得,2112
mgh mv = 解得物块到达C 点的速度v 12gh 物块在皮带上滑动的加速度23/a g m s μ==
由运动学公式得,22212gL v v μ-=-
解得物块到达D 点的速度22/v m s = .
(2)物块从C 点滑动D 的时间21123
v v t s g μ-==- 物块与皮带相对滑动的距离11s vt L =+
物块在皮带上滑动的过程中产生的热量114Q mgs J ==
综上所述本题答案是：(1)4m/s,2m/s (2)14J
【点睛】
在计算皮带上产生的内能是要利用摩擦力与相对位移的乘积来计算． 17．（1）81/16 （2）9/2
【解析】
（1）根据万有引力提供向心力可知2
GMm mg R = 则22
81181===11616
M g R M g R 地
地地月月月
⨯ （2
）根据发射卫星的最小速度v =
可知92
v v =地月 故本题答案是：（1）81:16 （2）9:2
点睛：根据万有引力提供向心力求星球表面的重力加速度．。