内蒙古乌兰察布市2022届物理高一(下)期末统考模拟试题含解析

内蒙古乌兰察布市2022届物理高一(下)期末统考模拟试题
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
1．2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h 表示探测器与地球表面的距离，F 表示它所受的地球引力，能够描F 随h 变化关系的图像是
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】D 【解析】 【详解】
根据万有引力定律可得：2
()GMm
F R h =
+ ，h 越大，F 越小，故选项D 符合题意；
2． (本题9分)甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1∶2，角速度大小之比为3∶2，则两球的向心加速度大小之比为（） A ．1:2 B ．2:1
C ．3:4
D ．3:2
【答案】C 【解析】 【详解】
根据a=vω，则两球的向心加速度大小之比为3：4，故ABD 错误，C 正确.
3． (本题9分)水平传送带在外力 F 驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为 f ，传送带所受摩擦力为f '，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（ ）
A．f′所做的功等于f 所做的功的负值
B．F 所做的功与f'所做的功之和等于砖块所获得的动能
C．F 所做的功与f'所做的功之和等于零
D．F 所做的功等于砖块所获得的动能
【答案】C
【解析】
【详解】
A.因为砖块由静止被传送带带动并达到与传送带相同速度的过程中发生相对滑动，砖块的位移与传送带的位移不等，则f'所做的功不等于f所做的功的负值。

故A错误。

BC.对传送带研究，动能不变，根据动能定理知，F所做的功与f'所做的功之和等于零。

故B错误，C正确。

D.根据能量守恒得，F所做的功等于砖块动能的增加量与摩擦产生的内能之和。

故D错误。

4．(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是（）
A．力B．路程
C．功D．功率
【答案】A
【解析】既有大小又由方向的物理量叫做矢量，如力，位移，速度等，只有大小没有方向的物理量叫做标量，如质量，时间，路程，功，功率等，故A正确．
5．(本题9分)从国家海洋局获悉，2018年我国将发射3颗海洋卫星，它们将在地球上方约500 km高度的轨道上运行，由于轨道经过地球两极上空，所以该卫星又称为极地轨道卫星．下列说法中正确的是（）A．海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直
B．海洋卫星绕地球运动的周期可能为24 h
C．海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能
D．海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比
【答案】A
【解析】
【详解】
海洋卫星经过地球两极上空，而地球的同步卫星轨道在地球赤道平面内，所以两轨道平面相互垂直，故A
正确；海洋卫星的高度小于地球同步卫星的高度，由
2
22
4
Mm r
G m
r T
π
=可知，半径越小，周期越小，所以
海洋卫星的周期小于地球同步卫星的周期，即小于24h ，故B 错误；由2
2Mm v G m r r
=，得v ＝GM r ，
所以卫星的轨道半径越大，速度越小，由于两卫星的质量关系未知，所以无法比较两者的动能，故C 错误；行星的轨道半径的三次方与周期二次方的比值与中心天体有关，由于海洋卫星绕地球转动，而地球绕太阳转动，所以两者的比值不同，故D 错误；故选A ． 【点睛】
本题考查了万有引力提供向心力，第一宇宙速度，线速度、角速度与轨道半径的关系，同步卫星的特点．比较两物体的线速度，角速度、周期与半径的关系只要找准相同的物理量就能顺利解决此类题目.
6．如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失。

DO 是水平面，AB 是斜面，初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。

如果斜面改为AC ，让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点时速度也刚好为零，则此时物体具有的初速度v （ ）
A ．大于v0
B ．等于v0
C ．小于v0
D ．决定于斜面的倾角
【答案】B 【解析】
设斜面的倾角为θ，则滑动摩擦力对物体所做的功为W f ＝－μmg·BD －μmgcos θ·AB ＝－μmg·BD －μmg·OB ＝－μmg·OD 。

可见，W f 与θ无关，也就是说，物体从D 点出发沿DBA 或DCA 滑动到A 点，滑动摩擦力对物体所做的功相同。

根据动能定理，沿DBA ，有W G ＋W f ＝0－2012mv ；沿DCA ，有W G ＋W f ＝0－212
mv 。

解得v ＝v 0，故选B.
点睛：该题考查斜面上的摩擦力做功的特点，解答本题关键的根据动能定理列式，对列得的方程进行讨论得出结论．
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． (本题9分)以下说法正确的是
A ．在导体中有电流通过时，电子定向移动速率即是电场传导速率
B ．铅蓄电池的电动势为2V ，它表示的物理意义是电路中每通过1
C 的电荷，电源把2 J 的化学能转化为电能
C ．根据电场强度的定义式F
E q
=
可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 D ．根据电势差AB
AB W U q
=
可知，带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1J ，则
A 、
B 两点间的电势差为1V - 【答案】BD 【解析】 【详解】
A ．导体中有电流通过时，电子定向移动速率的数量级为510m/s -，电场传导速率为光速8310m/s ⨯．故A 项错误．
B ．据W E q
=
非
知，铅蓄电池的电动势为2V ，它表示的物理意义是电路中每通过1 C 的电荷，电源把2 J 的化学能转化为电能．故B 项正确． C ．F
E q
=
是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量无关．故C 项错误． D ．带电荷量为1 C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功为1J ，则A 、B 两点间的电势差
1
V 1V 1
AB AB W U q -=
==-．故D 项正确． 8． (本题9分)一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移—时间图像如图所示，则下列正确的是（ ）
A ．15s 内汽车的位移为30m
B ．前10s 内汽车的加速度为3m/s 2
C ．20s 末汽车的速度大小为1m/s
D ．前25s 内汽车做单方向直线运动 【答案】AC 【解析】
由图象可知，前15s 内汽车的位移为△x=30m-0=30m 。

故A 正确。

在前10s 内图线的斜率不变，说明汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，加速度为0，故B 错误。

位移-时间图线的斜率表示速度，则20s 末汽车的速度2030
/1/2515
x v m s m s t -=
==--V V 。

故C 正确。

汽车在前10s 内向正方向做匀速直线运动，10-15s 内静止，15-25s 内反向做匀速直线运动，所以汽车的运动方向发生了改变。

故D 错误。

故选AC 。

点睛：解决本题的关键知道位移时间图象的物理意义，知道图线斜率表示速度，匀速直线运动的加速度为零．
9． (本题9分)如图所示，倾角为的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速率运行，一个小物块无初速度的放在传送带上端，传送带与物块间动摩擦因数
，取传送带底端为零势能面，下列描述小物
块速度，重力势能，动能和机械能E四个物理量随物块沿传送带运动距离x的变化趋势中正确的有( )
A．B．
C．D．
【答案】BC
【解析】
【分析】
通过过程分析可以确定物体运动过程中的加速度：开始传送带的速度大于物体的速度，故滑动摩擦力沿斜面向下，故物体的加速度；当物体的速度大于传送带的速度时，物体的所受摩擦力沿斜面向上，物体的加速度，故；由重力势能的表达式判断随x是一次减函数；求出动能随位移变化的表达式，比较斜率；求出机械能随位移变化的函数表达式，再判断。

【详解】
当小物块无初速度的放在传送带上端后，物体向下匀加速，当加速到与传送带的速度相等后，由于传送带与物块间动摩擦因数，即是重力沿斜面向下的分力还大于滑动摩擦力，合力沿斜面向下，继续加速，故A错误；取传送带底端为零势能面，重力势能为：，随x是一次减函数，故B正确；达到传送带速度之前，对物体由动能定理可得：，斜率较大；达到传送带速度之后，对物体由动能定理可得：，斜率较小，故C正确；达到传送带速度之前，摩擦力对物体做正功，机械能增大，，所以机械能随位移是一次函数；达到传送带速度之后，摩擦力对物体做负功，机械能减小，
，所以机械能随位移也是一次函数；故D 错误。

故选BC 。

【点睛】
解答此类题目一般都是根据题意写出函数表达式，再进行判断。

比如通过受力分析确定物体的加速度，从而根据速度图象的斜率等于物体的加速度来判定。

10．如图所示，已知两颗人造卫星a 和b 绕地球做匀速圆周运动的周期分别是T 1、T 2，设a 、b 到地心O 的距离分别为r 1、r 2，线速度大小分别为1v 、2v ，则下列关系式正确的是（ ）
A ．23
112
2r T r T ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
B ．13
122
1v T v T ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
C ．23
122
1r T r T ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
D ．13
112
2v T v T ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
【答案】AB 【解析】 【详解】
AC ．据开普勒第三定律可得：
33
122
212
r r T T = 解得：
23
1122r T r T ⎛⎫= ⎪⎝⎭
故A 项正确，C 项错误．
BD ．人造卫星绕地球运转时，有：
22Mm v G m r r
= 解得：
GM
v r
=
所以：
1
3
122211v r T v r T ⎛⎫== ⎪⎝⎭
故B 项正确，D 项错误．
11．如图为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A 由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B 、C
分别为两个轨道的远地点。

关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（ ）
A ．“嫦娥一号”在轨道1的A 点处应点火减速
B ．“嫦娥一号”在轨道2的A 点向
C 点运动的过程动能减小，势能增大
C ．“嫦娥一号”在轨道1的B 点运动到A 点万有引力做正功，动能增大，机械能守恒
D ．以上说法均不正确 【答案】BC 【解析】 【详解】
A.要想使“嫦娥一号”在近地点A 由轨道1变轨为轨道2，需要加速做离心运动，应在A 点加速，故选项A 不合题意；
B. “嫦娥一号”在轨道2的A 点向C 点运动的过程中，克服万有引力做功，卫星动能减小，势能增大，故选项B 符合题意；
CD. “嫦娥一号”在轨道1的B 点运动到A 点的过程中，万有引力做正功，动能增大，机械能守恒，故选项C 符合题意，选项D 不合题意。

12． (本题9分)如图所示，半径为R 的光滑圆环固定在竖直平面内，AB 、CD 是圆环相互垂直的两条直径，C 、D 两点与圆心O 等高．一个质量为m 的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P 点，P 点在圆心O 的正下方
2
R
处．小球从最高点A 由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R ，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g ．下列说法正确的有（ ）
A ．弹簧长度等于R 时，小球的动能最大
B ．小球运动到B 2gR
C ．小球在A 、B 两点时对圆环的压力差为4mg
D ．小球从A 到C 的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量 【答案】CD 【解析】
【分析】
【详解】
弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球
在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=1
2
mv B2，解
得小球运动到B点时的速度v B=2gR．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，
圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m
2
B
v
R
，解得圆环对小球
的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D 正确．故选CD．
【点睛】
解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．在利用自由落体法“验证机械能守恒定律”的一次实验中，重物的质量m=1kg，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点A、B、C时间间隔为0.02s，g=9.8m/s2)，那么：
(1)打点计时器打下计数点B时的速度v B=________m/s
(2) 从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△E P=___________J，此过程中物体动能的增加量△E k=__________J；（以上三空结果均保留两位有效数字)
【答案】0.98 0.49 0.48
【解析】
【详解】
（1）[1].利用匀变速直线运动的推论
（2）[2].重力势能减小量
△E p=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49 J．
[3]动能的增加量
∆E kB =mv B 2=×1×（0.98）2=0.48 J ．
14． (本题9分)如图1所示，某同学利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验：
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________ ；
A ．交流电源
B ．刻度尺
C ．天平（含砝码）
(2)实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图2所示的纸带，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点O 的距离分别为h 1、h 2、h 3，在A 和B 、B 和C 之间还各有一个点。

已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点的周期为T ，重物的质量为m ，从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p =_______，动能增加量ΔE k =____________； (3)该实验没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的___________误差（选填“偶然”或“系统”）。

由此看，该同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔE p _____ΔE k （选填“>”、“=”或“<”）； (4)若所受阻力不能忽略，利用纸带及以上数据，写出平均阻力的表达式f=________。

【答案】AB
2P E mgh ∆= 2
3112
4()k h h E m T
-∆= 系统 >
3122
24()
m h h h f mg T
+-=-
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]打点计时器需接交流电源；实验中需要用刻度尺测量点迹之间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量；实验中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，不需要用天平测量质量，故选AB 。

(2)[2]从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量 2p E mgh ∆=
[3]B 点的瞬时速度
31
4B h h v T
-=
则动能的增加量
22311122()4k B h h E mv m T
-∆=＝
(3)[4]该实验没有考虑各种阻力的影响，属于系统误差；
[5]由于阻力的影响，该同学数据处理的结果比较合理的应当是p k E E ∆>∆。

(4)[6]重锤下落过程中，受到重力和阻力作用，根据牛顿第二定律得
mg f ma -=
由纸带数据可得加速度
3221312
22
()244h h h h h h h a T T
---+-=
= 重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小
312
2
24h h h f m g a mg m
T +-=-=-()
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)小球从离地面80m 处自由下落， 重力加速度g=10m/s 2。

问： (1)小球运动的时间。

(2)小球落地时速度的大小v 是多少？ 【答案】 (1)4s ；(2)40m/s 【解析】 【分析】
自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动，由位移公式求解时间，用速度公式求解落地速度。

【详解】 解：（1）由
得小球运动的时间： 落地速度为：
16． (本题9分)半径为R=0.9m 的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A 点。

在距离A 点1.3m 的C 处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg ，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1．对小滑块施加一个大小为F=11N 的水平推力，使小滑块从C 点由静止开始运动，当运动到A 点时撤去推力，小滑块从圆轨道最低点A 冲上竖直轨道。

(g 取10m/s 1)问：。