1、江苏省苏州市苏州高新区第一中学2020-2021学年高一物理下学期期末模拟试题（一）一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1. 同一水平恒力施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离的过程中，恒力对物体做的功和平均功率分别为、和、，则两者的关系是A. B. C. D. 2. 一根弹簧的弹力位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm变到伸长量4cm的过程中A. 弹力所做的功是，弹性势能减少了B. 弹力所做的功是，弹性势能减少了C. 弹力所做的功是，弹性势能增加了D. 弹力所做的功是，弹性势能增加了3. 2018年2月，我国成功将电磁监测试验卫星张衡一号发射升空，该卫
2、星在距地面约500km的圆形轨道上运行，则其A. 线速度大于第一宇宙速度B. 周期大于地球自转的周期C. 向心加速度小于地面的重力加速度D. 角速度小于地球自转的角速度4. 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中A. 重力做正功，弹力不做功B. 重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力和弹力都做正功D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功5. “S路”曲线行驶是我国驾驶证考
3、试中的一个项目。在某次练习过程中，质量相同的两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，汽车匀速率行驶，当汽车通过图示位置时A. 汽车所受合力为零B. 两学员的速度相同C. 汽车对两学员的作用力大小相等D. 汽车对两学员的作用力方向不同6. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的A. 线速度B. 角速度C. 运行周期D. 向心加速度7. 游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过
4、其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳含飞椅及游客与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为、不计钢绳的重力。下列判断正确的是A. P、Q两个飞椅的线速度大小相同B. 无论两个游客的质量分别有多大，一定大于C. 如果两个游客的质量相同，则有等于D. 如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定大于P的向心力8. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前A. 受到魔盘的支持力缓慢增大B. 受到
5、魔盘的摩擦力缓慢减小C. 受到的合外力大小不变D. 受到魔盘的作用力大小变大9. 宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，、两个为圆轨道，半径分别为、，一个为椭圆轨道，半长轴为a，。在时间内，行星、行星与中心天体连线扫过的面积分别为、；行星的速率为、行星在B点的速率为、行星在E点的速率为、行星的速率为，下列说法正确的是A. B. 行星与行星在P点时的加速度大小不等C. D. 行星的运行周期大于行星的运行周期10. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机的功率达到最大值，
6、之后起重机保持该功率不变，继续提升重物，最后重物以最大速度匀速上升，不计钢绳重力，空气阻力不计。则整个过程中，下列说法正确的是重力加速度为A. 重物匀加速过程的加速度大小为B. 钢绳的最大拉力为C. 速度由增大至的过程中，重物的平均速度D. 重物匀加速过程的时间为11. 如图所示，在带电体C的右侧有两个相互接触的金属导体A和B，均放在绝缘支座上，A、B处于静电平衡状态，则A. A的左端感应出正电荷B. A上的感应电荷是创生出来的C. A、B内部的电场强度处处为0D. 若先将A、B分开，再移走C，A、B均不带电12. “观察电容器的充、放电现象”的实验电路图如图所示，已知电容器的电容为C，电容器
7、充电后两极板间的电压为U，下列说法正确的是A. 开关S接1后，电流表、电压表的示数均逐渐变大B. 开关S从1断开后，电容器的带电量为2CUC. 开关S从1断开后接2时，流过电阻R的电流方向向左D. 放电的过程中，电容器把储存的能量转化为电路中其他形式的能量二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）13. 如图1所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条，小钢球的质量为m，重力加速度为g。实验步骤如下：将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距
8、离，得到钢球运动的半径为R；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为_cm；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为，小钢球在A点的速度大小_结果保留三位有效数字。先用力传感器的示数计算小钢球运动的向心力，应取该次摆动过程中示数的_选填“平均值”或“最大值”，后再用计算向心力。改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是_。A.小钢球的质量偏大B.小钢球初速不为零C.总是存在空气阻力D.速度的测量值偏大为了消除该系统误差，可以_回答一条即可。14. 如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上
9、，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹请将下列实验步骤按先后排序：_使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触接通电火花计时器的电源，使它工作起来启动电动机，使圆形卡纸转动起来关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值单选题要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_秒表 毫米刻度尺 圆规 量角器写出角速度的表达式_，并指出表达式中各个物理量的意义：_三、计算题（本大题共3小题，共34.0分）15. 如图所示，轻杆两端分别固定小球A和B，A的质量为3k
10、g，B的质量为6kg，两球可以绕光滑轴O在竖直面内自由转动，取重力加速度。现将杆从水平位置由静止释放，当A运动到最高点时，求杆对A的弹力F的大小和方向。16. 如图所示，水平轨道左端固定的挡板上连接轻弹簧，虚线左侧的轨道光滑，右侧的轨道粗糙，虚线右侧空间存在着恒力作用区，对进入该区的物体始终施加一水平向左的恒力F，一质量为m小物块从虚线右侧处由静止释放，已知物块在虚线右侧运动时受到的滑动摩擦力大小恒为。求物块由静止释放至第1次到达虚线所用的时间t；第1次将弹簧压缩至最短时，弹簧具有的弹性势能；请用动能定理求解 在虚线右侧轨道上运动的总路程s。17. 如图所示，直角坐标系xOy第一象限的虚线矩形
11、区域内存在沿y轴正方向的有界匀强电场，电场区域的长和宽分别为2L和L，在处有一垂直于y轴的足够大荧光屏，一初速度为的带正电荷的粒子从原点O沿x轴正方向射入电场，并从A点离开电场。已知粒子的质量为m、电量为q，不计粒子的重力。求匀强电场的场强大小E；求粒子经过A点时的速度大小v；若粒子的初速度为，其他条件不变，求粒子打在屏上的点的坐标。答案和解析1.【答案】B【解析】解：根据，因为力和位移都相等，则恒力做功相等物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长根据知，故B正确，ACD错误故选：B根据恒力做功的公式比较做功的大小，
12、根据牛顿第二定律比较两种情况下的加速度，从而比较出运动的时间，结合平均功率的公式比较平均功率的大小解决本题的关键掌握功的一般表达式和平均功率的公式，比较简单，知道平均功率和瞬时功率的区别2.【答案】B【解析】解：图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力的功：弹力做功为，故弹力势能减小了，故B正确，ACD错误。故选：B。弹力做功等于弹性势能的减小量，图中弹力是变力，图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小。本题注意知识的迁移应用，根据图象中的面积表示位移可知，图象与x轴包围的面积表示功的大小。3.【答案】C【解析】解：A、第一宇宙速度是卫星的卫星做圆
13、周运动的最大环绕速度，该卫星线速度不可能小于第一宇宙速度，故A错误；B、根据卫星做匀速圆周运动，高轨低速长周期，该卫星轨道半径比同步卫星轨道半径小，周期比同步卫星周期小，而同步卫星周期等于地球自转的周期，故该卫星的周期一定小于地球自转的周期，故B错误；C、根据万有引力提供向心力，得，根据星球表面万有引力等于重力，得，轨道半径地球半径R，故，故C正确；D、角速度，由B选项，可得该卫星的角速度大于地球自转的角速度，故D错误；故选：C。4.【答案】B【解析】解：AB、在重物由A点摆向最低点B的过程中，重物的高度下降，重物的重力势能减小，重力对重物做正功；弹簧伸长，弹簧的弹力对重物做负功，根据功能原理
14、知，小球的机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故A错误，B正确；CD、若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重物的高度下降，重物的重力势能减小，重力对重物做正功，由于细绳不可伸长，所以重物下落的高度减少，重力做的功减小；不可伸长的细绳拉力方向始终与速度方向垂直，所以细绳的拉力不做功，故CD错误。故选：B。5.【答案】D【解析】解：A、汽车做圆周运动，受到的合外力充当向心力，故汽车受到的合外力不为零，故A错误；B、两名学员绕同一圆心做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，由可知，所以他们的线速度大小不相同，故B错误；C、两学员受到重力和汽车的作用力，二者的合力充当
15、向心力，因两人转动半径不同，需要的向心力不同，因两人的重力相等，故汽车对学员的作用力大小不相等，故C错误；D、因两学员的重力相等，向心力大小不同，方向相同，根据平行四边形定则可知，汽车对两学员的作用力方向不同，故D正确。故选：D。6.【答案】C【解析】解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：A：，得：，故A错误；B：和，得：，故B错误；C：和，得：，故C正确；D：，得：，故D错误故选：C 7.【答案】B【解析】解：BC、重力与拉力的合力为，由解得：为钢绳延长线与转轴交点，与游客水平面的高度由其中r为圆盘半径得，L越小则越小。则，与质量无关。则B正确，C错误；A、由可得
16、，角速度相同，则由可知半径不同线速度不同，则，故A错误；D、由向心力公式可知Q的向心力一定小于P的向心力，则D错误。故选：B。8.【答案】D【解析】解：AB、对游客受力分析如图，分别沿水平和竖直方向列方程：水平方向：竖直方向：则随着魔盘转速缓慢增大，游客需要的向心力增大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则f、N两个力只能一个增大一个减小，结合水平方向，只能f增大，N减小，故AB错误；C、滑动之前，游客在竖直方向受力平衡，水平方向的向心力即为合外力，随着转速缓慢增大，需要的向心力增大，即合外力增大，故C错误；D、把人受到魔盘的支持力和摩擦力看成一个力合力，即为游客受到魔盘的作用力。将其
17、在水平和竖直方向正交分解，竖直分量与重力等大反向，保持不变；水平方向的分力即为向心力，随着转速缓慢增大而增大，所以游客受到魔盘的作用力增大，故D正确。故选：D。9.【答案】A【解析】解：A、据，考虑到到的变轨过程应该在B点加速，有，B到E过程动能向势能转化，有，考虑到小于在E点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度，而，所以有，综上所述，故A正确；B、向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星与行星在P点时加速度相等，但行星在该点的向心加速度为此加速度沿P至椭圆圆心方向的分量，小于行星在P点时加速度，故B错误；CD、行星、行星满足，据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令等于一个周期，它们与中心天
18、体连线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故CD错误。故选：A。10.【答案】D【解析】解：AB、当物体做匀加速运动时，钢绳的拉力最大，当速度为时，根据得： 根据牛顿第二定律得：当，即时，速度最大即为根据得： 由得：，故B错误。根据牛顿第二定律得：解得：，故A错误。C、做匀加速直线运动的物体，速度由增大至的过程中，平均速度为，因为物体做加速度减小的变加速运动，故重物的平均速度，故C错误。D、根据得：，故D正确。故选：D。11.【答案】C【解析】解：A、枕形导体在正点电荷附近，出现静电感应现象，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知，A的左端感应出负电荷，故A错误；B、根据同种电荷相互排斥可知，
19、A的左端感应出负电荷是由于B右端的电子受到正电荷的吸引力向左运动造成的，不是凭空产生的，故B错误；C、枕形导体在正点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，在枕形导体内部出现感应电荷的电场，与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，故C正确；D、若先把导体A和B分开，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，再移走C，此时A仍然带负电，B带正电，故D错误。故选：C。12.【答案】D【解析】解：A、开关S接1后电源对电容器充电，两极板的电荷量不断增加，由电容公式：，两板间的电压不断升高，电压表的示数变大，两板间的电压与电源的电动势的之差不断减小，所以电流不断减小，电流表示数不断减小，故
20、A项错误；B、开关S从1断开后，电容器的电压为U，电容器的带电量为一个极板带电量的绝对值，因而，故B项错误；C、充电时，电容器上极板带正电荷，下极板带上负电荷，开关S从1断开后接2时，电流从正极板流向负极板，所以流过电阻R的电流方向向右，故C项错误；D、放电的过程中，由于电容器电荷量不断极少，电压不断降低，电场能不断减小，通过电流做功把电场能转化为电阻R上产生的电热，故D项正确；故选：D。13.【答案】 最大值 D 测出小球的直径D，当小球竖直悬挂时，球心恰好处于挡光孔的连线上，由测出小球的准确速度【解析】解：刻度尺的最小刻度为1mm，故在读数时需要估读到最小刻度的下一位，故示数为做匀变速直线
21、运动，在极短时间内的平均速度等于瞬时速度，故小钢球在A点的速度大小小球在摆动过程中，到达A点的速度达到最大，根据牛顿第二定律可知，达到A点时，拉力最大，故F应取该次摆动过程中示数的最大值；根据可知，测量值大于，说明v值偏大，故ABC错误，D正确；为了消除该系统误差，可以测出小球的直径D，当小球竖直悬挂时，球心恰好处于挡光孔的连线上，由测出小球的准确速度故答案为：；最大值；测出小球的直径D，当小球竖直悬挂时，球心恰好处于挡光孔的连线上，由测出小球的准确速度毫米刻度尺在读数时需要估读到最小刻度的下一位，在极短时间内的平均速度等于瞬时速度求得小钢球在A点的速度；小钢球做圆周运动的一部分，向心力时刻变
22、化，故FA应该取摆动过程中的瞬时值，到达A点时拉力最大，即取最大值；重复实验，比较发现F总是略大于，根据向心力公式可知速度偏大；根据实验原理即可改进。14.【答案】；是N个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔【解析】【解答】解：该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理故次序为要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器故选：D根据，则，是N个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔故答案为：；，是N个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔15.【答案】现将杆从水平位置由静止释放后A球顺时针向上转动到最高点，
23、设此A球时速度大小为v，B球的速度大小也是v，设OA长度为r，A、B的质量分别为、，由于小球A、B和轻杆构成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得： 解得： 当A球运动到最高点时，设此时杆对A球的弹力向上，大小为，规定力的方向向下为正，由牛顿第二定律得： 解得：，方向竖直向上；答：杆对A的弹力F的大小为10N，方向竖直向上。16.【答案】解：由静止释放至第1次到达虚线的过程，物块做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得得根据运动学公式有联立解得设物块第1次将弹簧压缩至最短的过程，克服弹力做功为W，从释放点到弹簧第1次被压缩至最短的过程，由动能定理得根据功能关系知弹簧具有的弹性势能解得第1次将弹簧压缩至最短时，弹簧具有的弹性势能物块最终停在虚线处，对全过程，根据动能定理得：解得17.【答案】解：带电粒子垂直射入匀强电场中做类平抛运动，在x轴方向做匀速直线运动，则有在y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有根据牛顿第二定律得联立解得粒子从O点运动到A点的过程，由动能定理得解得若粒子的初速度为，其他条件不变，设粒子从B离开电场，打在粒子打在屏上的C点，并设B点的坐标为从O点运动B点的过程，则在x轴方向有y轴方向有由上题可得联立解得，设离子到达B点时速度方向与x轴正方向的夹角为，则解得故C点的横坐标为所以，粒子打在屏上的点的坐标为。
