2021-2022学年河南省济源一中物理高一下期末预测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)体育课结束后，小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下．已知篮球的质量为600g，教室到一楼地面的高度为10m，则该过程中，小聪对篮球所做的功最接近于（）A．10J B．60J C．100J D．6000J2、(本题9分)如图所示，当汽车以12m/s通过拱形桥顶时，对桥顶的压力为车重的。如果要使汽车在桥面行驶至桥项时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度为A．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s3、(本题9分)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为．则等于()A． B． C． D．4、(本题9分)放射性同位素钍Th经一系列α、β衰变后生成氡Rn，以下说法正确的是（

）A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍Th的原子核比氡Rn原子核的中子数少4个D．钍Th衰变成氡Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变5、(本题9分)在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须（

）A．先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．A球的初速度小于B球的初速度6、(本题9分)如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg7、(本题9分)同步卫星A的运行速率为V1，向心加速度为a1，运转周期为T1；放置在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为V2，向心加速度为a2，运转周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为V1，向心加速度为a1，动转周期为T1．比较上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a1<a2=a1 D．a1>a1>a28、(本题9分)如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失9、(本题9分)一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么0—t和t—3t两段时间内，下列说法正确的是（）A．加速度大小之比为2:1B．位移大小之比为1:2C．平均速度大小之比为1:2D．平均速度大小之比为1:110、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则A．第1s内推力做功为1J B．第2s内摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率=3W11、(本题9分)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A．B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时A．物块B的质量满足B．物块A的加速度为C．拉力做功的瞬时功率为D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为12、(本题9分)如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/sB．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道ⅡD．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____。（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40cm，则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_____m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m（已知量）的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为0.02s），那么：（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_____，（填字母序号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度相应的重锤的瞬时速度（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=_____J，此过程中物体动能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小数点后两位）（3）实验的结论是：_____．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内，光滑的曲面AB与粗糙的水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.1m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k＝100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．一个质量m＝1kg的小球从距BC的高度为h＝0.6m处由静止释放，小球与水平面BC间的动摩擦因数μ＝0.5，小球以vC＝3m/s的速度进入管口C端，通过CD后，在压缩弹簧过程中，当小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep＝0.5J，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）水平面BC的长度xBC；（1）在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；（3）小球最终停止的位置．16、（12分）(本题9分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。17、（12分）(本题9分)如图所示，放置在水平地面上一个高为48cm、质量为30kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计.活塞质量为10kg，横截面积为50cm².现打开阀门，让活塞下降直至静止.不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞静止时距容器底部的高度；(2)活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

小聪对篮球所做的功最接近于克服重力做功W=mgh=0.6×10×10J=60JA．10J，与结论不相符，选项A错误；B．60J，与结论相符，选项B正确；C．100J，与结论不相符，选项C错误；D．6000J，与结论不相符，选项D错误；故选B。2、D【解析】

根据牛顿第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。当车对桥顶无压力时，有：mg=m，代入数据解得：v'=24m/s。A.3m/s，与结论不相符，选项A错误；B.10m/s，与结论不相符，选项B错误；C.12m/s，与结论不相符，选项C错误；D.24m/s，与结论相符，选项D正确；3、B【解析】

天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律充当向心力比较线速度的大小关系；【详解】“神舟八号”飞船与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：，得：，故，故B正确、ACD错误．【点睛】本题的关键根据万有引力提供向心力，解出线速度与轨道半径的关系．4、B【解析】

经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．【详解】A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．5、C【解析】由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由h=12gt26、D【解析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得，在最低点，根据牛顿第二定律可得，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有，联立三式可得考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．7、AD【解析】

A、同步卫星与地球自转同步，所以T3＝T2．根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T3．故A正确．B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v，所以V3＞V2，故B错误．CD、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a，得a3＞a2，同步卫星3与人造卫星3，都是万有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛顿第二定律，可知a3＞a3．故C错误、D正确．故选AD．8、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．9、ABD【解析】

A．速度-时间图象的斜率表示加速度，根据可知前ts内与后2ts内速度变化大小相同，所用时间之比为1：2，所以加速度大小之比为2：1，A正确；B．速度-时间图象与时间轴围成的面积表示位移，前ts内为：2ts内的位移为：所以位移大小之比为，B正确。CD．由于位移大小之比为1：2，时间之比为1：2，所以平均速度：所以平均速度大小之比为1：1，C错误；D正确。故选ABD。10、CD【解析】

A.由v-t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零。A错误；B.由v-t图和F-t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．则B错误；C.1.5s时的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W．选项C正确；D.第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由．选项D正确。11、BD【解析】

当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，根据胡克定律求解出弹簧的伸长量；根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小；根据机械能守恒定律求解A的速度．【详解】开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力，当B刚离开C时，弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于开始是弹簧是压缩的，故，故，故A错误；当B刚离开C时，对A，根据牛顿第二定律得：，又开始时，A平衡，则有：，而，解得：物块A加速度为，故B正确；拉力的瞬时功率，故C错误；根据功能关系，弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量，即为：，故D正确；故选BD．12、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ACC2.04.0【解析】

第一空.“研究平抛物体运动”的实验过程中：A.末端水平是必须的，否则就不是平抛，故选项A正确；BC.在描点时，要保证是同一条抛物线，则每次释放小球应从静止开始从同一位置释放，故选项B错误，选项C正确；D.连线是用平滑的曲线连起来，选项D错误。第二空.实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，根据平抛规律：，所以y﹣x2图象是一条过原点的直线，故选项C符合要求；第三空.图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40cm。零小球从A点到O点得时间为，根据平抛规律有：，而，联立可求得：v0＝2.0m/s，t1＝0.3s。第四空.小球水平方向匀速直线运动，因此C点得水平方向速度为，竖直方向自由落体，因此有。14、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在误差允许的范围内，重物得机械能守恒【解析】（1）实验中，直接测量的物理量是下落的高度，从而可以求出重力势能的减小量，通过计算得到的物理量是与下落高度相应的瞬时速度，从而得出动能的增加量，故选项CD正确，AB错误；

（2）从起点O到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量：B点的瞬时速度则动能的增加量；

（3）可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．点睛：解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）0.3m（1）7J