2021-2022学年湖北省咸宁市重点中学物理高一下期末统考试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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)一辆汽车的质量为m，额定功率为P，在保持额定功率不变的情况下，汽车启动时的v-t图象如图所示。已知时刻的速度为，时刻的速度为，且时刻的加速度为时刻的加速度的2倍。若汽车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是（）A．汽车在时刻的加速度为B．汽车在时间内的平均速率等于C．汽车能达到的最大速度为D．汽车所受的恒定阻力为2、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度拐弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的行驶速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（）A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也相应改变C．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．火车在转弯过程是火车受到的重力、轨道的支持力的合力提供转弯的向心力3、一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内A．速度方向在不断地改变，大小也在不断地改变B．速度方向一定在不断地改变，大小可以不变C．速度可以不变，加速度一定不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变4、.船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2,河宽为d,当船头垂直于河岸航行时：()A．实际航程最短 B．水速减少时渡河时间变长C．过河时间最短 D．水速变大时渡河时间变长5、(本题9分)如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C．人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D．人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力6、(本题9分)己知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是（）A．线速度大小为B．角速度为C．加速度大小为D．周期为7、(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）A．双星轨道半径之比B．双星轨道半径之比C．双星的线速度之比D．双星的线速度之比8、(本题9分)一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。达到静电平衡时，其电场分布正确的是()A． B． C． D．9、(本题9分)如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置。现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d，以下关于重球运动过程的正确说法是()A．重球下落压缩弹簧由a至d的过程中，重球作减速运动B．重球下落至b处获得最大速度C．由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量D．重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能10、(本题9分)沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则下列说法正确的是（）A．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为40cm，相对平衡位置的位移为零B．图中质点b的加速度在增大C．若产生明显的衍射现象，该波所遇到障碍物的尺寸为20mD．从图示时刻开始，经0.01s质点b位于平衡位置上方，并沿y轴正方向振动做减速运动E.若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz11、(本题9分)如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的图像如图所示，下列选项正确的是A．a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度B．20s时，两物体相距最远C．a、b相遇两次D．第二次相遇在60s12、(本题9分)如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动。则A．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变C．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大D．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．⑴当地的重力加速度为________(用k表示)．⑵若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)．⑶关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（___）A．尽量靠近刻度尺零刻度线B．尽量靠近光电门2C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门214、（10分）(本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔2．22s打一次点，当地的重力加速度g=3．8m/s2。那么：(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照实验原理装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中操作不当的步骤是_______(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP=______J，动能增加量△Ek=_______J；（结果取3位有效数字）(4)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是_________________。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)一个人站在距地面高h=15m处，将一个质量为m=100g的石块以的速度斜向上抛出，g=10m/(1)若不计空气阻力，求石块落地时的速度v(2)若石块落地时速度的大小为v=18m/s，求石块克服空气阻力做的功W。16、（12分）质量m=1.5×103kg、发动机额定功率P=80kW的汽车在平直公路上行驶，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为f=2×103N。求:(1)求汽车能达到的最大速度vm；(2)若汽车以大小a=2m/s2的加速度匀加速启动，求汽车启动后第4s末发动机的功率P′。17、（12分）(本题9分)如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面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．一个质量为1kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h=0.6m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数μ=0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN=1.5mg的相互作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中滑块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)小球到达C点时的速度大小；(1)BC间距离s；(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm．

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、A【解析】

B．t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，由图象的“面积”表示位移知，其位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故B错误；D．由题意，设1时刻的加速度为a1、2时刻的加速度为a2，根据牛顿第二定律有，，联立解得故D错误；C．汽车能达到最大速度时，则有F=f，P=Fv故故C错误；A．根据解得故A正确。故选A。2、D【解析】

火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得：，故A错误，D正确；根据牛顿第二定律得mgtanθ=m，解得：v=，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B错误；当火车速率小于v时，重力和支持力的合力偏大与所需的向心力，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故C错误．故选D．【点睛】解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力．3、B【解析】

AB．物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是大小不一定改变，如匀速圆周运动，故A错误，B正确；CD．物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以速度一定变化，合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以CD错误．故选B.4、C【解析】

A.如果水流速度为v2，船渡河过程被冲到下游的距离为：x=v2t=v2vB.船渡河的时间与水流速度无关，选项B不符合题意；C.设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v1，过河最短时间为：t=dD.船渡河的时间与水流速度无关，选项D不符合题意；5、B【解析】

AB．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。6、B【解析】根据万有引力提供向心力即忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径；

A、线速度大小为，故A错误；

B、角速度为，故B正确；

C、加速度，故C错误；

D、周期，故D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用．7、BD【解析】

AB．双星的周期相同，对m1研究可得：对m2研究可得：则即故A项错误，B项正确．CD．双星的周期相同据可得故C项错误，D项正确．故选BD.8、CD【解析】

AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；BD.当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。9、BC【解析】

AB.重球接触弹簧开始，弹簧的弹力先小于重力，小球的合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到b位置时，合力为零，加速度为零，速度达到最大；然后合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点时，速度为零，所以小球由a到d的过程中，重球先加速运动，后作减速运动，b处获得最大速度，故选项A不合题意，选项B符合题意；C.对重球a到d运用动能定理，有mghad+W弹=0-12mva对重球c到a运用动能定理，有mghca=12mva2由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功W克弹=-W弹=mg（hca+had）=mghcd即由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量，故选项C符合题意；D.重球在b处时，弹簧有弹性势能，根据系统机械能守恒得知，重球在b处具有的动能小于重球由c至b处减小的重力势能，故选项D不合题意。10、BDE【解析】

A．由图象可知波长为又波速为则该列波的周期为那么经过0.01s，质点a振动了半个周期，质点a通过的路程为40cm，应在负向最大位移处，所以A错误；B．根据同侧法可以判断b质点此时正沿y轴负方向振动，也就是远离平衡位置，所以回复力在增大，加速度在增大，所以B正确；C．由图象已知该波的波长是4m，要想发生明显的衍射现象，要求障碍物的尺寸与机械波的波长差不多或更小，所以障碍物20m不能观察到明显的衍射现象，C错误；D．经过0.01s，质点b振动了半个周期，图示时刻质点b正沿y轴负方向振动，所以可知过半个周期后，该质点b在平衡位置上方且沿y轴正方向振动，速度在减小，所以D正确；E．该波的周期是0.02s，所以频率为所以若此波遇到另一列波，并产生稳定的干涉现象，那么另一列波的频率也是50Hz，所以E正确。故选BDE。11、CD【解析】

A.a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，物体a的加速度小于物体b的加速度，故A错误；B.0-20s时，a车运动，b车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s内，a的位移为：，则在20s时两物体相遇，选项B错误；C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s内a比b多运动的位移为：，在t=0时刻，b车在a车前方500m处，则在第40s末，a、b两车相距S=x-500m=400m，因20s时刻，ab已经相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，则b一定能追上a，所以在整个运动过程中，a、b两车可以相遇两次，故C正确；D.因20s时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s内，ab通过的位移相等，则60s末ab再次相遇，故D正确。12、AD【解析】

AB.水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A正确B错误。CD.竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C错误D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【解析】

（1）以0刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2

整理得：v22-v12=2g（x2-x1）

所以图象的斜率k=2g，解得：g=；

（2）小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，若选择刻度尺零刻度线所在高度为零势能面，则有：

E1=mv12-mgx1

=mv12-mkx1

（3）用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要一时间，铁球与电磁铁铁心可能有一些剩磁，都会使经过光电门1的时间较实际值大，引起误差，并适当增大两光电门A、B间的距离，使位移测量的相对误差减小，所以C正确．14、BC；B；1.88；1.84；重物下落过程中受到阻力【解析】（1）B、将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B操作不当；

C、应该先接通电源，后释