2021-2022学年江苏省五校物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

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)在下列情况下机械能守恒的有：A．在空气中匀速下落的降落伞B．在竖直面做匀速圆周运动的物体C．做自由落体运动的物体D．沿斜面匀速下滑的物体2、某同学在离地h高的平台上抛出一个质量为m的小球，小球落地前瞬间的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力，（以地面为零势面）则（）A．人对小球做功B．人对小球做功C．小球抛出时的动能为D．小球落地的机械能为3、(本题9分)如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁4、下列说法中正确的是（）A．能源开发和利用的过程是内能转化成机械能的过程B．在能源的利用过程中，能量可利用的品质不会降低C．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了D．能源的利用受方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的5、(本题9分)一物体的质量保持不变，速度变为原来的2倍，则其动能变为原来的（）A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍6、(本题9分)一辆质量为m的汽车由静止开始以大小为a的加速度匀加速启动，经时间达到额定功率，此后保持额定功率运行，最后做匀速运动．若汽车运动过程中所受阻力大小恒为f．下列说法正确的是（）A．汽车能达到的最大速度为B．汽车达到额定功率后牵引力将保持不变C．汽车的额定功率为D．汽车最后做匀速运动的速度大小为at07、(本题9分)如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E8、如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等9、(本题9分)(多选)一个质量为m的小球,从高度为H的地方自由落下,与水平地面碰撞后向上弹起,设碰撞时间为定值t,则在碰撞过程中,下列关于小球对地面的平均冲击力与球弹起的高度h的关系中正确的是(设冲击力远大于重力)()A．h越大,平均冲击力越大 B．h越小,平均冲击力越大C．平均冲击力大小与h无关 D．若h一定,平均冲击力与小球质量成正比10、(本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能11、(本题9分)如图所示，两根长度不相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点．设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（）A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为B．小球m1和m2的角速度大小之比为C．小球m1和m2的向心力大小之比为D．小球m1和m2的线速度大小之比为12、(本题9分)甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的x–t图象如图所示（乙的图线为抛物线），下列说法正确的是（）A．t1时刻，两者相距最远B．0~t2时间内，乙的速度先减小后增大C．t2时刻，甲物体追上乙D．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有__．A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，且斜槽轨道必须光滑B．将木板校准到竖直，并使木板平面与小球运动的平面平行C．每次小球应从同一高度由静止释放D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好(2)图乙是柴同学多次实验后，得到小球经过的5个位置，请用笔画出小球平抛运动的轨迹____．14、（10分）利用如图所示的实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系”实验，将光电门固定在轨道上的B点，用重物通过细线拉小车，细线拉力的大小可由拉力传感器测出，小车质量为M，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m进行多次实验，每次小车都从同一位置A由静止释放。（1）完成该实验时，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正确规范操作后，实验时读出拉力传感器的示数F，测出小车质量M，遮光条宽度d，挡光时间t及AB间的距离L，则验证动能定理的表达式为________（用测得的物理量表示）。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)某物体做平抛运动，落在水平地面前的最后一段时间内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小v0；(2)物体被抛出时离地的高度h。16、（12分）(本题9分)2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆中国载人登月工程前进了一大步。已知地球与月球的质量之比为81:1，地球与月球的半径之比为4:1。忽略地球与月球的自转。(1)求地球和月球表面的重力加速度大小之比g1：g2(2)若在地球和月球表面附近，分别竖直上抛一个小球结果两小球上升的最大高度相同，求在地球和月球表面附近竖直上抛的小球的初速度大小之比17、（12分）图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态．另一质量与B相同的滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离l1时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连．已知最后A恰好返回出发点P并停止．滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ，运动过程中弹簧最大形变量为l2，重力加速度为g，求A从P出发时的初速度v1．

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、C【解析】降落伞从空中匀速下落，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，A错误；在竖直面做匀速圆周运动的物体，动能恒定，但重力势能在变化，其机械能变化，B错误；做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，D错误．【点睛】判断机械能是否守恒常用三种方法：1、条件法，从功的角度，看是不是只有重力或弹力做功；2、总量法，如动能和势能的总量变化，机械能一定不守恒．3、从能量的角度，没有发生机械能与其他能之间的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒．2、C【解析】

AB.设小球抛出时的速度为，在此过程中人对小球做功，根据动能定理可知：此后小球做平抛运动，下落高度h的过程中，有动能定理可知：联立解得：故AB错误；C.小球抛出时的动能为故C正确；D.以抛出点为零势能点，此时的机械能为，小球在下落过程中机械能守恒，所以小球落地的机械能为，故D错误。3、B【解析】试题分析：根据（轻）绳子只能提供拉力的特点和对B点受力分析结合平衡条件可知：图甲、乙、丁中的BC不能用绳子代替，图乙中的AB不能用绳子代替，B正确，ACD错误．考点：本题考查平衡条件及绳、杆的施力特点．4、D【解析】

A.能源利用是将一种形式的能转化为另一种形式能的转化过程，并不是单纯的应用内能转化成机械能的过程；故A错误.B.能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，因此在能源的利用过程中，能量可利用的品质会降低，故B错误.C.石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，机械能并没有消失；故C错误.D.能源在使用中存在品质降低的现象，能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性；能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的；故D正确.5、B【解析】动能与质量成正比，与速度的平方成正比，则速度变为原来的2倍时，动能变成原来的4倍，故B正确，ACD错误。点睛：本题考查动能的定义，只要明确动能的公式，再将变化关系导入即可顺利求解。6、A【解析】

当牵引力等于阻力时，速度最大，根据牛顿第二定律得，匀加速直线运动的牵引力，则额定功率，则最大速度，即最后匀速运动的速度为，故A正确，CD错误；当汽车达到额定功率后，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，当牵引力等于阻力时，速度最大，做匀速直线运动，故B错误。7、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'8、BC【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．9、AD【解析】

由自由落体规律可求得物体落地前的速度，由竖直上抛运动规律可求得弹起后的速度，再对和地面接触的过程由动量定理可求得平均冲击力的表达式，从而得出决定冲击力的因素；【详解】A、物体在空中做自由落体运动，由自由落体规律可得：落地速度；

弹力起后由运动学公式可得：

设向下为正，则由动量定理可得：

解得：，则可知，h越大，平均冲击力越大，而h一定时，平均冲击力与小球的质量成正比，故选项AD正确，选项BC错误．【点睛】本题考查动量定理的应用，要注意正方向的设定，正确列出关系式．10、BCD【解析】第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．11、AC【解析】

A.对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：Tcosθ=mg，解得：，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：T1：T2=cos30°：cos60°=：1，故A正确；B.小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mLsinθω2，得：ω=.两小球的角速度之比为：ω1：ω2=，故B错误；C.小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为：F1：F2=tan60°：tan30°=3：1，故C正确；D.根据v=ωr，小球m1和m2的线速度大小之比为：v1：v2=，故D错误．故选AC.12、ABD【解析】

A.纵坐标之差表示甲乙之间的距离，根据图象可知tl时刻，两者相距最远，故A正确；BD.在位移-时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知乙的斜率先负后正，即乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动，斜率大小先减小后增大，乙的速度先减小后增大，故BD正确；C.图象的交点表示甲、乙两物体相遇，t2时刻之前甲在乙的前面，则t2时刻，乙物体追上甲，故C错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC过O点的光滑曲线，如图所示：【解析】

（1）[1]A.为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端需保持水平。斜槽不一定需要光滑。故A项错误；B.因为小球下落的平面竖直，所以记录小球平抛轨迹位置的木板平面必须竖直，故B项正确；C.为了保证小球初速度相等，每次让小球从斜槽的同