2021-2022学年天津市东丽区天津耀华滨海学校物理高一下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考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB．当主动轮A以角速ω匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮边缘上，欲使木块相对B轮也静止，则A轮转动的角速度不可能为（

）A．12ω

B．ω

C．242、下列说法正确的是（）A．哥白尼发现了万有引力定律B．牛顿测出引力常量C．伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆D．法拉第提出了电场的概念3、(本题9分)如图所示，地球绕OO′轴自转，则下列说法正确的是（）A．A、B两点的周期相等B．A、B两点线速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动角速度不相同4、(本题9分)下列所描述的运动中，说法正确的是（）A．速度变化很大，加速度也一定很大B．速度变化方向为正，加速度方向可能为负C．速度变化越来越快，加速度可能越来越小D．速度越来越大，加速度可能越来越小5、(本题9分)长为L的木块静止在光滑水平面上。质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并从中射出,且出射速度为v1。已知从子弹射入到射出木块移动的距离为s，子弹在木块中受到的平均阻力大小为：A． B． C． D．6、(本题9分)宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时写了一首诗，如图所示。诗人艺术地表达了他对以下哪个概念的理解A．质点 B．参考系 C．矢量 D．坐标系7、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.18、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水平直径两端点．轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，已知弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，弹簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度v0，已知重力加速度为g，则A．无论v0多大，小球均不会离开圆轨道B．若在则小球会在B、D间脱离圆轨道C．只要，小球就能做完整的圆周运动D．只要小球能做完整圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关9、(本题9分)人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后经0.1s手机停止运动，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是A．手机对眼睛的作用力大小约为4.5NB．手机对眼睛的作用力大小约为3.0NC．全过程手机重力的冲量大小约为0.15N·sD．全过程手机重力的冲量大小约为0.30N·s10、(本题9分)如图是研究三辆汽车加速性能和制动性能时得到的v-t图像。下列分析正确的有（）A．甲的加速性能最好B．丙的加速性能最好C．乙的制动性能最好D．丙的制动性能最好11、如图所示，水平地面上停放一质量为3m的木板C，质量分别为2m和m的A、B两滑块，同时从木板的两端以相同的速率v滑上木板，两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动。已知木板C与水平地面间的动摩擦因数为μ，滑块A、B与木板间的动摩擦因数分别为为3μ和6μ，则（）A．木板C加速运动时的加速度大小为μgB．木板C加速运动时的加速度大小为2μgC．两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于D．两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于12、在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v－t图，可能正确的是：（）A． B． C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，已知重力加速度为g，则提升过程中，物体的重力势能的变化为____；动能变化为____；机械能变化为___。14、(本题9分)我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星．北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)15、(本题9分)如图，飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方向成30°角，则水平方向的分速度vx=__________km/h，竖直方向的分速度vy=____________km/h．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为m=1kg的小球从A点沿光滑斜面轨道由静止滑下，不计通过B点时的能量损失，然后依次滑入两个相同的圆形轨道内侧，其轨道半径R=10cm，小球恰能通过第二个圆形轨道的最高点，小球离开圆形轨道后可继续向E点运动，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度d=0.8m，水平距离x=1.1m，水平轨道CD长为L1=1m，DE长为L1=3m．轨道除CD和DE部分粗糙外，其余均光滑，小球与CD和DE间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球通过第二个圆形轨道的最高点时的速度；（1）小球通过第一个圆轨道最高点时对轨道的压力的大小；（3）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球从A点释放时的高度的范围是多少？17、（10分）坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示。求：（1）波的传播速度大小；（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】A和B用相同材料制成的靠摩擦传动，边缘线速度相同，则ωARA=ωBRB，而RA=2RB．所以ωAωB＝12，对于在A边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即fmax＝mRAωA2=mRAω2，

在B轮上恰要滑动时，根据牛顿第二定律有：fmax＝mRBωB2=mRB(2ωA′)点睛：本题要抓住恰好静止这个隐含条件，即最大静摩擦力提供向心力，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大．2、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误。B．卡文迪许测出引力常量，故B错误。C．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，故C错误。D．法拉第提出了电场的概念，故D正确。3、A【解析】

CD．AB两点都绕地轴做匀速圆周运动，B转动的半径大于A转动的半径，两点共轴转动，角速度相同，故CD错误；A．根据可知，A、B两点的周期相等，选项A正确；B．根据，角速度相同，B的半径大，则B的线速度大．故B错误；故选A。【点睛】解决本题的关键掌握共轴转动，角速度相同，再结合，等公式即可判断。4、D【解析】

A．根据，速度变化很大，加速度不一定很大，选项A错误；B．加速度的方向与速度变化的方向相同，则速度变化方向为正，加速度方向一定为正，选项B错误；C．加速度等于速度的变化率，速度变化越来越快，加速度一定越来越大，选项C错误；D．当加速度和速度同向时，速度越来越大，加速度可能越来越小，选项D正确．5、D【解析】

对子弹根据动能定理：，解得，故选D.6、B【解析】

在本题中船是向东高速行驶，而“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止，即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动，所以以船为参照物，诗人和云是静止的；从最后一句“不知云与我俱东”可知，相对于地面来说，诗人与云都是向东运动的，所以以地面为参照物，诗人和云都是运动的；所以物体的运动会因所选参考系的不同而不同；A.质点与分析不符，不符合题意；B.参考系与分析相符，符合题意；C.矢量与分析不符，不符合题意；D.坐标系与分析不符，不符合题意。7、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．8、ACD【解析】A、B、因弹簧的劲度系数为，原长为L=2R，所以小球始终会受到弹簧的弹力作用，大小为F=K（l-R）=KR=mg，方向始终背离圆心，无论小球在CD以上的哪个位置速度为零，重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力（在CD以下，轨道对小球一定有指向圆心的支持力），所以无论v0多大，小球均不会离开圆轨道，故A正确，B错误．C、小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持力不做功，机械能守恒，当运动到最高点速度为零，在最低点的速度最小，有：，解得：，所以只要，小球就能做完整的圆周运动，故C正确．D、在最低点时，设小球受到的支持力为N，有，解得：①，运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为N′，设此时的速度为v，由机械能守恒有：②；此时合外力提供向心力，有：③；联立②③解得：④；联立①④得压力差为：△N=6mg，与初速度无关，故D正确．故选ACD．【点睛】该题涉及到的指示点较多，解答中要注意一下几点：1、正确的对物体进行受力分析，计算出沿半径方向上的合外力，利用向心力公式进行列式．2、注意临界状态的判断，知道临界状态下受力特点和运动的特点．3、熟练的判断机械能守恒的条件，能利用机械能守恒进行列式求解．9、AC【解析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度v=2gh手机与眼睛作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为ΔP=0-(-mv)=0.30kg手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N，故A项与题意相符，B项与题意不相符；CD.全过程中重力的冲量，mgt=0.15N•s，故C项与题意相符，D项与题意不相符。10、AC【解析】

AB．在速度—时间图象中斜率代表加速度，由图象可以看出加速时，甲的加速度最大，则甲的加速性能最好，故A正确，B错误；CD．在速度—时间图象中斜率代表加速度，由图象可以看出制动时，乙的加速度最大，所以乙的制动性能最好，故C正确，D错误。【点睛】本题是为速度—时间图象的应用，要明确斜率的含义，并能用加速度的定义式解出加速度数值．11、BD【解析】

CD．A与B相向运动时对C时间的摩擦力为故C无相对运动趋势而保持静止，对A与B的系统动量守恒有解得：故C错误，D正确；AB．A与B相撞后一起向右运动，对C受力分析，由牛顿第二定律可知：，解得：，方向向右，故A错误，B正确；故选BD。【点睛】本题分析清楚物体运动过程，应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可正确解题。12、CD【解析】

根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力，线框由静止向下做加速运动，设线框的有效切割磁感线的长度为L，线框的电阻为R，则有，根据欧姆定律可得，故，根据牛顿第二定律可得，故，运动过程中，L在变大，v在变大，故加速度在减小，即速度时间图像的斜率再减小，故AB错误；由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系，所以之后线框的速度可能继续增大，可能恒定不变，故CD正确二．填空题(每小题6分，共18分)13、mghmahm(a+g)h【解析】

[1]物体上升高度为h，则重力做负功mgh，重力势能增加mgh.[2]物体所受合外力为，由动能定理：可得动能变化：[3]由功能关系除重力以外的力做功衡量机械能变化，由：，可知，则机械能增加.14、【解析】设地球同步卫星的周期为，GPS卫星的周期为，由题意有：，由万有引力定律的公式和向心的公式有：，解得：，，则有：，．【点睛】该题从这两种卫星的周期和向心力公式的两种表达式分析，找出半径与周期关系表达式和加速度与半径关系表达式，从而求出半径之比和向心加速度之比．15、240，180【解析】将飞机的实际运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动，如图，

由几何关系，可得：vx=vcos37°=300km/h×0.8=240km/h；

vy=vsin37°=300km/h×0.6=180km/h；

点睛：飞机实际速度为合速度，可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动；根据平行四边形定则，由几何关系，可得出两个分速度．三．计算题(22分)16、(1)1m/s（1）40N(3)或【解析】⑴小球恰能通过第二个圆形轨道最高点，有：求得：υ1==1m/s①⑵在小球从第一轨道最高点运动到第二圆轨道最高点