2022届福建省漳达志中学高一物理第二学期期末检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（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)对于万有引力定律的表述式，下面说法中不正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力D．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关2、(本题9分)做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A．物体所受的重力和抛出点的高度 B．物体的初速度和抛出点的高度C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、高度和初速度3、(本题9分)一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物，立即紧急制动，汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，小汽车在最后2s内的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m4、(本题9分)冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）A． B． C． D．5、(本题9分)一条河宽100m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是5m/s，则()A．该船能垂直河岸横渡到对岸B．当船头垂直河岸横渡时，过河所用的时间最短C．当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小，是100mD．该船渡到对岸时，船沿岸方向的位移可能小于100m6、如图所示，铅球从同学手中水平抛出后，不考虑空气对铅球的阻力，落地前小球物理量一定变化的是（）A．重力的功率 B．加速度C．小球的机械能 D．速度的变化率7、(本题9分)如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以下分析正确的是：（）A．小球做平抛运动的初速度为10m/sB．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/sC．小球在P点的向心加速度为a=15m/s1D．小球从B运动到D的时间为0.7s8、(本题9分)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A．向心加速度变大 B．距地面的高度变大C．线速度变小 D．角速度变大9、(本题9分)质量为m的小物块静止在赤道处，下列关于小物块所受引力和重力的说法正确的是（）A．小物块所受重力的方向一定指向地心B．小物块所受引力的方向一定指向地心C．若地球自转加快，小物块所受重力变小D．若地球自转加快，小物块所受引力变小10、一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的A放于B上。现在A和B正在一起竖直向上运动，如图所示。当A、B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中，下列说法正确的是(g取10m/s2)A．A、B分离时B的加速度为gB．弹簧的弹力对B做功为零C．弹簧的弹力对B的冲量大小为6N·sD．B的动量变化量为零11、(本题9分)如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB12、(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)某同学利用下图装置来做“验证机械能守恒定律”实验(1)现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是__________.(2)打点计时器使用_________电源（填“交流”，“直流”）.(3)使用打点计时器方法正确的是_________.A．同时接通打点计时器的电源和释放重物B．先接通打点计时器的电源再释放重物C．先释放重物再接通打点计时器的电源(4)若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是_______m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为____________J（结果都保留两位有效数字）(5)在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量ΔEp总是_________（选填“大于”“等于”或“小于”）物体动能的增加量ΔEk，主要原因是_________(填选项前的字母)A．选用的重锤质量过大B．没用天平称重物质量C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力14、（10分）如图所示，利用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从挡板位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。（1）实验中，除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外，下列器材中还必须使用的两种器材是__________.A．秒表B．天平C．圆规D．打点计时器（2）实验中，为了减小误差，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应满足m1________m2（选填“>”或“<”）。实验中通过测量小球运动的水平射程来“替代”小球碰撞前后的速度，为了进行这样“替代”，在安装斜槽时必须保证__________.（3）实验中A球的水平射程OP与球A的质量__________（选填“无关”或“有关”），实验中若需要减小OP的距离，可以进行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1和m2，测出OM、OP、ON的距离，在实验误差允许范围内，若满足关系式__________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒；若还满足关系式__________，则碰撞是弹性碰撞.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)质量为M的小车固定在地面上，质量为m的小物体（可视为质点）以v0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为，已知物块与小车之间的动摩擦因数为.求：（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q以及小车的长度L.（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度v0从小车一端滑上小车.a.欲使小物体能滑离小车，小车的质量M和小物体质量m应满足什么关系?b.当M=4m时，小物块和小车的最终速度分别是多少?16、（12分）(本题9分)小明以v0=10m/s初速度竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的皮球，最后又在抛出点接住皮球．假设皮球在空气中所受阻力大小为重力的k=0.15倍．g取10m/s1．求：(1)皮球刚抛出时的动能；(1)皮球上升过程损失的机械能；(3)皮球落回抛出点时重力的功率.17、（12分）(本题9分)质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s，安全带长5m，（安全带伸长量远小于其原长）不计空气阻力影响，g取10m/s2。求：人向下减速过程中，安全带对人的平均作用力的大小及方向。

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】

A．万有引力定律的表述式中的G为引力常量，它是由实验测得的，不是人为规定的，故A项正确。B．当物体间间距较小时，物体不能视为质点，万有引力公式不成立。当r趋近于零时，万有引力不会趋于无穷大，故B项错误。CD．m1与m2受到的引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与m1、m2是否相等无关．故CD正确．本题选不正确的，答案是B。【点睛】两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与两物体质量是否相等无关。2、B【解析】

对于做平抛运动的物体，水平方向上：x=v0t

；竖直方向上：h=gt2

；所以水平位移为，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度。A.物体所受的重力和抛出点的高度，与结论不相符，选项A错误；B.物体的初速度和抛出点的高度，与结论相符，选项B正确；C.物体所受的重力和初速度，与结论不相符，选项C错误；D.物体所受的重力、高度和初速度，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，它的逆运动是初速度为0的匀加速直线，所以小汽车在最后2s内的位移是，故A正确，B、C、D错误；故选A．4、B【解析】由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg设运动员的最大的速度为V，则：解得：，故应选B．点晴：运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的最大静摩擦力提供的，根据向心力的公式可以计算出此时的最大速度．5、B【解析】

A．因为船速小于水速，小船不能垂直过岸，A错误．B．无论什么时候只要船头垂直河岸渡河时，过河的时间是最短的，B正确．CD．以水速的矢量末端为圆心，以船速矢量大小为半径，做圆，从速度矢量始端做圆的切线，设此切线与水平方向夹角为，则小船沿此方向位移最小CD错误．故选B。6、A【解析】

A．小球在下落过程中，竖直方向的速度逐渐增大，根据P＝Fv可知，重力的功率也逐渐增大.故选项A符合题意.BD.小球下落过程中只受重力作用，加速度不变，则速度的变化率Δv恒定不变.故选项BD不符合题意.C.因为下落过程只有重力做功，所以机械能守恒.故选项C不符合题意.7、CD【解析】

A.根据得：.则小球平抛运动的初速度为：;故A错误.B.小球在圆轨道P点的角速度为：;故B错误.C．小球在P点的向心加速度为：.故C正确.D．小球在BC段的时间为：，则小球从B运动到D的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D正确.8、BC【解析】

地球同步卫星绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力有：可得卫星周期，可知周期变大时，卫星距地面高度h增大；卫星的线速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的线速度变小；向心加速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的向心加速度变小；角速度，可知周期变大时，角速度变小．所以BC正确，AD错误．故选BC.9、ABC【解析】

A.重力的方向竖直向下，而赤道处竖直向下和指向地心重合；则赤道位置的重力指向地心；则A项符合题意.B.物体受到地球的万有引力方向沿物体和地球的球心连线而指向地心；故B项符合题意.C.对赤道位置的物体分析可知，所受万有引力产生两分力效果，一是重力，二是自转向心力，且三者的方向都指向地心，满足：GMm则自转加快即角速度ω增大，所需向心力变大，而引力不变，故重力变小；故C项符合题意.D.物体所受万有引力大小GMm10、ABC【解析】

A、由分离的条件可知，A、B物体分离时二者的速度、加速度相等，二者之间的相互作用力为0，对A分析可知，A的加速度，所以B的加速度为g，故A正确；B、A、B物体分离时弹簧恢复原长，A到最高点弹簧恢复原长，从A、B分离起至A到达最高点的这一过程中弹簧的弹性势能变化为零，所以弹簧对B做的功为零，故B正确；CD、A、B物体分离后A做竖直上抛运动，可知竖直上抛的初速度，上升到最高点所需的时间：，由运动的对称性可知此时B的速度为2m/s，方向竖直向下，对B在此过程内用动量定理(规定向下为正方向)得：，解得弹簧的弹力对B的冲量大小为：，B的动量变化量为，故C正确，D错误；故选ABC。11、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.12、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。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、秒表交流B3.01.4大于C【解析】

(1)此实验用打点计时器，则不需要使用秒表.(2)打点计时器使用交流电源.(3)使用打点计时器时，要先接通打点计时器的电源再释放重物，故选B.(4)B点的瞬时速度为：，

从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：△Ep=mgh=0.3×9.8×0.470J≈1.4J．

(5)实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量．故选C．14、BC>斜槽末端水平无关减小斜槽高度或降低挡板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解析】

(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，实验需要验证：m因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度进行验证，故m1OP=m1OM+m2ON，实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置，测量质量需要天平，确定落点的平均位置要用圆规，测量小球落地点的距离需要毫米刻度尺，因此还需要的实验器材有BC.(2)[2]为了防止入射球碰后反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量,即m1[3]为了保证小球离开斜槽做平抛运动，则需保证斜槽末端水平.(3)[4]实验中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次从同一高度静止滚下，则每次到达斜槽末端的速度大小相同，同时平抛的时间t一定，故水平射程与A球的质量无关.[5]为了减小OP，可减