2022届甘肃省兰州市市区片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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、据报道，我国目前已经发射了三颗数据中继卫星“天链一号01星”“天链一号02星”“天链一号03星”，它们都是地球同步卫星。这些卫星的成功发射与组网运行，标志着我国第一代中继卫星系统正式建成。这三颗卫星相比，可能不同的是A．它们的质量B．它们距地面的高度C．它们的周期D．它们运行的线速度大小2、(本题9分)“科学真是迷人．”如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常数为G，用M表示月球质量，关于月球质量，下列说法正确的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=3、如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A．点与点的线速度大小相等B．点与点的角速度大小相等C．点与点的线速度大小相等D．点与点的向心加速度大小相等4、关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体速度方向必定变化 B．速度变化的运动必定是曲线运动C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D．加速度变化的运动必定是曲线运动5、如图所示，电源的电动势恒定，内阻不计，R1、R2、R4均为定值电阻，R3是一紫外线传感器，其电阻率随紫外线强度的增大而减小。当R3所在处紫外线强度增大，R1的电流I和R3两端的电压U的变化情况是A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．I变小，U变小D．I变小，U变大6、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上运行的周期小于在轨道1上的周期B．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能C．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度增大，加速度减小7、如图所示，足够长的光滑细杆PQ水平固定，质量为2m的物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，质量为0.99m的物块B通过长度为L的轻质细绳竖直悬挂在A上，整个装置处于静止状态，A、B可视为质点。若把A固定，让质量为0.01m的子弹以v0水平射入物块B（时间极短，子弹未穿出）后，物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，且B不会撞到轻杆。则（）A．在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，其动量和机械能都守恒B．子弹射入物块B的初速度v0=100C．若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，物块上摆的初速度将小于原来物块A固定时的上摆初速度D．若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，物块A的速率为8、台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋CB．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋CC．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律9、(本题9分)一个质点做初速度不为零的匀加速直线运动，关于质点运动的位移、速度、速度平方、位移与时间的比值随、、变化的图像，其中正确的是（）A． B．C． D．10、(本题9分)如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是A．水枪单位时间内喷出水的质量为B．高压水枪的喷水功率为C．水柱对煤层的平均冲击力大小为D．手对高压水枪的作用力水平向右11、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12、如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升20m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的动能为__________J。14、(本题9分)炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是800m／s.该速度在竖直方向的分速度为____________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.15、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一个物体从45m高处自由下落，那么（1）该物体经多长时间落到地面？（2）在最后1s内通过的高度是多少？（g取10m/s2）17、（10分）(本题9分)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d的MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其中K（K在x轴上方）下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B．直线加速器1与直线加速器2关于O点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ的边界对齐；质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在Ⅱ区域的y轴上实现对心碰撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节边界与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：（1）哪个直线加速器加速的是正电子；（2）正、负电子同时以相同速度ν1进入磁场，仅经过边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v1的最小值。（3）正、负电子同时以v2速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y轴上发生对心碰撞的位置离O点的距离。

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、A【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力可知，同步卫星的轨道、周期、高度、速率都相同，所以对于三颗同步卫星唯一可能不同的就是卫星的质量，本题选可能不同的，故选A.点睛：此题关键要掌握同步卫星的特点，由周期都与地球自转的周期相同可知：同步卫星定轨道、定周期、定高度、定速率．2、A【解析】

在月球表面，物体的重力与万有引力相等，由此列式可求得月球的质量．月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力列式，也能求得月球的质量．【详解】A、B项：在月球表面，物体的重力与万有引力相等，则有，，可得月球的质量为，故A正确，B错误；C、D项：月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力得，由于r表示轨道半径，而R表示月球半径，可得地球质量，故C、D错误．故应选：A．【点睛】解决本题时要掌握两种求天体质量的方法：1、根据万有引力提供圆周运动向心力，可计算中心天体的质量M．2、在星球表面重力与万有引力相等，可以根据重力加速度和星球半径求得星球质量．3、D【解析】

AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则所以点的线速度大小为可求点的角速度，即点的角速度大小为，点的线速度大小为，故AB错误；C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为即点与点的向心加速度大小相等，故D正确。故选D。4、A【解析】

A.因为做曲线运动的物体，合力与速度不在一条直线上，所以做曲线运动的物体速度方向必定变化，故A符合题意；B.速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故B不符合题意；C.加速度恒定的运动可能是曲线运动，如平抛运动，故C不符合题意；D.若合力与速度在同一条直线上，合力的大小变化，加速度大小也变化，但物体做直线运动，所以加速度变化的运动不一定是曲线运动，故D不符合题意．5、B【解析】

R3是一紫外线传感器，其电阻率随紫外线强度的增大而减小；当R3所在处紫外线强度增大，R3的阻值减小，电路总电阻减小，电路总电流增大，流过R1的电流I增大；据知，R2两端的电压减小；据知，流过R2的电流I2减小；据知，流过R4的电流I4增大，则R4两端的电压U4增大；据知，R3两端的电压U减小．A．与分析结果不符，故A项错误．B．与分析结果相符，故B项正确．C．与分析结果不符，故C项错误．D．与分析结果不符，故D项错误．6、B【解析】

A、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星的周期，可知，轨道3的半径大于轨道1的轨道半径，故轨道3上的周期大于轨道1上的周期，A错误；B、卫星要从轨道1变轨到轨道3，需要在Q点加速后沿轨道2运动，在轨道2上经过P点时再加速，最后在轨道3上运动，所以卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，B正确；C、同在Q点，万有引力产生的加速度相同，与卫星所在的轨道无关，C错误；D、卫星在轨道2上由Q点运动至P点过程中，引力对卫星做正功，卫星的速度越来越大，卫星离地球越来越近，万有引力产生的加速度越来越大，D错误。7、BD【解析】

A.在子弹射入物块B的过程中，子弹和物块B构成的系统，合外力冲量远小于内力冲量，其动量守恒，但由于要产生内能，所以机械能不守恒，故A错误。B.物块B恰好能在竖直面内做圆周运动，在最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：，得B从最低点到最高点的过程，根据机械能守恒定律得子弹射入物块B的过程，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2联立解得

，故B正确。C.若物块A不固定，子弹仍以v0射入时，根据动量守恒定律知物块上摆的初速度等于原来物块A固定时的上摆初速度。故C错误。D.若物块A不固定，子弹仍以v0射入，当物块B摆到与PQ等高时，设A的速率为vA，B的水平速率为vB．根据水平动量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正确。8、AC【解析】

AB.要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；C.通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；D.由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.9、BD【解析】

A．根据匀变速直线运动位移时间关系可知，图象不为直线，故A错误；B．根据匀变速直线运动速度时间关系可得，图象是不过原点的斜线，故B项正确；C．根据匀变速直线运动速度位移关系可得：所以图象是不过原点的斜线，故C项错误；D．根据匀变速直线运动位移时间关系可得：所以图象是不过原点的斜线，故D正确。10、BD【解析】

A、t时间内喷水质量为：水枪单位时间内喷出水的质量为故选项A错误；B、水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则：故选项B正确；C、t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得：联立得：，故选项C错误；D、水对高压水枪的作用力向左，则手对高压水枪的作用力水平向右，故选项D正确．11、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．12、AC【解析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。二．填空题(每小题6