2022届河北省承德市物理高一第二学期期末经典试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列说法中正确的是（）A．质点做曲线运动时受的合力一定是变力B．质点做曲线运动时所受的合力方向与加速度方向不在同一条直线上C．曲线运动是变速运动，加速度也一定是变化的D．匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动可以是直线运动2、在距水平地面一定高度处以初速度v0水平抛出一个质量为mA．小球质量m越大，在竖直方向上下落越快B．由x=vC．在任意连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……D．由h=13、(本题9分)一位同学从一楼走到三楼的过程中，下列说法正确的是（）A．重力做正功，重力势能增大B．重力做正功，重力势能减小C．重力做负功，重力势能增大D．重力做负功，重力势能减小4、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力5、(本题9分)质量为2kg的物体在水平面内做曲线运动，已知x方向的位移-时间图像和y方向的速度-时间图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是A．质点初速度的方向与合外力方向垂直B．3s末质点速度大小为10m/sC．质点的初速度大小为6m/sD．质点所受的合外力大小为2N6、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为f．下列说法正确的是（）A．小球上升的过程中重力势能增加了mghB．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了2fhC．小球上升的过程中动能增加了D．小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh7、(本题9分)一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下向上运动．不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度h的关系如图所示，其中曲线上A点处的切线斜率最大，h2~h3的图线为平行于横轴的直线．下列说法正确的是A．在h1处物体所受的拉力最大B．在h2处物体的动能最大C．h2~h3过程中合外力做的功为零D．0~h2过程中拉力F始终做正功8、(本题9分)小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是()A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为RC．小物块沿球面运动D．物块落地时速度的方向与地面成45°角9、(本题9分)如图所示，质量均为的物块和用不可伸长的轻绳连接，放在倾角为的固定光滑斜面上，而能沿光滑竖直杆上下滑动，杆和滑轮中心间的距离为，物块从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为．在物块下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（）A．开始下落时，的加速度大于B．物块的重力势能减小量为C．物块的平均速度小于物块的平均速度D．物块的末速度为10、(本题9分)一辆汽车在水平路面上以额定功率P＝50kW行驶，所受恒定阻力f=2000N，当汽车达到最大速度vm时，下列说法正确的是A．牵引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s11、(本题9分)下列说法正确的是（）A．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能B．若某电池中通过的电荷，电池提供的电能，该电池的电动势为C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大12、三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知三颗卫星质量关系为MA=MB>MC，则对于三个卫星，正确的是：A．运行线速度关系为B．运行周期关系为TA＞TB=TCC．向心力大小关系为FA=FB＜FCD．半径与周期关系为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)小明猜想做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，为验证猜想，他用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。(1)他可以通过观察__________并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确。(2)该实验__________（选填“能”或者“不能”）说明A球在水平方向上做匀速直线运动。14、（10分）(本题9分)物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的试验．步骤如下：①用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；③向气垫导轨通入压缩空气；④把A、B两滑块放到导轨上，并给他们一个初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为△t=0.2s．照片如图：该组同学结合实验过程和图象分析知：该图象是闪光4次摄得的照片，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0～80cm刻度范围内；第一次闪光时，滑块B恰好通过x=55cm处，滑块A恰好通过x=70cm处；碰撞后有一个物体处于静止状态．请问：（1）以上情况说明碰后____（选填A或B）物体静止，滑块碰撞位置发生在_____cm处；（2）滑块碰撞时间发生在第一次闪光后____s；（3）设向右为正方向，试分析碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是____kg•m/s，碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是____kg•m/s，以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是__．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）一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x和落地时间t，又已知该星球的半径为R，己知万有引力常量为G，求：（1）小球抛出的初速度vo（2）该星球表面的重力加速度g（3）该星球的质量M（4）该星球的第一宇宙速度v（最后结果必须用题中己知物理量表示）16、（12分）(本题9分)如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一半径R=0.2m的竖直光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘粗糙水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角为θ=37°，电场与圆弧轨道BCD所在平面平行，一质量为m=10g、电荷量为q=-1×10-4C的带负电的小滑块从A点由静止释放后开始运动，已知AB间距离S=2.3m，滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力。g取10m/s2，(1)匀强电场的电场强度大小；(2)滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小；(3)滑块与水平轨道AB间的动摩因数。17、（12分）地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。

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、D【解析】试题分析：质点做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合力的大小和方向变和不变都可以；两种运动合成之后是直线运动还是曲线运动，就看合成后的合力与合速度的方向之间的关系了．解：A、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，如平抛运动．所以A选项错误．B、质点做曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，由牛顿第二定律可以知道合力与加速度的方向一定在的同一条直线上，所以B选项错误．C、变速运动是指物体速度的大小变了，或者速度的方向变了，物体的受力不一定变化，那么加速度也就不一定变，所以选项C错误．D、无论是什么运动合成，合成后的合力与合速度的方向相同，就做直线运动，合力与合速度的方向不在一条直线上，就做曲线运动，所以D是有可能的，所以D正确．故选D．2、D【解析】

A.不计空气阻力，小球只受重力，下落时加速度为g，与质量无关，所以小球在竖直方向上下落快慢与质量无关，故A项不符合题意；BD.由h=1t=2知小球未落地前下落的高度越大，飞行时间越长，与初速度无关；故B项不符合题意，D项符合题意；C．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论知，从初始时刻起，在连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……，故C不符合题意。3、C【解析】

这同学高度增加，重力做负功，重力势能增加，则C正确，ABD错误故选C4、A【解析】

以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等。故A正确，BC错误。根据平行四边形定则知，球受到的支持力为：，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等。故D错误。5、A【解析】

AC、由图甲可知，质点在x方向上的初速度为，沿x方向的加速度为0；y方向上的初速度为0，加速度：，可知质点的初速度沿x方向，大小为4m/s，而加速度沿y方向，根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力的方向沿y方向，与初速度的方向垂直，A正确C错误；B、质点在x轴方向做速度为4m/s的匀速直线运动，在y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，质点的加速度方向沿y轴方向，3s末沿y方向的分速度为6m/s，所以3s末质点的速度：，B错误；

D、根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力：F=ma=2×2=4N，D错误．6、C【解析】

小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，其中克服重力做功等于mgH，故总功大于mgH；根据动能定理，总功等于动能的变化量；故动能的减小量大于mgH，故A错误；除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，除重力外，克服阻力做功2FH，故机械能减小2FH，故B错误；小球上升H，故重力势能增加mgH，故C正确；小球上升和下降的整个过程中，重力做功等于零，阻力做功等于，故根据动能定理，动能减小2FH，故D正确；故选CD．【点睛】重力做功不改变物体的机械能，除重力或弹力之外的力做功可以改变物体的机械能；从能量转化的角度分析问题、应用动能定理即可正确解题．7、AD【解析】由图可知，h1处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由E=Fh可知此时所受的拉力最大，此时物体的加速度最大；故A正确；h1～h2过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；h2时刻图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度一定不在h2处；故B错误；h2～h3过程中机械能保持不变，故说明拉力一定为零；合外力等于重力，合外力做功不为零；故C错误；由图象可知，0～h2过程中物体的机械能增大，拉力F始终做正功；故D正确；故选AD．点睛：本题画出了我们平时所陌生的机械能与高度的变化图象；要求我们从图象中分析物体的运动过程．要求我们能明确机械能与外力做功的关系；明确重力做功与重力势能的关系；并正确结合图象进行分析求解．8、AB【解析】在最高点重力完全充当向心力时物体对球没有压力，即mg=mv2R，所以v=gR，此时物体只受重力作用，速度水平方向，所以物体立即离开球面做平抛运动，小物体落地时下落的高度为R，所以t=2R9、BCD【解析】刚开始下落时，绳子的拉力方向沿水平方向，竖直方向上只受重力，所以加速度为g，A错误；B下降的高度为，故物块B减小的重力势能为，B正确；两者的运动时间相同，B的位移为，A的位移为，故，所以物块的平均速度小于物块的平均速度，C正确；系统机械能守恒，故，根据运动的合成与分解可得，联立解得，D正确．【点睛】本题的综合性较强，特别D选项，关键是知道系统机械能守恒（但每个物块的机械能不守恒），结合斜牵引运动的分解等知识解题．10、BC【解析】

AB当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时，汽车达到最大速度，此时发动机牵引力等于阻力，选项A错误，B正确；CD.根据P=Fv=fv，则有：；故C正确，D错误。11、AB【解析】A.电源的作用就是将其他形式的能转化为电能，故A正确；B.电路中通过q=2C的电荷量，电池提供的电能W=4J，根据电动势的定义式E=W/q得，电动势E=2V，故B正确；C.电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变，故C错误；D.电动势由电源本身决定，与提供的电能多少无关，故D错误．故选AB.点睛：电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压变化时，其电源电动势不变．12、AD【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由图示可知：rA＜rB=rC，由题意知：MA=MB>MC；由牛顿第二定律得：①

A.由①解得，，所以vA＞vB=vC，故A正确；B.由①解得，，则TA＜TB=TC，故B错误；C.，已知rA＜rB=rC，MA=MB>MC，可知FA＞FB＞FC，故C错误；D.由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，即，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A、B两球是否同时落地不能【解析】

第一空.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的；所以他可以通过观察A、B两球是否同时落地并通过多次改变装置的高度验证他的猜想是否正确；第二空.本实验中无法确定水平方向上的匀速运动。14、A600.1-0.2-0.2碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和【解析】(1)由图可知，A只有两个位置有照片，则说明A碰后保持静止，故碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后A静止，故碰撞发生在x=60cm处；(2)碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA′，所以vA′•△t=20，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t′，有vA′•t′=10，第一次闪光到发生碰撞时间为t，有t+t′=△t，得(3)设向右为正方向，碰撞前，B的速度大小为：A的速度则碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和P1=mBvB+mAvA=0.2×0.5-0.3×1=-0.2kgm/s．碰撞后，A静止，B速度则碰撞后两滑块的动量PB=-mBvB′=-0.2×1=-0.2kgm/s．以上实验结果说明在碰撞过程中保持不变的物理量是碰撞前后两物体的质量与速度的