2022届河南省商丘名校高一物理第二学期期末统考试题含解析

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)硬盘是电脑主要的存储媒介，信息以字节的形式存储在硬盘的磁道和扇区上，家用台式电脑上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。若某台计算机上的硬盘共有个磁道（即个不同半径的同心圆），每个磁道分成个扇区，每个扇区可以记录个字节。电动机使磁盘以的角速度匀速转动，磁头在读写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。则（）A．磁头在内圈磁道与外圈磁道上运动的线速度相同B．硬盘的转速为C．一个扇区通过磁头所用时间约为D．不计磁头转移磁道的时间，计算机内最多可以从一个硬盘面上读取个字节2、(本题9分)如图所示，在两个相互垂直的水平力F1=4N、F2＝3N作用下，物体沿光滑水平面通过一段位移x，该过程中F1、F2对物体做功分别8J、6J.已知，则A．x大小为2m B．合力对物体做功10JC．合力大小为7N D．合力与x间的夹角为8°3、我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍4、2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,如图所示,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点当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时()A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道3上的速率v3,则v1<v3B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2,需要在Q点加速C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q:卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q,则a1Q<a2QD．卫星要由轨道2变轨进入轨道3,需要在P点减速5、(本题9分)关于功的下列说法中，正确的是（）A．力对物体所做的功一定等于力的大小与物体位移大小的乘积B．人类对于能量及其转化的认识与功的概念紧密相连C．一个力做功有正功、负功之分，所以功是个矢量D．各分力所做功的代数和不等于合力对物体所做的功6、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒B．小球的重力势能随时间先减少后增加C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量7、(本题9分)物体在恒定的合外力F作用下做直线运动，在时间内速度由0增大到v，接着在时间内速度由v增大到2v．设F在内做的功是，冲量是；在内做的功是，冲量是；那么（）A． B． C． D．8、汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是A．汽车经过A，B两点时对路面压力值均等于车的重力B．汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力C．汽车经过A处于失重状态D．汽车通过A点时容易爆胎，所以汽车要低速通过凹处9、(本题9分)一直流电源的电动势为，内阻为，用它给线圈电阻为的直流电动机供电，工作时通过电动机的电流为电动机两端电压为经秒后（）A．电源释放电能，电动机消耗电能B．电源给内外电路所做的总功为C．电动机输出的机械能为D．电源的效率为10、(本题9分)2013年12月2日，探月工程“嫦娥三号”成功发射．“嫦娥三号”的主要任务有两个，一个是实现月面软着陆，二是实现月面巡视勘察．如图所示，设月球半径为R，“嫦娥三号”在半径为4R的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，则“嫦娥三号”（）A．在轨道Ⅱ上的A点运行速率大于B点速率B．在轨道Ⅲ上B点速率小于在轨道Ⅱ上B点的速率C．在轨道Ⅰ上A点的加速度等于在轨道Ⅱ上A点的加速度D．在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ上运行的周期关系TⅠ＜TⅡ＜TIII11、同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A． B． C． D．12、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律B．牛顿通过实验证实了万有引力定律C．相对论的创立表明经典力学已不再适用D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图所示，实验步骤：A．将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．B．用游标卡尺测量挡光条的宽度dC．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离sD．将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门1．E．从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门1所用的时间Δt1和Δt1．F．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：（1）滑块通过光电门1和光电门1时的瞬时速度分别为v1=________和v1=_______（1）在滑块从光电门1运动到光电门1的过程中，系统势能的减少量ΔEp=______（重力加速度为g）．系统（包括滑块，挡光条、托盘和砝码）动能的增加量ΔEk=_____（3）如果ΔEp=ΔEk，则可认为验证了机械能守恒定律．14、（10分）(本题9分)利用斜槽轨道做“验证动量守恒定律”的实验，实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图所示．(1)除了图中的器材外还需要_________.A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧秤E.游标卡尺(2)下列关于实验的一些要求必要的是______.A两个小球的质量应满足<<B．实验中重复多次让．球从斜槽上释放，应特别注意让a球从同一位置由静止释放C．斜槽轨道的末端必须调整水平D．需要测出轨道末端到水平地面的高度E.必须测量出小球的直径(3)若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式·OP=___________成立．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)一个连同装备共100kg的宇航员，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态．装备中有一个高压气源，能以50m／s的速度喷出气体．宇航员为了能在10min时间返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量是多少？16、（12分）如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2。（1）做出物体在力F作用过程中的受力示意图；（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；（3）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；（4）撤去力F后物体继续滑动的时间.17、（12分）(本题9分)如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角θ=37°，水平段与斜面段平滑连接。某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在滑道上。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知，。(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿滑梯下滑时所受摩擦力的大小;(2)滑到斜面底端时的速度大小;(3)滑行的路程。

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】

A．磁头在内圈磁道与外圈磁道同轴传动，角速度相同，由可知磁头在内圈磁道的线速度小于外圈磁道上运动的线速度，故A错误；B．硬盘的转速为故B错误；C．磁头转动的周期为一个扇区通过磁头所用时间约为故C正确；D．不计磁头转移磁道的时间，计算机内最多可以从一个硬盘面上读取的字节为故D错误。故选C。2、D【解析】

A.由题意可知，两力做功分别为8J和6J，由W=FL可知，两力方向上的位移均为2m；故合位移；故A错误；B.合力做功W=8+6=14J；故B错误；C.两力的合力；故C错误；

D.根据几何关系可知，合力与F1的夹角的正切值tanα=0.75，故α=37°；位移与水平方向夹角为45°，故合力与x间的夹角为8°，故D正确。3、B【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。4、B【解析】

A项：卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：，得，轨道3的半径比轨道1的半径大，则v1＞v3，故A错误；B项：卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C项：根据牛顿第二定律得：，得：，同一点r相同，则a1Q=a2Q．故C错误；D项：由轨道2变轨进入轨道3需要加速，使卫星做离心运动，因此需要加速．故D错误．5、B【解析】

A．当力与位移不在一条直线上，力对物体所做的功不等于力的大小与物体位移大小的乘积，还与夹角有关，故A错误；B．人类对于能量及其转化的认识与功的概念紧密相连，功是能量转化的量度，故B正确；C．一个力做功有正功、负功之分，功没有方向，是个标量，故C错误；D．各分力所做功的代数和等于合力对物体所做的功，故D错误。故选B。6、A【解析】试题分析：小球在A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒．故A正确；小球的高度一直降低，重力势能一直减小，选项B错误；小球与弹簧接触前，做自由落体运动，速度在增大，当接触后，由于重力大于弹力，小球的加速度仍旧向下，速度仍在增大，当重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，故C错误；到C点，小球的速度为零，故到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D错误；故选A考点：考查机械能守恒定律的应用点评：本题难度较小，确机械能守恒的条件是只有重力（或弹簧的弹力）做功；把握小球从b到c过程的受力分析和运动分析，知道小球先做加速运动，后做减速运动，在bc之间某位置速度最大，到c点速度减为零，弹簧压缩到最短7、BC【解析】

根据动能定理得：则．根据动量定理得知故BC正确，AD错误．故选BC.点睛：根据动能的变化由动能定理求合力的功、根据动量的变化由动量定理求合力的冲量是这两大定理基本的应用．8、BD【解析】

A．由于汽车做曲线运动，根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B两点对路面的压力不等于重力，故A错误.B．汽车经过B点时存在向下加速度，由牛顿第二定律可知支持力N小于汽车重力，再结合牛顿第三定律可知压力小于重力，所以B正确.C．汽车经过A点时有向上的加速度，所以出于超重状态，B点时有向下的加速度，处于失重状态，故C错误D．因为处于超重状态下受到的压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确9、BC【解析】电源在内外电路做的功为，又得，电动机消耗电能，电动机输出的机械能为，发热为，故A错误，B正确；根据能量守恒得：电动机输出的机械能为：，故C正确；电池组的效率为，故D错误．故选BC．10、BC【解析】解:A、在轨道II上A点是远月点,而B点是近月点,从A向B运动引力对卫星做正功,卫星速度增大,故在A点速率小于在B点速率,故A错误;

B、在轨道II上经过B点时,卫星做离心运动,所需向心力大小该点万有引力,而在轨道III上经过B点时万有引力刚好提供圆周运动向心力,同在B点万有引力相等,根据向心力公式mv2R可以知道,在轨道II上经过B点时的速度大所以B选项是正确的;

C、在A点卫星的加速度都是由万有引力产生加速度,故同一点卫星的加速度相同,跟卫星轨道无关,所以C选项是正确的;

D、根据万有引力提供圆周运动向心力有G11、AC【解析】

AB.因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；CD.根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。12、AD【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【详解】A项：牛顿发现了万有引力定律，故A正确；B项：牛顿通过月地检验证实了万有引力定律，故B错误；C项：相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C错误；D、爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，故D正确。故选：AD。【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)（1）mgs【解析】

（1）通过光电门的平均速度近似认为是瞬时速度，；（1）滑块向前移动的位移为s，砝码下落的高度也为s，系统势能的减小量就是砝码重力势能的减小量，系统动能的增加量为．14、BCBC·OM+·ON【解析】

(1)根据实验原理：要验证mav=mav1+mbvb根据两球做平抛运动的时间t相同，可验证mavt=mav1t+mbvbt，故只需验证maOP=maOM+mbON，所以还要刻度尺和天平，故B、C正确；(2)A项：为了保证ab球碰撞后，小球a不被弹回，所以两个小球的质量应满足，故A错误；B项：由于实验要重复进行多次以确定同一个碰撞后两小球的落点的确切位置，所以每次碰撞前入射球a的速度必需相同，所以每次必需让a球从同一高处静止释放滚下，故B正确；C项：由于要保证两物体发生碰撞后做