2022届黑龙江省大庆市红岗区大庆十中高一物理第二学期期末统考试题含解析

2021-2022学年高一下物理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)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动．关于小球过最高点的速度V，下列说法中正确的是

A．V的最小值为B．V由零逐渐增大到时，杆对球的弹力逐渐增大C．V由逐渐增大时，杆对球的弹力逐渐减小D．是球所受弹力方向发生变化的临界速度2、(本题9分)北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0×108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s23、(本题9分)2011年11月，“神舟8号”飞船与“天宫1号”目标飞行器在太空实现两次交会对接，开启了中国空间站的新纪元．在对接前的某段时间内，若“神舟8号”和“天宫1号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行，如图所示．下列说法正确的是A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B．“天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D．“神舟八号”适当加速有可能与“天宫一号”实现对接4、(本题9分)质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g取10m/s2A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B．物体滑行的总时间为2s.C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2D．物体滑行的总时间为4s5、甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，甲、乙的速度v随时间t的变化如图所示，设0时刻出发，t1时刻二者速度相等，t2时刻二者相遇且速度相等。下列关于甲、乙运动的说法正确的是（）A．在0〜t2时间内二者的平均速度相等 B．t1〜t2在时间内二者的平均速度相等C．t1〜t2在时间内乙在甲的前面 D．在t1时刻甲和乙的加速度相等6、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．距地面的高度变大B．向心加速度变大C．线速度变大D．角速度变大7、(本题9分)关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列说法中不正确的是（）A．电场强度的方向就是电势降落最快的方向B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C．电势减小的方向，必定是场强的方向D．沿电场线方向任何相同距离上电势降落必定相等8、某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2,则：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J9、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小10、(本题9分)地球的质量为，半径为，自转角速度为，万有引力常量为，地球表面的重力加速度为，同步卫星距地面的距离为，则同步卫星的线速度大小为（）A． B． C． D．11、(本题9分)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说法符合历史事实的是A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质12、如图，半径R=0.45m的四分之一光滑圆弧面轨道竖直固定，弧面下端与一水平足够长传送带右端相切，传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动。一质量m=1kg的小物块自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，物块与传送带之间的动摩擦因数=0.2，不计物块滑过曲面与传送带交接处时的机械能损失，重力加速度g=10m/s2，则物块从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，下列说法正确的是（）A．物块在传送带上向左运动的最远距离为2mB．物块运动的时间为3.125sC．物块与传送带间因摩擦产生的热能为12.5JD．传送带对物块做的功为2.5J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)某同学利用图甲中器材验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证实验,已知打点计时器每隔0.02s打一个点(计算结果保留三位有效数字)．请回答下列问题:(1)可以判断,连接重物的夹子应夹在纸带的____端(填“左”或“右”);(2)若x2=4.80cm,则在纸带上打下计数点B时的速度vB=____m/s;(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为_____________________________;(4)若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能,则可能的原因是_____________________________________________________________．14、（10分）如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置，实验中所用重物的质量m=0.2kg，图乙所示是实验中打出的一条纸带，打点时间间隔为0.02s，纸带上各点是打下的实际点，从开始下落的起点0点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=___________J，此运动过程中重物动能的增加量△Ek=_________J，由多次实验表明重物动能的增加量小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是___________。（当地重力加速度为9.8m/s2，保留三位有效数字）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)如图所示，将一小球从倾角θ=60°斜面顶端，以初速度v0水平抛出，小球落在斜面上的某点P，过P点放置一垂直于斜面的直杆(P点和直杆均未画出)。已知重力加速度大小为g，斜面、直杆处在小球运动的同一竖直平面内，求：(1)斜面顶端与P点间的距离；(2)若将小球以另一初速度v从斜面顶端水平抛出，小球正好垂直打在直杆上，求v的大小。16、（12分）(本题9分)如图所示，长为Ｌ＝2．52ｍ的木板ＡＢ静止、固定在水平面上，在ＡＢ的左端面有一质量为Ｍ＝2．48ｋｇ的小木块Ｃ（可视为质点），现有一质量为ｍ＝22ｇ的子弹以ｖ０＝75ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中．已知小木块Ｃ与木板ＡＢ之间的动摩擦因数为μ＝2．2．（ｇ取22ｍ／ｓ２）（2）求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面时的速度大小ｖ２．

（2）若将木板ＡＢ固定在以ｕ＝2．2ｍ／ｓ恒定速度向右运动的小车上（小车质量远大于小木块Ｃ的质量），小木块Ｃ仍放在木板ＡＢ的Ａ端，子弹以ｖ０′＝76ｍ／ｓ的速度射向小木块Ｃ并留在小木块中，求小木块Ｃ运动至ＡＢ右端面的过程中小车向右运动的距离ｓ．17、（12分）(本题9分)在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。

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】A.小球在最高点的最小速度为零，此时杆子的支持力等于重力．故A错误；B.在最高点,根据得，速度增大，向心力也逐渐增大．故B正确；C.当v>，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大．故C正确；D．当v<时,杆子表现为支持力,此时有：mg−F=速度增大时,向心力增大,则杆子对小球的支持力减小，故D正确．故选BCD．点睛：杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．2、B【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。

A.1010m/s2与结果不相符；B.1012m/s2与结果相符；C.1014m/s2与结果不相符；D.1016m/s2与结果不相符；3、D【解析】对应同一中心天体，轨道半径越大，线速度角速度向心加速度都越小，而周期会越大，所以ABC，“神舟八号”适当加速会离心进入“天宫一号”轨道，所以可能实现对接D对4、D【解析】

AC.由图象可知，EK1=50J，EK2=0J，位移x=20m，EK1=12mv12=50J，初速度v1EK2-EK1=-fx解得：f=2.5N=μmg，μ=0.25，故AC不符合题意；

BD.物体加速度a=物体运动时间t=故B不符合题意，D符合题意；5、A【解析】

A．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，t2时刻二者相遇，则0〜t2时间内二者的位移相同，0〜t2时间内二者的平均速度相等。故A项正确；B．v-t图象与时间轴围成面积表对应时间内的位移，则t1〜t2时间内乙的位移大于甲的位移，t1〜t2时间内乙的平均速度大于甲的平均速度。故B项错误；C．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，0〜t1时间内甲的速度大于乙的速度，则t1时刻甲在乙的前面；t2时刻二者相遇，则在t1〜t2时间内甲在乙的前面，两者间距逐渐变小。故C项错误；D．v-t图象切线斜率表示加速度，则t1时刻甲和乙的加速度不相等。故D项正确。6、A【解析】

A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更高的轨道上运行，选项A正确；BCD．而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误．7、BC【解析】

顺着电场线方向电势降低，电势降落最快的方向就是场强的方向，故A正确，C错误；U=Ed，d是沿电场线方向上的距离，不是任意两点间的距离，故B错误；根据公式U=Ed可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，即相同距离上电势降落必定相等．故D正确．8、BD【解析】

AB.合外力的功等于物体动能的变化量，，A错误B正确。CD.克服重力做功，因为合力做功2J，所以手对物体做功为，C错误D正确。9、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。10、AB【解析】

A．同步卫星的运转角速度等于地球自转角速度为，根据可得同步卫星的线速度大小为故A正确；BC．同步卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有解得联立黄金代换式可得故B正确，C错误；D．第一宇宙速度的表达式为同步卫星线速度小于第一宇宙速度，故D错误；故选AB。11、BCD【解析】

试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误；B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确；12、BC【解析】

A、物体沿圆弧面下滑，机械能守恒：mgR=

mv02，得：v0=3m./s，物体在传送带上相对运动时的加速度大小为：a=g

=2m/s2，物体滑上传送带向左运动的最远距离：s1

==2.25m，故A错误。B、物体向左运动的时间：t1==1.5s，物体向右加速到v

的时间：t2==1s，向右加速的位移：s2==1m，然后物体以速度v匀速运动的时间：t3==0.625s，物体第一次从滑上到离开传送带所经历的时间：t=t1+t2+t3=3.125s，故B正确。C、物块与传送带间因摩擦产生的热能

Q=mg(s1+vt1+vt2-s2)=12.5J，故C正确。D、根据动能定理，传送带对物块做的功W=mv2-mv02=-2.5J，故D错误。

【点睛】二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左；1.20；AB之间的距离；重物的质量太小或摩擦阻力太大；【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．①从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．②若，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小得在纸带上打下记数点B时的速度．③若数据也已测出，还需要算出减小的重力势能，即还需要测出下落的高度，即实验还需测出物理量为AB之间的距离．④若分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物的质量太小或摩擦阻力太大；14、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（答出一项即可）【解析】

第一空.从开始下落的起点O点至B点的运动过程中，重物重力势能的减少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B点时的速度；此运动过程中重物动能的增加量△Ek=；第三空.重物动能的增加量△Ek小于重物重力势能的减少量△Ep，分析其原因可能是存在空气阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）L=43v【解析】本题考查平抛与斜面相结合的问题，涉及位移和速度的分解。（1）小球从抛出到P点，做平抛运动，设抛出点到P点的距离为L小球在水平方向上做匀速直线运动，有：L在竖直方向上做自由落体运动，有：L联立以上各式，代入数据解得：L=（2）设小球垂直打在直杆上时竖直方向的分速度为vy，有：tan在水平方向上，有：x在竖直方向上，有：y2=由几何关系，可得：(联系以上各式，得：v=另解：小球沿斜面方向的分运动为匀加速直线运动，初速度为：v0=v小球垂直打在直杆上，速度为vt，有：在斜面方向上，由匀变速运动规律得：2aL=联立以上各式，得：v=点睛：物体平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体；也可分解为沿斜面方向的匀变速直线运动和垂直斜面的匀变速直线运动。16、（2）2ｍ／ｓ．（2）2.28ｍ．【解析】（2）用ｖ１表示子弹射入木块Ｃ后两者的共同速度，由于子弹射入木块Ｃ时间极短，系统动量守恒，有ｍｖ０＝（ｍ＋Ｍ）ｖ１，∴，子弹和木块Ｃ在ＡＢ木板上