2022届湖南省益阳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注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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)要使两个物体（均可视为质点）间的万有引力减小到原来的，下列办法不可行的是A．两物体间的距离和两物体的质量都减小为原来的B．使其中的一个物体质量减小为原来的，另一物体质量不变，距离不变C．使两物体间的距离增加为原来的2倍，质量不变D．使两物体的质量各减小一半，距离不变2、(本题9分)如图所示，两端封闭的真空玻璃管内有一金属片，用电磁铁吸在上端。切断电磁铁电源的同时，让玻璃管水平向右匀速移动，则管内金属片的运动轨迹可能是（）A．B．C．D．3、(本题9分)一质点做匀速圆周运动,其轨迹半径为2m,向心加速度大小为2m/s2,则A．周期为1s B．转速为2r/s C．线速度大小为2m/s D．角速度为2πrad/s4、如图所示，足够长的光滑斜面固定在水平面上，A、B物块与轻质弹簧相连，A、C物块由跨过光滑轻质小滑轮的轻绳连接。初始时刻，C在外力作用下静止，绳中恰好无拉力，B静置在水平面上，A静止，现撤去外力，物块C沿斜面向下运动，当C运动到最低点时，B刚好离开地面.已知A、B的质量均为m,弹簧始终处于弹性限度内，则上述过程中A．物块C的质量mc可能等于物块A的质量mB．物块C运动到最低点时，物块A的加速度为gC．物块C的速度最大时，弹簧弹性势能为零D．物块A、B、C系统的机械能先变小后变大5、(本题9分)汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是()A． B． C． D．6、一条水平放置的水管，横截面积S＝2.0cm2，距地面高h＝0.8m。水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，设管口截面上各处水速相同，水落地位置到管口的水平距离为0.8m，则每秒内从管口流出的水的体积为？（g＝10m/s2）（）A．200cm3 B．400cm3 C．600cm3 D．800cm37、(本题9分)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A． B．C． D．8、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜9、(本题9分)一木块静止在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块中，并留在了木块里。则在子弹射入木块的过程中（）A．子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等B．子弹对木块的冲量大于木块对子弹的冲量C．子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小相等D．子弹对木块做的功小于木块对子弹做的功10、(本题9分)无论地心说还是日心说,古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(,1546-1601)的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是（）A．太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴B．对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积D．太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等11、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是()A．物体上升到最高点时的重力势能为1B．物体落到海平面时的重力势能为－mghC．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为112、(本题9分)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分，如图所示。一次比赛中，质量m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力，不计其他能量损失。由以上信息可以求出（）A．运动员在空中飞行的时间B．A、B之间的高度差C．运动员在停止区运动过程中阻力的大小D．C、D两点之间的水平距离二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方案进行“探究物体运动的加速度与所受合外力关系”的的实验，其中小车A质量约为350g，并与纸带相连，B为打点计时器，托盘C内装有砝码，托盘自身的质量为5g；D为无线测力传感器。两种方案的不同在于:方案一采用托盘和砝码的重力值作为小车受到的拉力，方案二则用传感器D直接测量绳子对小车的拉力。(1)关于器材的选取，下列说法正确的是（____________）A．方案一必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个B．方案一可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个C．方案二必须选取单个质量尽量小的砝码，如5克/个D．方案二可以选取单个质量较大的砝码，如50克/个(2)两种方案都必须进行的实验操作是（____________）A．需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B．应先接通打点计时器电源，再释放小车C．为了减小误差，每次小车应从同一位置释放D．需要记录托盘中砝码的质量(3)某组同学利用方案进行了实验，并将所获得的6组数据对应地绘制在图所示的a-F图中，请你根据图中点迹，绘制一条可以反映加速度和拉力关系的图线___________。(4)根据第(3)问中你所绘制的图线，可反映出该组同学在实验操作中的不妥之处是____________________________________________。(5)若某组同学利用方案一进行实验室，忘记了将轨道右端垫高平衡摩擦力，一直是轨道处于水平状态，请根据牛顿运动定律，通过推导说明由这种操作和正确操作分别获取的数据所绘制的a-F图线的斜率和纵轴截距_____________________。14、（10分）(本题9分)某实验小组用如图所示的气垫导轨完成“验证动量守恒”的实验。图中A、B是带有碰撞装置和遮光片的滑块，可在气垫导轨上无摩擦地滑动。光电门C、D固定，通过光电计时器(图中未画出)可测出遮光片通过光电门的时间。主要实验步骤如下：(ⅰ)用天平分别测出A、B两滑块的质量并记录。(ⅱ)用游标卡尺分别测出A、B两滑块上遮光片的宽度并记录。(ⅲ)调整气垫导轨使之水平。(ⅳ)将滑块A、B静止放在气垫导轨的图示位置上。(ⅴ)给A一个水平冲量，使之水平向右运动，观察A、B碰撞的情况，记录A、B上的遮光片经过光电门C、D的时间。(ⅵ)重复步骤ⅳ、ⅴ三至五次。(ⅶ)分析数据，得出结论。若某次实验步骤(ⅴ)中滑块A两次经过光电门C，实验记录如下mA(g)mB(g)dA(cm)dB(cm)滑块A第一次经过C的时间(ms)滑块A第二次经过C的时间(ms)滑块B经过D的时间(ms)1501.001.005.0025.006.25请回答下列问题(1)两滑块碰后滑块B的速度大小________m/s；(2)实验记录过程中滑块A的质量忘记记录了，根据你的分析，滑块A的质量mA=_____g；(3)步骤(ⅲ)的目的是__________________________________。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）(本题9分)我国“神舟”六号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化．图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…），若已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度g，地球自转周期为24h，根据图中的信息：（1）如果飞船运行周期用T表示，试写出飞船离地面高度的表达式.（2）飞船运行一周，地球转过的角度是多少？（3）求飞船运行的周期．16、（12分）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来．我们把这种情况抽象为图2的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端无初速滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，其中M、N分别为圆轨道的最低点和最高点．实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点．如果已知圆轨道的半径为R=5.0m小球质量为m=1.0kg（不考虑摩擦等阻力，）问：（1）h至少为多大才可使小球沿圆轨道运动而不掉下来．（2）如果h=15m，小球通过M点时的速度为多大？此时轨道对小球的支持力为多大？（3）高度h大，小球滑至N点时轨道对小球的压力越大，试推出于h函数关系式．17、（12分）(本题9分)一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上．若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）

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、A【解析】A、使两物体间的距离和质量都减为原来的，根据万有引力定律，可知，万有引力与原来相等，故A不可行；B、使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故B可行；C、使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故C可行；D、使两物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故D可行；办法不可行的故选A．【点睛】由万有引力定律公式，比较当质量各减小一半或其中一个物体的质量减小到原来的或使两物体间的距离增为原来的2倍，引力都减小；由万有引力定律公式，当两物体间的距离和质量都减为原来的，比较引力和原来的关系；2、C【解析】

切断电源后电磁铁失去磁性，金属片不在受磁场力作用，在竖直方向上只受重力作用做自由落体运动，水平方向上做匀速运动，所以金属片的运动轨迹应该是一抛物线，且重力指向轨迹的凹侧，故C对；ABD错；综上所述本题答案是：C3、C【解析】

AD、由a=ω2R，得到：ω=B、由n=ω2π，得到：C、由a=v2R4、C【解析】

A项：弹簧原来的压缩量，当C运动到最低点时，B对地面的压力刚好为零，弹簧的拉力等于B

的重力，则弹簧此时的伸长量为则x1=x2，弹簧初末状态的弹性势能相等，根据A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，有，α是斜面的倾角，得mCsinα=m，sinα＜1，所以mC＞m，故A错误；B项：对A、C为一整体受力分析可知且由牛顿第二定律得：，故B错误；C项：当C的速度最大时A的速度达到最大，即ABC与弹簧为一系统，系统的动能最大，则弹性势能最小，则弹簧为原长，即弹簧弹性势能为零，故C正确；D项：由于A、B、C和弹簧构成的系统机械能守恒，而弹簧先复原再拉长，故弹性势能先减小后增加，故A、B、C系统的机械能先变大后变小，故D错误。5、C【解析】

根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，AB错误；由M向N减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于90°，故C正确、D错误．6、B【解析】

设水的初速度为v0，水做平抛运动，在竖直方向：在水平方向：x=v0t代入数据解得：v0=2m/s=200cm/s每秒内从管口流出的水的体积：V=Sv0t=2.0×200×1cm3=400cm3A.200cm3与计算结果不符，故A错误。B.400cm3与计算结果相符，故B正确。C.600cm3与计算结果不符，故C错误。D.800cm3与计算结果不符，故D错误。7、BD【解析】试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有．D正确，故选BD考点：动量守恒定律；功能关系．点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C．8、AD【解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律9、AD【解析】

AB.子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力是一对作用力与反作用力，故两者大小相等，作用时间也相等，所以子弹对木块的冲量和木块对子弹的冲量大小相等，故A正确，B错误。CD.子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力大小速度，但是子弹的对地位移大于木块的对地位移，子弹对木块做的功小于木块对子弹做的功，故C错误，D正确。10、BD【解析】太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，由于太阳位于椭圆的焦点上，则行星到太阳的最大距离大于椭圆的半长轴，选项A错误；对太阳系内的任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，选项B正确；太阳系内的每一颗行星运动的轨道不同，则与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，选项C错误；太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确；故选BD.11、BD【解析】

物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知h1=v0y22g，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能Ep=mgh1=12mv0y2<12mv02，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=E【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．12、AB【解析】

A.设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律，y=h=gt2，解得：，故A正确；B.水平方向x=vt，由几何关系可得，=tanθ，代入数据解得，从A到B由动能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正确；C.设到C的速度为vC，从B到C的过程由动能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，从C到D的过程由动能定理得：-W克f=-fx=0-mvC2，则由于x未知，则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小，故C错误；D.运动员在C、D两点之间做变速曲线运动，两点之间的水平距离无法求解，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ADAB见解析图平衡摩擦过度见解析【解析】

(1)[1]乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，也不要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量，而甲装置是需要的。故选AD.(2)[2]两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力，这样才能保证拉力的功等于合外力的功，A正确；根据打点计时器使用规范，两种方案都需要应先接通打点计时器电源，再释放小车，B正确；测量过程中与小车是否在同一位置释放无关，故C错误；乙装置由于有力传感器，则不需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量，故D错误.(3)[3]关系图线如图所示：(4)[4]由图可知当F=0时加速度a不为零，所以不妥之处在于右端垫得过高，平衡摩擦过度.(5)[5]由牛顿第二定律可知，未平衡摩擦时有：得：平衡摩擦时有：得：两次对比可知，忘记右