2022届江西省四校协作体物理高一下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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)2017年6月,我国发射了宇宙探测卫星“慧眼”．卫星携带的硬X射线调制望远镜(简称）在离地的轨道上观察遥远天体发出的射线,为宇宙起源研究提供了新的证据．则“慧眼”的（）A．角速度小于地球自转角速度B．线速度小于第一宇宙速度C．周期大于同步卫星的周期D．向心加速度大于地球的重力加速度2、株洲湘江风光带的湿地常有白鹭栖息。当一只质量为m的白鹭沿图示虚线方向匀速滑翔时，白鹭受到的空气阻力大小是(重力加速度为g)()A．mg B．mg C．mg D．mg3、(本题9分)如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计．下列关于石块在空中运动过程中的水平位移x、速率v、加速度a和重力的瞬时功率P随时间t变化的图象，正确的是（）A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，a、b两小球在竖直光滑圆轨道内侧水平直径的左端C，以足够大的相等的速率沿竖直方向反向射出，当两球运动到某点重新相遇的速率分别为和，若不计空气阻力，则A． B． C． D．5、如图所示，小车通过定滑轮用绳牵引水中的小船，当绳与水平面夹角为θ时，小车、小船的速度大小分别为v1、v2。则v1、v2大小关系正确的是A．B．C．D．6、如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为h=0.8m.取g=10m/s1．由以上信息能计算摩托车A．跨过壕沟的位移B．跨过壕沟所用的时间C．离开壕沟左岸时的速度D．到达右岸的速度7、物体静止在水平面上，在竖直向上的拉力F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x的大小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，x2～x3的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是（）A．在x2处物体的动能最大B．在x1处物体所受的拉力最大C．0～x2过程中拉力F始终做正功D．x2～x3过程中合外力做功为零8、(本题9分)关于合运动与分运动及运动的合成，下列说法中正确的是()A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B．合运动的时间一定比每一个分运动的时间大C．分运动的时间一定与它们合运动的时间相等D．合运动的速度可以比每个分运动的速度小9、(本题9分)如图在（0，y0）和（0，-y0）两位置分别固定一个电荷量为+Q的点电荷．另一个带电量为+q的点电荷从（-x0，0）位置以初速度v0沿x轴正方向运动．点电荷+q从（-x0，0）到（x0，0）的过程中只受电场力作用，下列描述其加速度a或速度v与位置x的关系可能正确的是（）A． B．C． D．10、(本题9分)如图所示，一倾角为a的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上．现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块下滑过程中的最大动能为Ekm，小物块运动至最低点,然后在弹力作用下上滑运动到最高点，此两过程中，下列说法中正确的是（）A．物块下滑刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能B．下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值大C．下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能大于2Ekm11、(本题9分)如图所示a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度；C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c；D．a卫星的周期小于b、c的周期12、(本题9分)如图所示，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不计，g取10m/s2）．以下判断中正确的是（）A．小球经过A、B两点间的时间sB．小球经过A、B两点间的时间sC．A、B两点间的高度差h=10mD．A、B两点间的高度差h=15m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）14、（10分）某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（________）。(填入正确选项前的字母）A．米尺B．秒表C．0〜12V的直流电源D．0〜12V的交流电源(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s，重物质量为lkg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。①在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量____J，重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)②在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”）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）如图所示，将一个小球从水平地面O点正上方某处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距x=20m，不计空气阻力，求：(1)小球在空中运动的时间t；(2)抛出点距离水平地面的高度h.16、（12分）(本题9分)如图所示，质量m=2kg的小球，沿高h=5m的光滑曲面顶端由静止开始下滑至底端，不计空气阻力，重力加速度（1）重力做功WG（2）小球下滑至曲面底端时的速度大小v。17、（12分）如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B静止在光滑的水平面上．现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰．求二者在发生碰撞的过程中：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）滑块B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、B【解析】A、根据得，，轨道半径越大，角速度越小，“慧眼”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“慧眼”的角速度大于同步卫星的角速度，同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，则“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，故A错误；

B、第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，可知“慧眼”的线速度小于第一宇宙速度，故B正确；

C、由A选项分析知，“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，根据知，“慧眼”的周期小于同步卫星的周期，故C错误；

D、根据得，，根据得，，可知“慧眼”的向心加速度小于地面的重力加速度，故D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力提供向心力，万有引力等于重力，并能灵活运用，以及理解第一宇宙速度的含义．2、C【解析】

白鹭受重力、垂直于速度方向的空气浮力、空气阻力三个力的作用，受力图如图所示，由于白鹭做匀速运动，故其合力为零，根据平衡条件可得空气阻力为f=mgsin30°=mg。A.mg，与结论不相符，选项A错误；B.mg，与结论不相符，选项B错误；C.mg，与结论相符，选项C正确；D.mg，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】

A、物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的直线运动和竖直方向的上抛运动，故水平分位移与时间成正比，故A正确；B、物体做斜上抛运动，速度先减小后增大，故B错误；C、物体只受重力，加速度保持不变，为g，向下，故C错误；D、速度的水平分量不变，竖直分量先减小到零，后反向增加，故根据，重力的功率先减小后增加，故D错误；故选A．【点睛】关键是明确物体的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，然后结合机械能守恒定律和功率的表达式列式分析．4、C【解析】

a球上升过程会减速，b球下降会加速，故a球的平均速率较小，可能在虚线上方h处相遇；

由于初速度相等，根据机械能守恒定律得得：可见相遇时va=vb＜v0。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】

将v2沿绳和垂直于绳分解，可得，B正确ACD错误6、B【解析】

A.由于壕沟宽度未知，摩托车的位移无法求出，故A项错误；B.根据竖直方向都做自由落体运动：得：故B项正确；C.由于水平方向运动情况未知，所以摩托车离开壕沟左岸时的速度无法求出，故C项错误；D.由于水平初速度未知，摩托车到达右岸的速度无法求出，故D项错误。7、BC【解析】

A.x1～x2过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；x2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x2处，即在x2处物体的动能不是最大的，选项A错误；B.由图可知，x1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；故B正确；C.由图象可知，0～x2过程中物体的机械能增大，拉力F始终做正功；故C正确；D.x2～x3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，做功不为零；故D错误；8、CD【解析】

AD．根据平行四边形定则，知合速度的大小可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故A错误，D正确；BC．分运动与合运动具有等时性，运动时间一定相等，故B错误，C正确．故选CD．9、ABC【解析】等量同种正电荷连线中点的场强为零，从中点沿连线中垂线往外场强先增大后减小（不是均匀变化），且方向从中点沿中垂线往外．则粒子运动后从(－x0，0)到原点的过程中电场力（加速度）可能一直减小到0（不均匀变化），也可能先增大后减小到0；从原点到(x0,0)的过程中电场力（加速度）可能一直增大（不均匀变化），也可能先增大后减小．且力（加速度）的方向与上一段力（加速度）的方向相反，均是从中点沿中垂线向外．A：A图中加速度随位置均匀变化，故A项不可能．B：B图中加速度方向不变，故B项不可能．C：速度时间图象的切线斜率表示加速度，C图中加速度不变，故C项不可能．D：D图中加速度先减小到0再反向增大，故D项可能．本题选不可能的，答案是ABC．10、BC【解析】A.物块刚与弹簧接触的瞬间，弹簧的弹力仍为零，仍有mgsinα>μmgcosα，物块继续向下加速，动能仍在增大，所以此瞬间动能不是最大，当物块的合力为零时动能才最大，故A错误；B.根据动能定理，上滑过程克服重力和摩擦力做功总值等于弹力做的功．上滑和下滑过程弹力做的功相等，所以下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值大，故B正确；C.合力为零时速度最大．下滑过程速度最大时弹簧压缩量为x1，则mgsinα=kx1+μmgcosα，x1=；上滑过程速度最大时弹簧压缩量为x2，则kx2=mgsinα+μmgcosα，x2=；x1<x2，所以下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高，故C正确；D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块动能最大的位置不变，弹性势能不变，设为Ep.此位置弹簧的压缩量为x.根据功能关系可得：将物块从离弹簧上端s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为Ekm=mg(s+x)sinα−μmg(s+x)cosα−Ep.将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为E′km=mg⋅(2s+x)sinα−μmg⋅(2s+x)cosα−Ep.而2Ekm=mg(2s+2x)sinα−μmg(2s+2x)cosα−2Ep=[mg(2s+x)sinα−μmg(2s+x)cosα−Ep]+[mgxsinα−μmgxcosα−Ep]=E′km+[mgxsinα−μmgxcosα−Ep]由于在物块接触弹簧到动能最大的过程中,物块的重力势能转化为内能和物块的动能,则根据功能关系可得：mgxsinα−μmgxcosα>Ep，即mgxsinα−μmgxcosα−Ep>0，所以得E′km<2Ekm.故D错误．故选BC.11、AD【解析】试题分析:卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，，由，根据题意ra＜rb=rc，所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故A正确；由根据题意ra＜rb=rc，所以b、c的加速度大小相等，且小于a的加速度，故B错误；c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，b减速，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇．故C错误；由，根据题意ra＜rb=rc，a卫星的周期小于b,c的周期，故D正确．考点：万有引力定律及其应用12、AC【解析】试题分析：小球运动A、B两点的时间分别为、，根据，，可求得s，s，小球从A到B的时间为s，A、B都错。小球竖直方向的位移为m，m，A、B两点的高度差为m，所以C正确。考点：平抛运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B55.50【解析】

（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。故选：B；（2）[2]确定B球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；碰撞后m2球的水平路程应取为55.50cm；（3）[3]要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：得：，可知，实验需要验证：；（4）[4]若让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，则有：，设遮光片的宽度为d，则