2022届物理高一下期末联考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b球相比，a球()A．初速度较小B．速度变化率较大C．落地时速度一定较大D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大2、(本题9分)如图所示，质量为m的小球，用不可伸长的轻绳悬挂在O点。现将小球从A点由静止释放，小球向下摆动至最低点B。在此过程中，小球重力做的功为W，小球重力的冲量为I，小球动能的变化量为，小球动量的变化量为。不计空气阻力，下列关系式正确的是A．，B．，C．，D．，3、(本题9分)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（）A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变4、(本题9分)如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；而在C点以初速度沿BA方向平抛的小球也能击中D点．已知∠COD=60°，两小球初速度之比为（）（小球视为质点)A． B． C． D．5、(本题9分)质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H，若以桌面为零势能参考平面，则小球距离地面为H时的重力势能为（）A．mgH B．mgh C．mg（H＋h） D．mg（H-h）6、作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为3N、6N和12N，则它们的合力大小可能是A．0N B．1N C．10N D．22N7、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，且大于a的线速度B．b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．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c8、(本题9分)如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则（）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R9、(本题9分)据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创[造了全世界在月工作最长记录．假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是：（）A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．探测器在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为10、(本题9分)已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度11、(本题9分)平行金属板、与电源和滑线变阻器如图所示连接，电源的电动势为，内电阻为零；靠近金属板的处有一粒子源能够连续不断地产生质量为，电荷量，初速度为零的粒子，粒子在加速电场的作用下穿过板的小孔，紧贴板水平进入偏转电场；改变滑片的位置可改变加速电场的电压和偏转电场的电压，且所有粒子都能够从偏转电场飞出，下列说法正确的是（）A．粒子的竖直偏转距离与成正比B．滑片向右滑动的过程中从偏转电场飞出的粒子的偏转角逐渐减小C．飞出偏转电场的粒子的最大速率D．飞出偏转电场的粒子的最大速率12、(本题9分)甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)这是一列横波在某一时刻的图像，箭头表示该时刻质点M运动方向。该时刻PQ两个质点都位于波谷，且它们的平衡位置相距20m，已知质点P的振幅是2cm，在10s内通过的路程是10m，该波的传播方向_____（“向左”或“向右”），波速为_____m/s。14、(本题9分)地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，自转周期为T，地球的同步卫星离地面的高度是__________________.15、某同学将数字式体重计放在电梯的水平地板上。在电梯运动过程中，该同学站在体重计上不动。如图表示电梯从静止开始竖直上升过程中的速度v随时间t变化的关系。已知该同学的质量是50kg。重力加速度g取10m/s2。那么，在19s内电梯上升的高度是_______m。在19s内对体重计示数的压力最大值与最小值之差是_________N。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某天文爱好者在地面观测卫星和卫星绕地球做圆周运动的情况，测得时间内卫星运动的弧长为，卫星与地心的连线转过的角度为．已知万有引力常量为，求：（1）地球的质量；（2）若已知卫星绕地球运动的轨道半径为卫星轨道半径的两倍，求卫星运行的周期．17、（10分）质量为5103kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝0，随后以P＝6104W的额定功率沿平直公路前进，设汽车受恒定阻力，其大小为1．5103N．求：（1）汽车的最大速度vm；（1）汽车速度达到6m/s时其加速度多大？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】A、两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由，得，则，小球水平方向都做匀速直线运动，由，由题意x相等，又，则知，故A错误；

B、根据，则知速度变化率相同，故B错误；

C、落地时速度，可知落地速度不确定，故C错误；

D、落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切，则知a的h大，小，大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，故D正确．点睛：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动时间由下落的高度决定，根据水平位移与时间结合可分析初速度关系，速度变化率等于重力加速度，由速度的合成求落地时速度大小和方向．2、B【解析】

小球在摆动过程中，只有重力做功，轻绳的弹力不做功，根据动能定理可知，重力的功等于动能的变化量，即W=△Ek；小球在摆动过程中，受到了重力和绳子拉力的冲量，故重力的冲量不等于动量的变化量A.，与分析不符，故A错误；B.，与分析相符，故B正确；C.，与分析不符，故C错误；D.，与分析不符，故D错误。3、B【解析】摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．4、A【解析】

设圆的半径为R，从题中可知小球1的水平距离和竖直距离都是R，由平抛运动的公式有，由图可知小球2的水平位移，竖直位移，由可得，故，故A正确，BCD错误，故选A．5、D【解析】

根据重力势能得定义可知在最高点得重力势能为mg（H-h），D正确6、C【解析】

当三个力方向相同时，合力最大，最大值等于三力之和，即：Fmax=6N+3N++12N=21N；由于3N与6N的合力的最大值为9N，小于12N，所以三个力的最小值为3N，方向与12N的力的方向相同；可知三个力的合力的范围大于等于3N，小于等于21N．A.0N不属于3N~12N范围之内的力，故A错误.B.1N不属于3N~12N范围之内的力，故B错误.C.10N属于3N~12N范围之内的力，故C正确.D.22N不属于3N~12N范围之内的力，故D错误.7、BC【解析】

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B.由可知，b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期，故B正确；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正确；D.当c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，将做离心运动，所以不可能追上同一轨道上的b，b减速后，所需要的向心力小于提供的向心力，将做近心运动，所以不可能等候同一轨道上的c，故D错误．8、ACD【解析】试题分析：要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，选项A说法正确；若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，选项B说法正确；若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，选项C说法；若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到点，则则h≤R，选项D说法．考点：本题考查了竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律、斜抛运动．9、CD【解析】A、根据竖直上抛运动规律有,则得,月球表面的重力加速度,故A错误;

B、物体在月球表面上时,由重力等于万有引力有

,可得月球质量,故B正确;

C、据万有引力提供圆周运动向心力得可以知道,月球的第一宇宙速度,故C错误；D、绕月球表面匀速飞行的卫星的周期,故D正确综上所述本题答案是：BD10、CD【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，则，所以只能求出太阳的质量；故A错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量，但不知道地球半径，求不出地球密度；故B错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，根据密度定义得：，故C正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式，，根据密度定义得：，故D正确．11、BC【解析】

A．在加速电场中，由动能定理得在偏转电场中，加速度为则偏转距离为运动时间为联立上式得其中l是偏转极板的长度，d是板间距离。粒子的竖直偏转距离与成正比，故A错误；B．从偏转电场飞出的粒子的偏转角的正切值联立解得滑片向右滑动的过程中，U1增大，U2减小，可知偏转角逐渐减小，故B正确；CD．紧贴M板飞出时，电场做功最多，粒子具有最大速率。由动能定理解得故C正确，D错误。故选BC。12、AC【解析】

卫星的向心力由万有引力提供有，所以有：周期，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、向左125【解析】

[1]由题可知，在该时刻M点的速度方向向上，根据“上下坡法”可知，此时波向左传播；[2]此时P在波谷，速度方向向上，质点P的振幅是2cm，质点P经过一周期的路程为：4A=8cm由题知，经10s走过的路程为10m，则有：个周期，所以周期：s由题知波长：m则波速度为：m/s。14、【解析】试题分析：设地球质量为M，卫星质量为m，地球同步卫星到地面的高度为h，则同步卫星所受万有引力等于向心力：G=m在地球表面上引力等于重力：=mg故地球同步卫星离地面的高度h=﹣R故答案为﹣R15、69.6120【解析】

[1].速度时间图像与时间轴所围的面积表示位移，所以可得电梯上升的高度为[2].根据题意可知，0-6s电梯的加速度等于，方向竖直向上，处于超重状态；6s-16s电梯处于平衡状态；16s-19s电梯的加速度等于，方向竖直向下，处于失重状态，所以0-6s对体重计示数的压力最大，16s-19s对体重计示数的压力最小，分别为，，三．计算题(22分)16、(1)；(2)【解析】