2022年福建省福州市琅岐中学物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

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（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)江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越。若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间为0.1s，则足球本次在空中的运动时间和足球给头部的作用力大小分别为（）（空气阻力不计，g=10m/s2）。A．t=0.4s；FN=40N B．t=0.4s；FN=68NC．t=0.8s；FN=36N D．t=0.8s；FN=40N2、(本题9分)如图所示，一木块沿竖直放置的粗糙曲面从高处滑下．当它滑过A点的速度大小为5m/s时，滑到B点的速度大小也为5m/s．若使它滑过A点的速度变为7m/s，则它滑到B点的速度大小为（）A．大于7m/s B．等于7m/s C．小于7m/s D．无法确定3、(本题9分)在距水平地而10m高处，以10m/s的速度水平抛出一个质量为1kg的物体，已知物体落地时的速度为16m/s，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．抛出时人对物体做功为150JB．自抛出到落地,重力对物体做功为78JC．飞行过程中物体克服阻力做功22JD．物体自抛出到落地时间为4、一带负电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递增的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）A． B． C． D．5、(本题9分)中国的吴桥杂技享誉世界，如图甲是杂技演员表演传统节目——水流星．用细绳系者装有水的小桶，在竖直面内做园周运动，当小桶运动到最高点时，可简化为图乙所示情形．已知水的质量为m，水的重心到转轴0的距离为L，则下列说法正确的是A．最高点水刚好不流出时，水和小桶的最小速率为零B．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力大小为mgC．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力为零D．最高点水刚好不流出时，绳上的拉力大小大于mg6、(本题9分)一只小船渡河，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸．小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，其运动轨迹如图所示．小船的初速度大小均相同，且方向垂直于河岸，小船在渡河过程中船头方向始终不变．由此可知（）A．小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同B．沿AB轨迹渡河所用时间最短C．小船沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最小D．AD是匀减速运动的轨迹7、(本题9分)一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10m/s2)．下列说法正确的是()A．第2s末小球的速度为20m/sB．前2s内小球的平均速度为20m/sC．第2s内小球的位移为10mD．前2s内小球的位移为20m8、(本题9分)如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（）A．C物的向心加速度最大B．A物所受静摩擦力最小C．当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动D．当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动9、(本题9分)如图所示，圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道，其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别位于a、b轨道运行，假设运行方向与地球自转方向相反。已知A、B的运行周期分别为T1、T2，地球自转周期为T0，P为轨道b的近地点。则有()A．卫星A是地球同步卫星B．卫星B在P点时动能最大C．T0＝T1D．T1＜T210、如图所示，实线表示某电场中一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有等间距的A、B、C三点，则A．B点的场强小于C点的场强B．A点的电场方向指向x轴正方向C．AB两点电势差小于BC两点电势差D．AB两点电势差等于BC两点电势差11、(本题9分)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()A．物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量B．物块a机械能的减少量等于物块b机械能的增加量C．摩擦力对物块a做的功等于物块a、b动能增加之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等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)在“天宫一号”的太空授课中，航天员王亚平做了一个有趣实验，如图所示，在T形支架上用带小圆环的细绳拴着一颗小钢球，小球质量为m，细绳长度为L，王亚平用手指沿细绳的垂直方向轻推小球，小球在细绳拉力作用下绕T形支架做匀速圆周运动，测得小球运动的周期为T，由此可知此时小球的线速度为______________，细绳对小球中的拉力为_________________．14、(本题9分)如图所示，某人在山上将一质量m=1kg的石块，以v0=5.0m/s的初速度斜向上方抛出，石块被抛出时距离水平地面的高度h=10m．不计空气阻力，取g=10m/s1．求：（1）石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能________；（1）石块落地时的速度大小_________．15、(本题9分)如图为自行车局部示意图，自行车后轮的小齿轮半径R1=4.0cm，与脚踏板相连的大齿轮的半径R2=10.0cm．则小齿轮边缘处A点的线速度与大齿轮边缘处B点的线速度之比v1∶v2=_______，小齿轮的角速度和大齿轮的角速度之比ω1∶ω2=________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)木星在太阳系的八大行星中质量最大，“木卫1”是木星的一颗卫星，若已知“木卫1”绕木星公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，木星的半径为R，求（1）木星的质量M；（2）木星表面的重力加速度．17、（10分）(本题9分)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像．现利用这架照相机对家用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为，照相机每两次曝光的时间间隔为2s．已知该汽车的质量为1000kg，额定功率为90kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为．求：（1）若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间；（2）汽车所能达到的最大速度是多大；（3）若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000N，求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)．

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、C【解析】

足球在空中做竖直上抛运动，自由下落时有自由下落的时间足球本次在空中的运动时间竖直上抛的初速度设竖直向上为正方向，对足球由动量定理头部给足球的作用力大小根据牛顿第三定律，足球给头部的作用力大小也是36N。A.t=0.4s；FN=40N，与上分析不一致，故A错误；B.t=0.4s；FN=68N，与上分析不一致，故B错误；C.t=0.8s；FN=36N，与上分析一致，故C正确；D.t=0.8s；FN=40N，与上分析不一致，故D错误。2、C【解析】木块从曲面的A点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑的速度增大时，在同一点木块所需要的向心力增大，轨道对木块的支持力增大，则木块对轨道的压力增大，滑动摩擦力增大．木块从A运动到B，运动的路程相等，则木块下滑过程中克服摩擦力做功增大，重力做功相同，根据动能定理得知，动能的变化量增大，第一次下滑过程动能变化量为零，第二次动能的变化量应小于零，则有，得：vB＜vA=7m/s．即滑到B点的速率一定小于7m/s．故C正确,A、B、D错误．点晴：木块从曲面的A点下滑过程中，重力和滑动摩擦力做功，当木块下滑的速度减小时，运用向心力知识分析轨道对木块支持力的变化，判断摩擦力如何变化，确定木块克服摩擦力做功的大小，分析动能变化量的大小，再求出木块运动到B点时的速度范围．3、C【解析】

解：A．抛出时人对物体做的功等于物体的动能，则有：故A错误；B．自抛出到落地，重力对物体做功为：W=mgh=1×10×10J=100J故B错误；C．在飞行过程中有重力和阻力做功。根据动能定理得：代入数据可得克服阻力做功为：Wf=22J故C正确；D．因为物体在飞行过程中还受阻力作用，所以不是平抛运动，则竖直方向也不是自由落体运动，物体在空中运动时间无法计算，故D错误。4、B【解析】

AD．曲线运动物体所受合力指向轨迹凹侧，质点带负电，电场强度E的方向指向轨迹的凸侧。故AD两项错误；BC．曲线运动物体所受合力指向轨迹凹侧，质点从a运动到c，质点的速率是递增的，则质点受力方向与运动方向成锐角；质点带负电，电场强度E的方向指向轨迹的凸侧且与运动方向成钝角。故B项正确，C项错误。5、C【解析】

水和小桶做圆周运动，在最高点水不流出的条件是：水和水桶的重力刚好提供所需要的向心力．这时的最小速度即是过最高点的临界速度v；以水为研究对象，重力提供圆周运动向心力有：；解得；故最小速度为；对水分析，此时所需的向心力，故此时水桶对水无作用力，故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．6、D【解析】A、船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故A错误；B、沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸的速度最大，所以使用的时间最短．故B错误；C、沿AB轨迹，合速度不变，说明船相对于水的速度不变；沿AC和AD轨迹小船相对于水分别做匀加速、匀减速直线运动，所以沿AC和AD轨迹小船都是做匀变速运动．故C错误；D、沿AD的轨迹的运动弯曲的方向向下，可知小船沿垂直于河岸的方向做减速运动．故D正确．故选D．【点睛】考查运动的合成与分解的应用，注意船运动的性质不同，是解题的关键，并注意曲线运动的条件．7、AD【解析】

小球在第2s末的速度为，故A正确；小球在前2s内的位移为，故小球在前2s内的平均速度为，故B错误，D正确；小球在第2s内的位移为，故C错误．8、ABC【解析】

A．三个物体做圆周运动的角速度ω相同，根据C物的轨道半径最大，故C的向心加速度最大，故A正确；B．三个物体受静摩擦力提供向心力，所以A受静摩擦力B受静摩擦力C受静摩擦力由上面的向心力表达式可知，A需要的向心力最小，所以A受到的摩擦力最小，故B正确；CD．物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有μmg=mω2r解得即转动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，物体A、B一起后滑动，故C正确，D错误。故选ABC。9、BC【解析】

A．圆a是地球同步轨道，卫星A的运行方向与地球自转方向相反所以不是地球同步卫星，所以A项错误；B．卫星B在椭圆轨道上，在近地点P速度最大动能最大，所以B项正确；C．根据万有引力提供向心力可得GMmr2D．椭圆轨道与圆轨道对比周期，根据开普勒第三定律a3T210、ABC【解析】

A项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4V与0.2V两个等势面间电势差等于0.6V与0.4V两个等势面间电势差，C处的等势面密，所以C点电场强度较大，故A正确；B项：电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故B正确；C、D项：等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，所以AB两点间的平均场强小于BC两点间的平均场强，由公式，可知，AB两点电势差小于BC两点电势差，故C正确，D错误。11、ACD【解析】

A．开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，则有magsinθ=mbg，则masinθ=mb．b上升h，则a下降高度为hsinθ，则a重力势能的减小量为maghsinθ=mbgh．即物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量，故A正确．B．由于摩擦力对a做正功，系统机械能增加，所以物块a机械能的减少量小于物块b机械能的增加量，故B错误．C．根据能量守恒得知系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量．所以摩擦力做功大于a的机械能增加．因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加之和．故C正确．D．任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率Pb=mgv，对a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等．故D正确．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