2022年高一物理第二学期期末统考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，一重为G的小球沿倾角为θ的斜面下滑，当速度为v时，小球所受重力做功的瞬时功率为A．GvB．GvsinθC．GvtanθD．Gvcosθ2、(本题9分)为了估测一深井井口到水面的距离，某同学让一个小石块从井口自由落下，2s后听到石块击水的声音，重力加速度取10m/s2，则井口到水面的距离约为A．5m B．10m C．20m D．45m3、(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mg4、(本题9分)如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（）A．A球的速度大于B球的速度 B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能大于B球的机械能 D．A球的机械能等于B球的机械能5、(本题9分)甲、乙、丙三船在同一河流中渡河，船头和水流方向如图所示，已知三船在静水中的速度均大于水流速度v0，则A．甲船可能垂直到达对岸 B．乙船可能垂直到达对岸C．丙船可能垂直到达对岸 D．都不可能垂直到达对岸6、(本题9分)如图所示，两小球从同一竖直线上的不同位置抛出后，恰好在位置相遇，已知两球抛出时的速度分别为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．两球从抛出到运动至点的时间相等B．先抛出，且C．先抛出，且D．相遇时球竖直方向的速度大于球竖直方向的速度7、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝8、(本题9分)如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()A． B．C． D．9、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c10、(本题9分)假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅰ运动到P点的速度B．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ运动的周期，就可以推知火星的密度C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期11、如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（）A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变12、(本题9分)如图所示，在长江边一段平行江道，一轮船的船头指向始终垂直于江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动（假设整个江道水流速度相同），下列说法正确的是A．水流速度越大，轮船行驶位移越大B．水流速度越大，轮船行驶位移不变C．水流速度越大，过江时间越短D．水流速度越大，过江时间不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．本实验中还应测量的物理量是，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是．14、（10分）(本题9分)如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”．在一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如下图2所示(相邻记时点时间间隔为0.02s),那么:(1)纸带的_____(用字母“P”或“C”表示)端与重物相连;(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=_________m/s;(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=_____J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J;(g取9.8m/s2)可得到的实验的结论是______________________（计算结果均保留2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）如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg．问：(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中弹簧弹力对物块A做的功；(2)物块B刚要离开C时物块A的动能；(3)从F开始作用到物块B刚要离开C的过程中力F做的功．16、（12分）(本题9分)有一种拓展训练的项目是在两山崖等高的A、B两点之间栓上钢丝绳索，通过绳索上的小滑轮使队员沿绳索滑至对面。如图，质量为m的队员甲抓住小滑轮上的绳套，当他双脚离地后，队员乙用水平力拉住滑轮使悬点A与滑轮间的绳索AP呈竖直状态，滑轮两侧绳索间的夹角为θ，然后将队员甲由静止释放。不计绳和滑轮重、摩擦和空气阻力，已知重力加速度为g，求(1)释放前队员乙对滑轮的水平拉力F；(2)当队员甲下降的高度为h时他的速度大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑弧形轨道末端与水平传送带相切，水平传送带足够长，以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，质量m=1kg的物块从弧形轨道上高h=0.8m处由静止释放，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，，不计空气阻力，求：（1）物块刚滑上传送带时速度的大小；（2）传送带对物块所做的功；（3）物块在传送带上滑动所产生的热量；

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】小球所受重力的方向竖直向下，小球速度方向沿斜面向下，重力与速度方向间夹角为π2-θ，当小球速度为v时，小球所受重力做功的瞬时功率点睛：瞬时功率的计算公式P=Fvcosα，公式中角度指力与速度方向之间的夹角。2、C【解析】

不考虑声音传播所需要的时间。小石块做自由落体运动，运动时间为2s，根据自由落体运动的位移时间公式可知h=gt2＝×10×4m＝20m；A.5m，与结论不相符，选项A错误；B.10m，与结论不相符，选项B错误；C.20m，与结论相符，选项C正确；D.45m，与结论不相符，选项D错误；3、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．4、C【解析】

AB．到最低点A球减少的重力势能较大，所以A球的动能大于B球的动能，两球质量相等，则A球的速度大于B球的速度，故AB正确；CD．小球下落过程中，仅有重力做功，机械能守恒，两球释放位置等高，且质量相等，所以具有相同的机械能，故C错误，D正确．本题选不正确的，故选C．5、A【解析】

船到达对岸的位置取决于合速度的方向．乙和丙船速与水速合成后不可能垂直河岸，不可能垂直到达对岸，甲船速与水速合成后可能垂直于河岸，甲船可能垂直到达对岸，A对．BCD错。故选A。6、D【解析】

ABC.两球在c点相遇，根据知，下降的高度越高，时间越长，则a球运动的时间长，b球运动的时间短，可知a球一定是早些抛出的，水平位移相等，根据知，A球的运动时间长，则A球的初速度小，即，ABC错误；D.相遇时，由于a球下落的高度大，所以a球在竖直方向上的速度大，D正确．7、BD【解析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。8、BC【解析】

A、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，，则h′＜h；故A错误.B、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故B正确.C、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．则h′=h；故C正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，则h′＜h；即不能过最高点；故D错误.9、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．10、BD【解析】

A.从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故A错误；B.飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正确；C.根据a=GMD.因为轨道Ⅱ半长轴大于轨道Ⅰ的半径，所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期，故D正确。11、BCD【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确．点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器12、AD【解析】

C、D、因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，；设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，所以不论水速多大时间不变；故C错误，D正确．A、B、如果水速越大，相同时间内沿水速方向的位移越大，船在水中运动的总位移就越大，故B错误，A正确．故选AD．【点睛】关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）B的右端至D板的距离L1．（1）【解析】

因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB014、P0.980.490.48在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【解析】

（1）根据相等时间内的位移逐渐增大，确定纸带的哪一端与重物相连．

（2、3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．【详解】（1）在相等时间内位移逐渐增大，可知纸带的P端与重物相连．

（2）B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则：．

（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J，

此过程中物体动能的增加量为：△Ek＝mvB2＝×1×0.982=0.48J．实验结论是：在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会根据纸