2022年广东省广州市增城区四校物理高一下期末监测试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点．已知重力加速度为g，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为（）A．mgl B．mgl C．mgl D．mgl2、(本题9分)一个质量为2kg的物体被人用手由静止开始向上提升了2m时速度达到2m/s，则关于该过程下列结论中正确的是：A．手对物体做功40J B．重力势能增加44JC．合外力对物体做功4J D．重力对物体做功40J3、(本题9分)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大B．人在最低点时，绳对人的拉力大小等于人所受的重力大小C．绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小D．绳对人的冲量方向始终向上，人的动量大小一直减小4、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后的物体以速度vt落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能的参考面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．物体落到海平面时的重力势能为mghB．物体在海平面上的机械能为1C．物体在海平面上的动能为1D．物体在海平面上的机械能为15、(本题9分)一辆高铁出站一段时间后，在长度为L(远大于列车总长)的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如图所示．则列车通过该区间时，其加速度A．逐渐增大 B．保持不变C．逐渐减小 D．先增大后减小6、(本题9分)人造地球卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是A．卫星的线速度最大可接近11.2km/sB．地球同步卫星可以经过地球两极C．卫星离地球越远，发射速度越小D．同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同7、(本题9分)2012年6月16日，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，并于6月18日转入自主控制飞行与“天宫一号”实施自动交会对接，这是中国实施的首次载人空间交会对接．在“神舟九号”飞船发射前约20天，“天宫一号”目标飞行器开始降轨调相，进入对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接．设变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，则有()A．“天宫一号”变轨前的线速度小于变轨完成后的线速度B．“天宫一号”变轨前的角速度小于变轨完成后的角速度C．“天宫一号”变轨前的向心加速度小于变轨完成后的向心加速度D．“天宫一号”变轨前的运行周期小于变轨完成后的运行周期8、(本题9分)北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（）A．它们运行周期的可能不同B．它们的运行速度都小于7.9kmC．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等D．它们离地心的距离一定相等9、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110、(本题9分)下学期期末考试）做匀变速直线运动的物体，其平均速度随时间t的变化规律如图所示，则可知该物体A．初速度大小为1m/sB．加速度大小为1m/s2C．在2s末的速度大小为3m/s2D．在前2s内的位移大小为6m11、下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是A．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用。D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出12、(本题9分)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用DIS实验系统，用同一个注射器在实验室前后做了两次验证波意耳定律的实验操作完全正确．（1）根据实验数据却在p－V图上画出了两条不同双曲线，如图所示．造成这种情况的可能原因是哪些（_____）A．两次实验中空气质量不同B．两次实验中温度不同C．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大D．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小（2）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列采取的措施比较合理的是（____）A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性B．推拉活塞时要缓慢C．不要用手直接握在注射器有气体的部分上D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气14、（10分）(本题9分)(1)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余或错误的有_____________A．用天平称出重物的质量B．把打点计时器固定到铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通电源，释放纸带E．用停表测出重物下落的时间(2)在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．①需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度.某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是_______________A．用刻度尺测出物体下落的高度，并测出下落时间，通过计算出瞬时速度B．用刻度尺测出物体下落的高度，并通过计算出瞬时速度，C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度,并通过计算出高度D．用刻度尺测出物体下落的高度，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度②已知当地重力加速度为，使用交流电的频率为.在打出的纸带上选取连续打出的五个点、、、、如图所示．测出点距离起始点的距离为，、两点间的距离为，、两点间的距离为，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式______________________________，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是__________________________________．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)根据我国航天规划，未来某个时候将会在月球上建立基地，若从该基地发射一颗绕月卫星，该卫星绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月球做圆周运动的周期为T，月球半径为R，引力常量为G．求：（1）月球的密度ρ；（2）在月球上发射绕月卫星所需的最小速度v．16、（12分）如图，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。17、（12分）(本题9分)如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。

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、C【解析】规定O点所在的水平面为零势能位置，则第一次软绳的重力势能为,第二次对折以后，软绳的重力势能为，重力势能增加，所以外力至少的做功量为,所以C正确．故选C.2、C【解析】

对物体受力分析，运用动能定理求出手对物体做功以及合力做功的大小．由重力做功求物体克服重力做功．【详解】A、根据动能定理得：，解得：；故A错误.B、D、物体上升2m，重力做负功,,根据功能关系可知重力势能增加40J；故B、D错误.C、由；故C正确.故选C.【点睛】求合力的功一种方法是求各力做功的代数和；另一种方法是利用动能定理求解；在运用动能定理解题不需要考虑过程，只要抓住首末状态，列式进行求解．3、C【解析】A、绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能不是最大，动能最大的位置应该是重力与弹力相等的位置，即加速度等于零的位置，故A错；B、当加速度等于零时，速度达到最大，再向下运动的过程中，绳子的拉力将大于人的重力，所以人在最低点时，绳对人的拉力大小大于人所受的重力大小，故B错C、绳子的拉力方向向上，而人的运动方向向下，根据W=FscosD、拉力方向向上，所以绳对人的冲量方向始终向上，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人先向下加速后向下减速，所以动量先增大后减小，故D错；故选C点睛：理解动量的概念，以及知道外力做功的公式W=Fscos4、D【解析】

A.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A错误。B.物体在海平面上的机械能为E=12mvt2﹣mghC.物体运动的过程中，只有重力对物体做功，物体的机械能守恒，则12mv02=Ek+（﹣mgh），得物体在海平面上的动能为Ek=12mv02+D.整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为12mv02，所以物体在海平面时的机械能也为12mv05、B【解析】

设列车的初速度为v0，末速度为v，加速度大小为a，则由速度位移关系v2−v02＝2ax可得：v2＝2ax+v02，结合图象可得图象的斜率表示加速度的2倍，图象为倾斜直线，故加速度不变；A.逐渐增大，与结论不相符，选项A错误；B.保持不变，与结论相符，选项B正确；C.逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.先增大后减小，与结论不相符，选项D错误．6、D【解析】

A.

7.9km/s是第一宇宙速度，为绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，卫星的线速度不可以大于7.9km/s，故A错误；B.地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，故同步卫星不可能经过地球两极上空，故B错误；C.同一卫星离地球越远，机械能越大，发射速度越大，故C错误；D.由万有引力提供圆周运动向心力，得卫星的线速度，可知离地球越远，线速度越小，同一圆轨道上运行的两颗卫星，线速度大小一定相同，则D正确．故选D7、ABC【解析】A、据得，所以轨道半径减小，线速度增加，故A正确；

B、据得，所以轨道半径减小，角速度增加，故B正确；

C、据得，所以轨道半径减小，向心加速度增加，故C正确；

D、据得周期，所以轨道半径减小，周期减小，故D错误。点睛：天宫一号绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据半径变化关系分析线速度、角速度、向心加速度及周期的变化关系。8、BD【解析】A项：地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故A错误；B项：根据万有引力提供向心力GMmr2=mC项：根据向心加速度a=4D项：地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度一定，相对地面静止，故D正确。点晴：地球的静止轨道卫星处于赤道的上方，周期等于地球自转的周期，根据万有引力提供向心力得出线速度、加速度与轨道半径的关系，从而比较出线速度与第一宇宙速度的大小，向心加速度与重力加速度的大小。9、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．10、AD【解析】

物体做匀变速直线运动，位移时间公式为，化简为，结合图像可知初速度大小为1m/s，加速度大小为，根据速度公式可知在2s末的速度大小为5m/s，根据位移时间公式可知在前2s内的位移大小为6m，故AD正确，BC错误；故选AD．11、AB【解析】

A.汽车通过凹形桥的最低点时，，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，A正确。B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，B正确；C.杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时仍受重力作用。C错误。D.离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；D错误。12、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.故选ABD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AB；BC；【解析】（1）在研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系时，气体的温度是不能变化的，由理想气体状态方程PV/T=C，可得当气体的温度不变的情况下，P与V是成反比的，但是如果气体的温度发生变化，PV的乘积也就发生了变化，得到的图象也就不是一条图象，所以B正确；当封闭的气体不是同一部分气体时，气体的质量不同，此时得到的PV图象也会是不同的图象，所以A正确；故选AB．

（2）在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，所以A错误；缓慢的推拉活塞，可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，所以B正确；当用手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上，所以C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，所以D错误．故选BC．

点睛：本题关键根据理想气体状态方程推导出P-V的函数表达式进行分析讨论，同时要明确理想气体状态方程公式PV/T=C中的常数C由气体质量决定．14、AED或者空气阻力；纸带与限位孔之间的摩擦【解析】

（1）此实验中要验证的表达式是mgh=mv2，质量m可从两边消掉，则不需要测量重物的质量，选项A没必要；把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和低压交流电源连接起来，故B正确；把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度，故C正确．接通电源，释放纸带，故D正确；打点计时器是计时仪器，不需要秒表测量时间，故E错误；故选AE；（2）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，