2022年河南省洛阳市孟津县第二高级中学物理高一下期末考试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（）A．GMm(R+h)2B．GMm2、(本题9分)如图所示，AB为竖直面内圆弧轨道，半径为R，BC为水平直轨道，长度也是R．一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，现使物体从轨道顶端A由静止开始下滑，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR3、下列关于弹力和摩擦力的说法，正确的是（）A．物体受到弹力时一定也受到摩擦力B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的正压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．当两接触而间的正压力变化时，静摩擦力可以保持不变4、2018年4月28日14:30衢州第三届万人健步走正式启动，起点和终点均设在衢州西的市民公园广场，近6000人参加了活动，小明参加了5公里的健步走，耗时1小时14分，下列说法中正确的是A．在研究小明行走动作时可以将其视为质点B．在整个过程中，小明的平均速度大约是4km/hC．这里的“5公里”指的是位移D．“4月28日14:30”是时刻，“1小时14分”是时间间隔5、(本题9分)鸡蛋与桌面相碰，蛋壳破裂．关于鸡蛋与桌面间的相互作用力，下列说法中正确的是A．桌面对鸡蛋的力大于鸡蛋对桌面的力B．桌面对鸡蛋的力小于鸡蛋对桌面的力C．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力大小相等D．桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力方向相同6、(本题9分)两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面高度之比为（）A．1∶2 B．1∶C．1∶4 D．4∶17、(本题9分)滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能的减少量等于克服摩擦力做的功8、2019年1月19日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星。对于那些在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，下列物理量一定相同的是A．线速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、一轻弹簧的左端固定在竖直墙上，右端与质量为M的滑块相连，组成弹簧振子，在光滑的水平面上做简谐运动。当滑块运动到右侧最大位移处时，在滑块上轻轻放上一木块组成新振子，继续做简谐运动，新振子的运动过程与原振子的运动过程相比（）A．新振子的最大速度比原来的最大速度小B．新振子的最大动能比原振子的最大动能小C．新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一样大11、(本题9分)质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比M/m可能为（

）A．1 B．3C．4 D．512、(本题9分)在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某星球与地球的质量比为a,半径比为b，则该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为_______________14、一个质量为0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________.15、(本题9分)用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处在平衡状态（绳子拉力的合力始终等于重力），则当θ=时，绳中的拉力最小；当θ=时，绳子的拉力大小等于重力；在θ角增大的过程中，绳子的拉力逐渐变．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，0点到光滑水平面的距离为h．物块B和C的质量分别是6m和3m,B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于0点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为,小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求碰撞后B物块速度大小及碰后轻弹簧获得的最大弹性势能．17、（10分）(本题9分)如图所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离h=0.8m，A、B原来静止.求：（1）B落到地面时的速度?（2）B落地后，A在桌面上能继续滑行多远才能静止下来?（桌面足够长，g取10m/s2）

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、A【解析】

根据万有引力的大小公式为F=GMmr2，r=R+h【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式F=GMm2、D【解析】以物体为研究对象，全程由动能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功为W克=（1-μ）mgR，所以D正确，ABC错误．3、D【解析】

A.物体受到弹力作用，不一定也受到摩擦力，需要满足接触面粗糙和具有相对运动或相对运动趋势等条件，故A项不合题意.B.根据弹簧弹力的表达式F＝kx，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数，可知：弹力不仅跟劲度系数有关，还跟伸长量或压缩量有关，故B项不合题意.C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关，故C项不合题意.D.静摩擦力随外力的变化而变化，当两接触面间的正压力变化时，静摩擦力可以不变，故D项符合题意.4、D【解析】

A.在研究小明行走动作时，主要看小明的四肢动作，不能将其视为质点，故A项错误；BC.在整个过程中，小明不是做单方向直线运动，这里的“5公里”指的是路程，所以平均速率大约是4km/h，故B项错误，C项错误。D.“4月28日14:30”在时间轴上是一个点，表示时刻；“1小时14分”在时间轴上对应一段长度，表示时间间隔。故D项正确。5、C【解析】桌面对鸡蛋的力与鸡蛋对桌面的力是一对作用力与反作用力，根据作用力与反作用力的特点可知，二者总是大小相等，方向相反，故C正确，ABD错误．点睛：此题考查的是相互作用力的特点，注意作用力和反作用力具有：等大反向、同生同灭同变化的特点．6、C【解析】

根据平抛的位移公式，x=v0t①y=gt2②联立①②解得y=g，即在水平射程x相等的情况下，y与v02成反比，即有==.7、CD【解析】

滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化．摩擦力做功运动员的机械能减小．【详解】A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零，A错误；B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小，B错误；C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0，C正确；D、运动员从A到B下滑过程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影响机械能，所以机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，D正确．8、ACD【解析】

根据万有引力等于向心力，则有，解得，，，对于在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，故其线速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗卫星的质量未知，所以向心力的大小不一定相同，故选项A、C、D正确，B错误。9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、ACD【解析】

A.因整体的质量增大，整体的加速度小于原来的加速度，故物体回到平衡位置时的速度大小比原来小，故A正确；B.振子在最大位移处时系统只有弹簧的弹性势能，弹性势能不变，根据机械能守恒定律可知到达平衡位置的动能，即最大动能不变，故B错误；C.根据周期公式：可知总质量增大，则周期增大，所以新振子从最大位移处到第一次回到平衡位置所用时间比原振子大，故C正确；D.因为弹簧的最大伸长量不变，故振子的振幅不变；故D正确。11、AB【解析】设碰撞后两者的动量都为P，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P，根据动量和动能的关系有：P2=2mEK，碰撞过程动能不增加，有：(2P)22M⩾故选CD。【点睛】根据动量守恒定律，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物体的质量关系。12、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

[1].设地球质量aM，某星球质量M，地球半径br，某星球半径r

由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：解得卫星在圆轨道上运行时的速度公式分别代入地球和某星球的各物理量得该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度比值为：14、-10m/s0【解析】

[1]若以初速度方向为正方向，小球碰墙前v1=5m/s，小球碰墙后v2=-5m/s，速度的变化量[2]动能的表达式为，速度大小为发生改变，动能不变，所以动能的变化量为零．15、大【解析】试题分析：根据物体的状态可知两端绳子的合力与重力的大小关系，再由力的合成可得出拉力最小值；同时注意当两分力大小相等且夹角为120°时合力与两分力相等．解：由题意可知，两绳子的拉力的合力与重力大小相等，方向相反；由于两绳上的拉力相等，由力的合成可知，当合力一定时，两力同向时最小；故当夹角为零时，绳中的拉力最小；而当两绳的夹角为120°时，绳子中的拉力大小等于重力；当θ角增大的过程中，根据力的平行四边形定则可知，绳子的拉力逐渐变大，故答案为0、120°、变大【点评】本题考查了力的合成、共点力的平衡及绳子上张力的特点；本题应作为结论熟记．三．计算题(22分)16、v2＝Epm＝mgh【解析】

设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v0，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有：

解得：设碰撞后小球反弹的速度大小为v1，同理有：解得：设碰撞后物块B的速度大小为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有：

解得：碰撞后当B物块与C物块速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有