安徽省蚌埠市禹会区北京师范大学蚌埠附属学校2022年物理高一第二学期期末经典试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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)从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎，是因为掉在水泥地上时，杯子A．动量的变化量大 B．动量大C．受到的冲量大 D．受到的作用力大2、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a、b的电荷同号，B．a、b的电荷异号，C．a、b的电荷同号，D．a、b的电荷异号，3、(本题9分)下列关于速度、速率和加速度的说法，正确的是A．速度、速率和加速度均为矢量B．速度越大，加速度也一定越大C．速率等于位移与经过这段位移所用时间的比值D．速度变化越慢，加速度越小4、(本题9分)一只小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为的河，河水流速为.下列说法正确的是()A．这只小船过河位移一定大于B．这只小船过河的最短时间为C．若河水流速变大，小船过河的最短时间一定变大D．若河水流速变小，小船过河的最小位移一定变大5、(本题9分)如图所示，“嫦娥一号”卫星在椭圆轨道Ⅰ的近地点P处(距地面600km)，将发动机短时点火，实施变轨，变轨后卫星进入远地点高度约为37万km的椭圆轨道Ⅱ，直接奔向月球，则卫星在近地点变轨后的运行速度()A．小于7.9km/sB．大于7.9km/s，小于11.2km/sC．大于11.2km/sD．大于11.2km/s，小于16.7km/s6、(本题9分)如图所示，蹦极是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程，做以下简化：将体验者视为质量为m质点，他沿竖直方向由静止开始下落，忽略弹性绳的质量和空气阻力。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。已知：弹性绳的原长为l0，弹性绳的弹力大小可以用F=kx来计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。在下落过程中，A．体验者的机械能保持不变B．当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳的弹力大小为kl0C．当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者速度达到最大D．体验者达到的最大速度为7、(本题9分)t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇8、(本题9分)经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是()A． B．C． D．9、(本题9分)高空中仍有稀薄大气，所以低轨道的卫星会受到稀薄空气阻力的作用，从而不能永远在固定的圆轨道上运动。则下列说法正确的是（）A．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此靠近地球，轨道半径会变小B．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此远离地球，轨道半径会变大C．在卫星轨道变化的过程中，卫星的机械能不变D．虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的动能会增大10、(本题9分)甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶811、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：112、(本题9分)如图所示，一根不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m静置于地面；b球质量为M，且M＞m；用手托住b球，此时轻绳刚好伸直．现从静止开始释放b球，在b球下落（未碰地之前）过程中，下列说法中正确的是：A．绳的拉力对b球做负功B．a球的机械能增加C．b球的机械能守恒D．a球和b球组成的系统机械能守恒二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量为M的汽车在平直公路上从静止开始以额定功率P启动，受到的阻力恒定，经过时间t达到最大速度V，则此过程中汽车受到的阻力为________,牵引力做功为_________.14、(本题9分)如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为s0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块所受摩擦力小于使滑块沿斜面下滑的重力分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失(即碰撞前后速度反向，大小不变)，则从滑块开始运动到最后停止全程所产生的热量为_____________．15、如图，气缸固定于水平面，用截面积为20cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计．当大气压强为1.0×105Pa、气体温度为87℃时，活塞在大小为40N、方向向左的力F作用下保持静止，气体压强为____Pa．若保持活塞不动，将气体温度降至27℃，则F变为______N．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，可视为质点的质量为m=1.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，当其滑行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R=1.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道，在圆轨道上运行一周后从B处的出口（未画出，且入口和出口稍稍错开）出来后向C点滑动，C点的右边是一个“陷阱”，D点是平台边缘上的点，C、D两点的高度差为h=1.2m，水平距离为x=1.6m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍，水平轨道BC的长度为l2=2.1m，小滑块与水平轨道AB、BC间的动摩擦因数均为=1．5，重力加速度g=11m/s2。(1)求水平轨道AB的长度l1；(2)试通过计算判断小滑块能否到达“陷阱”右侧的D点；(3)若在AB段水平拉力F作用的范围可变，要达到小滑块在运动过程中，既不脱离竖直圆轨道，又不落入C、D间的“陷阱”的目的，试求水平拉力F作用的距离范围。17、（10分）如图所示，为大型游乐设施环形座舱跳楼机。跳楼机由高度75m处自由下落到离地面30m的位置开始以恒力制动，已知跳楼机和人的总质量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不计跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力.试求：（1）跳楼机的最大速度；（2）跳楼机在制动过程中，所受制动力的大小；（3）跳楼机从开始下落到着地经历的时间.

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】

AB.从同一高度落下的杯子，所以杯子落地速度大小相同，动量相同，末动量为零，所以动量变化量相同，AB错误。CD.根据动量定理，冲量的大小相同；落在水泥地上的与地作用时间短，作用力大，更容易碎，C错误D正确。2、D【解析】

根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。3、D【解析】

A、加速度和速度都是矢量都有大小和方向；速率是指速度的大小，为标量，只有大小无方向，A错误．B、物体的速度很大，但不一定会变化或变化很小，则加速度很小或等于零，如匀速直线的物体，速度很大，但加速度为零，B错误．C、速度对应位移是矢量，平均速率对应路程是标量，C错误．D、根据加速度的定义式，速度变化慢是指对于一个速度的变化量所用的时间很长，则表示加速度小，D正确．故选D．【点睛】把握加速度的定义式中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键，是正确理解加速度的定义的基础．4、B【解析】

根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度大于水流速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，最小位移为60m，最短时间为由此可知当船速大于水速时，最小位移为河的宽度，若河水速度变小，最小位移不变；而最短时间与河水速度无关，故ACD错误，B正确；故选B．【点睛】根据条件分析可知，当船头指向始终垂直于河岸时，渡河时间最短，由河宽和船相对于水的速度可求出最短渡河时间．5、B【解析】本题考查的是三种宇宙速度的问题。第一宇宙速度为环绕速度，绕地球运动的速度为7.9km/s；第二宇宙速度为脱离速度，是离开地球引力的速度为11.2km/s；则卫星在近地点变轨后的运行速度大于7.9km/s，小于11.2km/s；B正确；6、C【解析】

A.因弹性绳被拉直后，弹性绳的弹力对体验者做负功，则此时体验者的机械能减小，选项A错误；B.当弹性绳刚好被拉直时，弹性绳无形变，此时的弹力大小为零，选项B错误；C.因弹性绳被拉直后，开始阶段弹力小于重力，体验者的加速度向下，即加速向下运动；当弹性绳的弹力等于体验者的重力时，体验者的加速度减为零，此时体验者速度达到最大，选项C正确；D.因弹性绳刚好被拉直时体验者达到的速度为，以后还会加速运动一段时间，直到速度最大，可知体验者达到的最大速度大于，选项D错误.7、BC【解析】

A．由图可知，2小时内乙车一直做反方向的运动，1小时末时开始减速但方向没有变，A错误；B．图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则可知，2小时内，甲车正向运动的位移为；而乙车反向运动，其位移大小为，因两车相向运动，且初始时刻相距70km，则2小时末时，两车还相距10km，B正确；C．图象的斜率表示加速度，由图可知，乙车的图象斜率总是大于甲车的图象的斜率，故乙车的加速度总比甲车的大，C正确；D．4小内甲车的总位移为120km，而乙车的总位移为，即乙车的位移为正方向的30km，两车原来相距70km，4小时末时，甲车离出发点120km，而乙车离甲车的出发点70+30km=100km，故此时甲乙两车不相遇，故D错误．8、BC【解析】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；9、AD【解析】

由于阻力的作用，卫星速度减小，则此时地球的引力大于向心力，掌握卫星做近心运动，因此靠近地球，轨道半径会变小，选项A正确，B错误；在卫星轨道变化的过程中，卫星由于受阻力作用，则其机械能减小，选项C错误；虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的半径减小，根据v=GM【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，当引力大于向心力时要做近心运动，会根据该规律判断线速度、周期与轨道半径的变化的关系．10、BC【解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.11、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.12、ABD【解析】AC、在运动的过程中，b受重力和拉力，绳的拉力对b球做负功，则小球b的机械能减小，故A正确，C错误；B、在运动的过程中，a受重力和拉力，绳的拉力对a球做正功，则小球a的机械能增加，故B正确；D、小球a、b与地球组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，故D正确；故选ABD．二．填空题(每小题6分，共18分)13、Pt【解析】

[1].当汽车达到最大速度时，加速度为零，此时牵引力F=f，则由P=FV=fV，解得：；[2].牵引力做功为W=Pt.14、Q=【解析】

滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端，取斜面底边所在的水平面为零势能面，根据能量守恒定律，滑块的机械能全部转化为内能：Q=1点晴：由题意：滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，滑块与挡板碰撞后向上运动的过程中，不能停在最高点，又向下滑动，滑块的机械能不断减小，最终滑块停在斜面底部，根据能量守恒求解．15、0【解析】对活塞：，解得若