贵州省凯里市一中2021-2022学年高一物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析

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：（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)质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s²，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末的即时功率为A．2kW B．22kW C．11kW D．20kW2、(本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，那么:A．物体的机械能增加mghB．物体的动能增加mghC．物体的机械能保持不变D．物体的重力势能减少2mgh3、(本题9分)站在水平地面上的运动员把质量为500g的足球踢出后，某人观测足球在空中的飞行情况，估测出上升最大高度为10m，在最高点速度为20m/s，g=10m/s²，则运动员踢球时对足球做功约为A．100J B．50J C．150J D．无法计算4、(本题9分)如图所示，一带正电的粒子处于电场中，图中能正确表示该粒子所受静电力的是A．F1 B．F2 C．F3 D．F45、(本题9分)如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为v0，则下列说法中错误的是A．若，则小球对管内壁无压力B．若，则小球对管内上壁有压力C．若，则小球对管内下壁有压力D．不论v0多大，小球对管内下壁都有压力6、在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合史实的是A．卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量。B．开普勒利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律。C．伽利略通过观测、分析计算发现了行星的运动规律。D．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，并引入了“场”的概念。7、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向bB．t=3s时金属杆的速率为3m/sC．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD．0~5s内通过R的电荷量为2.5C8、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∶89、(本题9分)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差10、(本题9分)如图所示，物体A和B分别固定于地球北纬60°和赤道上的某处，下列说法正确的是A．A、B两物体的角速度大小相等B．A、B两物体的线速度大小相等C．A、B两物体的向心加速度大小相等D．A、B两物体的转动周期大小相等11、(本题9分)图1是一列沿轴方向传播的简谐横波在时刻的波形图，波速为。图2是处质点的振动图象，下列说法正确的是（）A．此列波沿轴负方向传播B．处质点在时的位移为C．处质点在时的速度方向沿轴正向D．处的质点在时加速度沿轴负方向E.处质点在内路程为12、绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示,为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”实验装置示意图.(1)实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平实验桌面上，将导轨调至水平；②由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝_______cm；③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码盘静止不动时，释放滑块，要求砝码盘落地前挡光条已通过光电门2；④从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2；⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出砝码盘和砝码的总质量m.(2)根据以上实验测量结果完成以下的问题(只要求写出表达式，已知挡光条的宽度为，重力加速度为)：①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______和_____.②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、砝码盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝______.(3)在实验误差允许范围内，如果关系式________成立，则可认为机械能守恒定律得到了验证.14、（10分）用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，重物m从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲中给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，电源的频率为50Hz，计数点间的距离如图所示。已知m=2000g，则（g取9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s；（2）在打点0~5过程中系统动能的增量_____J，重力势能的减少量_____J；（3）运用机械能守恒定律结论和该实验装置，还可以测量该地的重力加速度，若某同学作出图像如图乙所示，则当地的实际重力加速度g=______m/s2.三、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)某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1，周期为T1，已知万有引力常量为G。求：(1)行星的质量；(2)若行星的半径为R，行星的第一宇宙速度大小；(3)研究某一个离行星很远的该行星卫星时，可以把该行星的其它卫星与行星整体作为中心天体处理。现通过天文观测，发现离该行星很远处还有一颗卫星，其运动半径为R2，周期为T2，试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。16、（12分）(本题9分)2022年22月，我国舰载机在航母上首降成功．设某一舰载机质量为m=2．5×204kg，着舰速度为v0=50m/s，着舰过程中航母静止不动．发动机的推力大小恒为F=2．2×205N，若空气阻力和甲板阻力保持不变．（2）若飞机着舰后，关闭发动机，仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以a0=2m/s2的加速度做匀减速运动，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里．（2）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了拦阻索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机．若飞机着舰后就钩住拦阻索，图示为飞机钩住拦阻索后某时刻的情景，此时飞机的加速度大小为a2=38m/s2，速度为40m/s，拦阻索夹角θ=206°两滑轮间距40m，（）a．求此时拦阻索承受的张力大小．b．飞机从着舰到图示时刻，拦阻索对飞机做的功．17、（12分）(本题9分)如图所示为研究某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带足够长，皮带轮沿逆时针方向转动，带动皮带以恒定速度v=2.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上，开始时在B、C间有一压缩的轻弹簧，两滑块用细绳相连处于静止状态。滑块A以初速度v0=4.0m/s沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短，可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度vC=4.0m/s滑上传送带。已知滑块C与传送带间的动摩擦因数=0.20，重力加速度g取10m/s2。（1）求滑块C在传送带上向右滑动距N点的最远距离sm；（2）求弹簧锁定时的弹性势能Ep；（3）求滑块C在传送带上运动的整个过程中传送带对滑块C的冲量I

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】

由牛顿第二定律可知：F-f=ma；解得：F=f+ma=1.0×103N+5000×2N=1.1×104N；1s末的速度为：v=at=2×1=2m/s；故瞬时功率为：P=Fv=1.1×104N×2m/s=22kW；A．2kW，与结论不相符，选项A错误；B．22kW，与结论相符，选项B正确；C．11kW，与结论不相符，选项C错误；D．20kW，与结论不相符，选项D错误；2、A【解析】

D.由质量为m的物体向下运动h高度时，重力做功为mgh，则物体的重力势能减小mgh。故D错误。B.合力对物体做功W=ma•h=2mgh，根据动能定理得知，物体的动能增加2mgh。故B错误。AC.由于物体的重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则物体的机械能增加mgh。故A正确C错误。3、C【解析】运动员对球做功转化为球的初始机械能，从球飞出到最高点，由机械能守恒可得：W=E初=mgh+mv2=0.5×10×10+×0.5×202=150J，运动员对足球做功为150J．故选C4、B【解析】正电荷在电场中受到的电场力的方向是沿着电场线的切线方向的，由此可知，沿着电场线的切线方向的是F2，故B正确，ACD错误．5、D【解析】

A．到达管道的最高点,假设恰好与管壁无作用力.则有:小球仅受重力,由重力提供向心力,即：得所以A选项是正确的，不符合题意。B．当,则小球到达最高点时,有离心的趋势，与内上壁接触,从而受到内上壁向下的压力，所以小球对管内上壁有压力，故B选项是正确的，不符合题意。C．当,则小球到达最高点时,有向心的趋势，与内下壁接触,从而受到内下壁的压力.所以C选项是正确的，不符合题意。D．小球对管内壁的作用力,要从速度大小角度去分析.，若，则小球对管内上壁有压力；若，则小球对管内下壁有压力。故D不正确，符合题意。6、A【解析】

A.卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量，选项A正确；B.牛顿利用他精湛的数学知识经过长期观察计算分析，最后终于发现了万有引力定律，选项B错误。C.开普勒通过观测、分析计算发现了行星的运动规律，选项C错误。D.库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律，法拉第引入了“场”的概念，选项D错误。7、BD【解析】

A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；B．由图可知，t=3s时，电压表示数为则有得由公式得故B正确；C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误；D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。8、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.9、BD【解析】试题分析：利用电场力做功，可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系．A、选项根据题意无法判断，故A项错误．B、由于电场为匀强磁场，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点，所以若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为,故B正确；C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是，故C错误；D、若W1=W2，说明由因为；解得：，故D正确；故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解．10、AD【解析】

A．A、B两点共轴，角速度相同，故A正确；B．位于赤道上的物体B与位于北纬60°的物体A，可知A的半径与B的半径相比为Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B两点线速度大小之比cos60°：1．故B错误；C．根据a=ω2r可知它们的加速度不同．故C错误；D．根据可知，A、B两物体的转动周期大小相等，选项D正确；故选AD．11、BCE【解析】

A．根据图2的振动图象可知，处的质点在t=0时振动方向沿轴正向，所以利用图1由同侧法知该波沿轴正方向传播，故A错误；B．图1可知该简谐横波的波长为4m，则圆频率设处质点的振动方程为t=0时刻结合t=0时刻振动的方向向上，可知，则处质点的振动方程为处质点与处质点的平衡位置相距半个波长，则处质点的振动方程为代入方程得位移为，故B正确；C．处质点在时的速度方向和时的速度方向相同，由同侧法可知速度方向沿轴正向，故C正确；D．处的质点在时速度方向沿轴负向，则经过四分之一周期即时，质点的位移为负，加速度指向平衡位置，沿轴正方向，故D错误；E．处质点在在时速度方向沿轴负向，根据振动方程知此时位移大小为，时位移大小为，所以内路程故E正确。故选BCE。12、AC【解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、50.00【解析】

标尺读数时，注意最小刻度为十分度，需读到最小刻度的下一位；光电门的宽度很小，可平均速度代替瞬时速度；动能和势能减少量，根据基本公式求解即可。【详解】第一空．标尺读数：；第二空第三空．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，即滑块通过光电门1的速度为：，滑块通过光电门2的速度为：；第四空第五空．，；第六空．系统重力势能的减少量为：；第七空．机械能守恒，即：，所以有：。【点睛】本题主要考查了利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验，较为简单。14、0.9800.9600.9829.75【解析】

（1）[1]根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得计数点5的速度为（2）[2]在打点0～5过程中系统动能的增量[3]重力势能的减小量（3）[4]根据机械能守恒得则有可知图线的斜率解得三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）M=4π2R【解析】（1）根据万有引力提供向心力得：G解得行星质量为：M=4π2R13GT12

（2）