河北省唐山市唐山第一中学2021-2022学年物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图甲所示电路，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的最大值为20Ω。当只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电压表和电流表示数关系如图乙所示；当只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片P，得到小灯泡L的伏安特性曲线如图丙所示。则下列正确的是A．E=6VB．R2=0.1ΩC．当小灯泡L两端的电压为2.0V时，小灯泡的电阻为10ΩD．只闭合开关S、S1时，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器消耗的功率先变大后变小2、某快递公司进行无人机投递工作测试时，无人机悬停在离地高处将包裹由静止释放，当包裹下落至某高度时打开降落伞，确保包裹安全落地．若降落伞因故障未能打开，包裹落地时的速度约为（）A． B．C． D．3、下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．物体受到恒力作用，不可能做曲线运动C．物体在变力作用下，其动能一定改变D．如果物体的动量发生变化，则其动能也一定改变4、(本题9分)发现万有引力定律的科学家是A．牛顿 B．开普勒 C．卡文迪许 D．焦耳5、如图乙所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为零；若把地球看成大“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，如图甲所示．设地球半径为R，则图甲中的“汽车”速度为()A． B．C． D．6、(本题9分)投飞镖是人们喜爱的一种娱乐活动。如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的某一位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力。在保持其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该A．用相同速度，到稍高些的位置投飞镖B．用相同速度，到稍近些的位置投飞镖C．在同一位置，适当减小投飞镖初速度D．在同一位置，换用质量稍大些的飞镖7、(本题9分)嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走．我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月．已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响．则以下说法正确的是A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为C．月球的平均密度为D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为8、(本题9分)甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为ν0，划船速度均为ν，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点．则下列说法中正确的是（）A．甲、乙两船到达对岸的时间不同B．ν=2ν0C．两船可能在未到达对岸前相遇D．甲船也在A点靠岸9、(本题9分)甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，已知甲车运动得比乙车快，则下列说法正确的是()A．以甲车为参考系，乙车在向东行驶B．以甲车为参考系，乙车在向西行驶C．以乙车为参考系，甲车在向东行驶D．以乙车为参考系，甲车在向西行驶10、(本题9分)如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，（g=10m/s2）下列说法中正确的是()A．摩擦产生的热量为12JB．小物体获得的动能为8JC．摩擦产生的热量为8JD．小物体获得的动能为12.5J11、(本题9分)2010年7月31日，美国“奋进”号航天飞机平安返航．在其发射至返回的过程中，飞机和地球组成的系统机械能守恒的阶段是（）A．航天飞机发射升空阶段B．航天飞机在大气层外无动力飞行阶段C．航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行阶段D．航天飞机落地后打开降落伞减速滑行的过程12、如图所示，长为0.5m的轻杆一端与质量为2kg的小球相连，另一端可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使其在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a时的速度为4m/s，通过轨道最高点b时的速度为2m/s，重力加速度g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时，下列说法正确的是（）A．在a点，小球对轻杆作用力的方向竖直向下B．在a点，小球对轻杆作用力的大小为24NC．在b点，小球对轻杆作用力的方向竖直向上D．在b点，小球对轻杆作用力的大小为4N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，图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动，两质量相同的钢球，1球放在A槽的边缘，2球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2:1。（1）钢球1、2转动的角速度之比_________。（2）钢球1、2受到的向心力之比为_________。14、（10分）(本题9分)用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”．（1）下列物理量中，必需直接测量的是________（填写代号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续计时点．根据测得的x1、x2、x3、x4，写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式_____________，动能增加量的表达式________________．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是________（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量．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，在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的上表面BC段是半径R=1.0m圆心角θ=37°的光滑圆弧轨道，其轨道C点切线水平，小车上表面C点右侧水平粗糙且长为L=2.5m，一质量m=1kg的小物块（可看成质点）从图中A点以v0=4m/s的速度水平抛出，小物块恰好沿小车左端B点的切线方向进入小车，当小物块运动至小车最右端时两者恰达到共同速度.不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物块运动至B点时的速度大小vB(2)小物块由A点运动至离A、B两点的连线最远处时其重力的瞬时功率P；(3)小车上表面C点右侧水平粗糙段与小物块之间的动摩擦因数μ。.16、（12分）(本题9分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=1㎏，动力系统提供的恒定升力F="18"N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s1．（1）第一次试飞，飞行器飞行t1="8"s时到达高度H="64"m．求飞行器所阻力f的大小；（1）第二次试飞，飞行器飞行t1="6"s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力．求飞行器能达到的最大高度h17、（12分）(本题9分)2018年4月18日中国人解放军在台湾海峡进行实弹射击军事演习．这是对中国台湾省内“台独”势力发出的严厉警告．演习中，一质量为60kg待战队员，从悬停在500m高的陆航直升机上由静止下落．当下落100m时，他打开降落伞，随后做减速运动，顺利的竖直下降到地面．其竖直下落过程的动能Ek随下降高度x变化的图像如图所示，重力加速度g=10m/s2，求：(1)打开降落伞后，特战队员受到的阻力；(2)特战队员下降过程的总时间．

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、D【解析】

AB．只闭合开关S、S1时，由闭合电路欧姆定律可得，电压表和电流表示数关系对应的表表达式为，与图乙对比可得：、；解得：、．故AB两项错误．C．由图丙得，当小灯泡L两端的电压为2.0V时，流过灯泡的电流为0.4A，小灯泡的电阻．故C项错误．D．只闭合开关S、S1时，滑动变阻器消耗的功率；滑动变阻器的最大值为20Ω，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小．故D项正确．2、C【解析】

若包裹做自由落体运动，则落地速度：则包裹落地的速度略小于28.2m/s；A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】

A．物体做曲线运动则速度方向一定会发生改变，故一定是变速运动，故A正确.B．曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，与是否是恒力无关，平抛运动合力就是恒定的，但与速度不共线，故B错误;C．变力可能是方向变化，大小不变，例如匀速圆周运动的合力就是变力，一直和速度方向垂直，速度大小不变方向改变，动能不变，故C错误.D．物体动量发生变化有可能是速度方向发生了变化，但大小不变，此时动能不变，故D错误.4、A【解析】

发现万有引力定律的科学家是牛顿；A.正确；BCD.错误.5、C【解析】

汽车通过拱形桥，在最高点驾驶员对座椅的压力恰好为零时，重力提供向心力①若把地球看成大“拱形桥”，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为零，也是重力提供向心力②由①②式可得得A.与计算结果不相符，故A不符合题意；B.与计算结果不相符，故B不符合题意；C.与计算结果相符，故C符合题意；D.与计算结果不相符，故D不符合题意．6、C【解析】

飞镖做平抛运动，打在靶心的正上方，说明竖直位移偏小，根据平抛运动规律有：①②A．用相同的速度，到稍高此的位置投飞镖，由②式可知运动时间一样，根据①式可知飞镖下落的高度一样，故仍会打在靶心的正上方，故A错误；

B．用相同速度，到稍近些的位置投飞镖，由②式可知运动时间变小，则根据①式可知飞镖下落的高度变小，故仍会打在靶心的正上方，故B错误；

C．在同一位置，适当减小投飞镖初速度，由②式可知运动时间变长，则根据①式可知飞镖下落的高度变大，故可能会打在靶心位置，故C正确；

D．由前面的两个表达式可知，能否击中靶心与飞镖的质量大小没有关系，故D错误。7、AC【解析】

在月球表面，重力等于万有引力，则得：；对于“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动过程，由万有引力提供向心力得：；解得：，故A正确．“嫦娥三号”卫星绕月球做匀速圆周运动，轨道半径为r=R+h，则它绕月球做匀速圆周运动的速度大小为，故B错误．由上式得：月球的质量为M=，月球的平均密度为ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度为，故C正确．设在月球上发射卫星的最小发射速度为v，则有：，即，故D错误．故选AC．【点睛】本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答．8、BD【解析】

由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，A错误；因乙船正对垂直河岸过河，故，故，故B正确；甲船沿水流方向的速度为，在相同的时间内，甲船通过的位移，船到达对岸的时间，故船沿水流方向通过的位移，故甲船也在A点靠岸，故D正确；因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误；故选BD．【点睛】由运动的独立性可知，渡河时间取决于船垂直于河岸的速度，由两船的速度可求得渡河时间；根据乙船的合运动可知船速与水速的关系；先求得甲船沿水流方向的速度，根据渡河时间可求得甲过河时在水流方向上通过的距离，则可判断在何处靠岸．运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动．9、BC【解析】

甲、乙两辆汽车在同一条平直的公路上向东行驶，因甲车运动得比乙车快，则以甲车为参考系，乙车在向西行驶；以乙车为参考系，甲车在向东行驶；故选项BC正确，AD错误；故选BC.10、AB【解析】

摩擦产生的热量Q等于滑动摩擦力大小与物体传送带相对位移大小的乘积，由速度公式求出物体加速运动的时间，再根据运动学基本公式求出物体和传送带的位移，进而求出相对位移；根据动能定理即可求出小物体获得的动能。【详解】对小物体由牛顿第二定律得：Ff=μmg=ma；解得：a=μg=2m/s2；假设物块与传送带能够相对静止得：t=va=52s＝2.5s；小物块位移x=12at2=12×2×2.52=6.25m＞L；故小物体在传送带上一直加速，由vt2-v02=2aL得：最大速度为：vt=2aL=2×2×4=4m/s；小物体获得的动能为：Ek=11、BC【解析】A、航天飞机在升空的阶段，推力做正功，其机械能增加，故A错误；B、航天飞机在大气层外无动力飞行阶段，只有重力做功，机械能总量守恒，故B正确；C、航天飞机在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只受重力作用，机械能守恒，故C正确；D、航天飞机降落伞张开后，返回舱下降的阶段，克服空气阻力做功，故机械能减小，故D错误；故选BC．【点睛】本题关健抓住机械能守恒的条件，看是否只有重力对飞船做功，也可以看是否只有动能和重力势能相互转化．12、AD【解析】

AB、在a点对小球：F-mg=m，轻杆对小球的拉力F=mg+m=210N+2N=84N，根据牛顿第三定律知，在a点，小球对轻杆作用力大小为84N，方向竖直向下，故A正确，B错误。CD、在b点对小球：mg-F=m，轻杆对小球的支持力F=mg-m=210N-2N=4N，根据牛顿第三定律知，在b点，小球对轻杆的压力大小为4N，方向竖直向下，故C错误，D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1:12:1【解析】

[1]．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以va=vb，a轮、b轮半径之比为1：1，共轴的点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则ωA=ωB，钢球1、2转动的角速度之比1：1；[2]．根据题意可知，r1：r2=2：1，根据F=mrω2得向心力之比为：FA：FB=2：1．14、①C，D；②，，小于【解析】

（1）此实验要验证的关系是：mgh=mv2，即gh=v2，则直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度h；重物的质量可以测量也可以不测量；重力加速度不需测量，通过计算间接得到与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度，故选C．（2）选取B、D两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是ΔEp=mgh=mg（x3–x1），根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，，，则从B到D动能的变化量：，由于空气阻力和摩擦力阻力的作用，重物动能的增加总是小于重力势能的减小．故本题答案是：(1).C(2).mg（x3–x1）(3).(4).小于【点睛】在验证机械能守恒中要测量出物体下降的高度，利用纸带上中间时刻的速度等于平均速度求出某点的速度，然后验证过程中机械能是否守恒，特别注意由于空气阻力和摩擦力阻力的作用，重物动能的增加总是小于重力势能的减小，在误差允许的范围内机械能守恒．三、计算题要求解题步骤，和必要的