湖北省七市教科研协作体2022年高一物理第二学期期末联考试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法不正确的是A．三个小球不同时落地B．b、c所能达到的最大高度相同C．三个小球落地时的速度大小相等D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同2、(本题9分)关于功率公式和，下列说法中正确的是（）A．根据可知，功率与功成正比与时间成反比B．根据可知，机器做功越多，其功率就越大C．根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比D．根据可知，汽车的功率与它的速度成正比3、(本题9分)如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，且不计空气阻力，则：（）A．物体在海平面的重力势能为mghB．重力对物体做的功为零C．物体在海平面上的机械能为1D．物体在海平面上的动能为14、(本题9分)测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组（

）A．米尺、弹簧秤、秒表

B．米尺、天平、秒表C．量筒、天平、秒表

D．米尺、测力计、打点计时器5、用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是()A．重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B．重力做负功,拉力做正功,合力做正功C．重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功6、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为A． B．C． D．7、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率8、如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10V、15V、20V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，下列说法正确的是A．粒子在c处加速度大于在b处的加速度B．粒子带正电C．粒子从a运动到c过程中动能不断增加D．粒子在a点的动能为25eV9、(本题9分)如图所示的皮带传动装置，左边是主动轮，右边是一个轮轴，a、b、c分别为轮边缘上的三点，已知Ra<Rb<RC，假设在传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是A．a点与b点的角速度大小相等 B．a点与b点的线速度大小相等C．c点的线速度最大 D．c点的角速度最大10、(本题9分)发射高轨道卫星时，一般是先将卫星发射至近地圆形轨道1上运行，然后在某点Q变速，使其沿椭圆轨道2运行，最后在远地点P再次变速，将卫星送入预定圆形高轨道3运行，已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．设卫星的质量保持不变，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，只受地球引力作用，则下列说法正确的是A．卫星在1轨道上正常运行时的速度小于在3轨道上正常运行时的速度B．卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能C．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，处于失重状态，但不是完全失重状态D．卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大11、(本题9分)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A．， B．C． D．12、(本题9分)如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是:()A．悬索始终保持竖直B．伤员做直线运动C．伤员做曲线运动D．伤员的加速度大小、方向均不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）如图是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到O的距离分别为hA、hB、hC。已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，则打下B点时，重锤的动能表达式EkB=______。（2）在实验过程中下列实验操作和数据处理不正确的是___。A．释放重锤前，使纸带保持竖直B．做实验时，先接通打点计时器的电源再释放重锤C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v=计算D．在利用公式mgh计算重锤重力势能的减少量时，g应取当地的重力加速度（3）某同学在纸带上选取计数点后测量它们到起始点O（初速度为零的点）的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的哪一个____。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图2所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根据以上数据，计算重物由O点运动到B点，重力势能减少了_______J，动能增加了________J（最后结果要求保留三位有效数字）．（2）假设物体下落做匀加速运动，则物体在下落过程中的实际加速度为____________．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）质量为m的小孩坐在秋千板上，秋千绳长为l，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是θ，若绳的质量和阻力可忽略，求：(1)秋千模到最低点时小孩的速度v的大小；(2)此时小孩对秋千板的压力F为多大：16、（12分）(本题9分)有一辆质量为1.2t的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥．问：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大？（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？（3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要多大？（重力加速度g取10m/s2，地球半径R取6.4×103km）17、（12分）如图为某种鱼饵自动投放器的装置示意图，其下部AB是一长为2R的竖直细管，上部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管管口，C处切线水平，AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧，在弹簧上端放置一粒质量为m，可视为质点的鱼饵解除锁定后弹簧可将鱼饵弹射出去。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，此时弹簧的弹性势能为8mgR（g为重力加速度），不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，重力加速度为g，求：（1）鱼饵到达管口C时的速度大小v1；（2）鱼饵到达管口C时对管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水面高出1.5R，若竖直细管的长度可以调节，圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降，求鱼饵到达水面的落点与AB所在竖直线OO′之间的最大距离Lmax。

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】

本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒；同时可以根据动量定理判断动量的变化。【详解】a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故A正确。b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B不正确；小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有：，得：，知三个小球初位置的高度h和初速度大小都相等，则落地时速度v大小相等，故C正确；三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量为，则是相等的，故D正确。本题选不正确的，故选B。【点睛】三个小球都是只受重力作用，所以都做匀变速运动；根据竖直方向分运动关系分析运动时间关系，并确定最大高度关系。三个球都只有重力做功，机械能均守恒，故可得到落地时动能相等，则速度的大小相等。根据动量定理可知任意相等时间内动量的增量相同。2、C【解析】A、是功率的定义式，不是决定式，所以不能说功率与功成正比与时间成反比，故A错；B、机器做功多，但功率不一定大，因为不确定做这些功用了多长时间，故B错误；C、根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故C正确；D、汽车有额定功率，达到额定功率后不管速度如何变，功率是一定的，故D错误；本题选：C3、D【解析】试题分析：整个过程不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，应用机械能守恒和功能关系可判断各选项的对错．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；重力做功与路径无关，至于始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故B错误；不计空气阻力，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，则物体在海平面上的机械能等于在地面上的机械能，为12mv024、B【解析】长度、时间、质量是三个力学基本物理量，米尺是测量长度的仪器，天平是测量质量的仪器，秒表是测量时间的仪器，故B正确，ACD错误．5、C【解析】试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功，物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确故选C考点：考查了功的计算点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式W=FScos6、A【解析】试题分析：OA的中点C的电势为3V，将C点与B点连接，如图，电场线与等势线垂直，根据几何关系得，BC=2cm，则OB沿电场线方向上的距离d=sin60°＝1．5cm．所以电场强度．故A正确，BCD错误．故选A．考点：电场强度【名师点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系，即，注意d是沿电场线方向上的距离．7、ABC【解析】

A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；CD．由“对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．故选ABC．点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．8、BD【解析】

考查带电粒子在电场中运动规律，根据电场力做正负功判断动能、电势能变化。【详解】A．由等势线可以画出电场线，因等差等势线间距相等，说明电场为匀强电场，粒子在c处加速度等于在b处的加速度，故A不符合题意。B．粒子只受电场力作用，电场力指向轨迹内侧，说明粒子带正电。故B符合题意。C．粒子从a运动到c过程中，电场力做负功，动能不断减小。故C说法不符合题意。D．粒子在C处电势能为20ev，C点电势为20v，由EP【点睛】物体做曲线运动时，合力一定指向轨迹内侧，只有电场力做功时，粒子动能、电势能总和不变。根据等势线可以画出电场线，电场线垂直等势线，且从高电势指向低电势。9、BC【解析】试题分析：由于ab是皮带传动的两轮边缘上的点，所以a点与b点的线速度大小相等；因为ac是同轴转动，所以ac的角速度相等，根据，则c点的线速度最大；三点角速度的关系是，选项BC正确。考点：同轴转动和皮带传动中角速度和线速度的关系。10、BD【解析】

A.根据可知，则卫星在1轨道上正常运行时的速度大于在3轨道上正常运行时的速度，选项A错误；B.卫星从轨道1要在Q点加速进入轨道2，然后在轨道2上的P点再加速进入轨道3，则卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能，选项B正确；C.卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，只受万有引力作用，处于完全失重状态，选项C错误；D.根据可知，卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大，选项D正确；11、AC【解析】

根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对12、ACD【解析】

A．由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确.BCD．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B错误，C正确，D正确.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CA【解析】

第一空.由匀变速直线运动规律可知，B的速度等于AC段的平均速度，；所以打下B点时，重锤的动能表达式第二空.A.释放重锤前，为了减小阻力的影响，使纸带保持竖直，故A正确；B.实验时，为了让打点计时尽量在纸带上打更多的点，应先接通电源，再释放纸带，故B正确；C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可以根据纸带上某段时间内的平均速度等于瞬时速度求出．不能根据公式v=计算，故C错误；D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度，故D正确；第三空.若机械能守恒，有，则，可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线。A.A选项图是为过原点的一条倾斜直线，故A正确；BC.BC选项图是为没有过原点的一条倾斜直线，故BC错误；D.C选项图是为过原点的一条曲线，故D错误。14、8.438.009.00【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动