湖北省武汉市钢城四中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、2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（）A．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力B．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的C．在最低点时运动员处于超重状态D．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒2、在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可正常使用的是A．打点计时器 B．天平 C．体重计 D．摆钟3、(本题9分)从空中以v0=40m/s的初速度水平抛出一重为G=10N的物体，物体在空中运动t=5s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为()A．500W B．400W C．300W D．700W4、(本题9分)2019年6月5口，我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭，成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，标志着我国成为世界上第三个掌握海射技术的国家。假如某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，则（）A．根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B．根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的C．根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的D．根据B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的5、(本题9分)下列物理量属于标量的是()A．加速度 B．力 C．位移 D．功6、某质点在xoy平面上运动，其沿x轴和y轴上的分运动的速度随时间变化的关系均可用图表示（两分运动图像坐标轴的分度可能不同）。则A．此质点一定做直线运动B．此质点一定做曲线运动C．此质点的轨迹不可能是圆周D．此质点的轨迹可能与平抛运动物体的轨迹相同7、(本题9分)如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=8、(本题9分)如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从某一高度摆下．当小球经过最低点时，下列说法正确的是（）A．细绳对小球拉力的方向竖直向上B．细绳对小球拉力的大小等于重力C．小球经过最低点的速度越大，细绳对小球的拉力越大D．细绳对小球的拉力大小与小球经过最低点的速度大小无关9、某宇航员的质量是71kg，他在地球上最多能举起100kg的物体，假定该字航员登上星表面。已知火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的19，地球表面重力加速度为10m/s1A．宇航员在火星上所受重力310NB．在地球与火星表面宇航员竖直跳起的最大高度一样C．地球与火星的第一宇宙速度之比为3：1D．宇航员在火星上最多能举起115kg的物体10、(本题9分)空中某点，将两个相同小球同时以相同的初速度V水平抛出、竖直上抛，则从抛出到落地，设地面为零势面，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．竖直向上抛的小球在下落过程中重力势能的变化量最大B．两个小球落地的速度大小相同C．落地时重力的瞬时功率相同，方向都是竖直向下D．平抛的小球，其重力的平均功率最大11、(本题9分)2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直CD，则有关离开C点后的飞行过程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若运动员离开C点的速度加倍，则飞行时间加倍C．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的距离加倍D．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变12、(本题9分)物体由静止开始做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么在任意1s内A．速度的变化量为2m/sB．物体的末速度一定比初速度大2m/sC．物体的初速度一定比前1s内的末速度大2m/sD．物体的末速度一定比前1s内的初速度大2m/s二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，通过电磁铁控制小铁球从A点由静止释放，下列过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，实验前应调整光电门位置使小铁球下落过程中球心通过光电门中的激光束．（当地重力加速度用g表示）（1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有_________；A．A点与地面间的距离HB．小铁球的质量mC．小铁球从A到B的下落时间tABD．小铁球的直径dE．A、B之间的距离h（2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=________，如果关系式=_________成立，则可验证小铁球在下落过程中机械能守恒．（用测量的物理量表示）．14、（10分）(本题9分)在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为2.00kg的重物由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；（2）从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______J，势能减少量＝_________J．（3）通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________．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）(本题9分)如图所示，一个质量为m的木块，从半径为R、质量为M的光滑圆槽顶端由静止滑下．在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下，木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少？16、（12分）(本题9分)如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭有一定质量体积为V0的气体，外界大气压强为P0，环境温度为T0，轻质活塞横截面积为S，与气缸之间的摩擦不计。现在活塞上面放一质量为m的物块，活塞缓慢下移，并最终静止在某一位置。重力加速度为g。求：(1)活塞静止时，离气缸底端的距离是多少？(2)如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要如何改变？变化了多少？17、（12分）(本题9分)如图所示，用轻绳系住质量为m的小球，使小球在竖直平面内绕点O做圆周运动。小球做圆周运动的半径为L。小球在最高点A的速度大小为v,求：（1）小球在最高点A时，绳子上的拉力大小；（2）小球在最低点B时，绳子上的拉力大小。

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、C【解析】

A.跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，选项A错误；B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，故B错误；C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，故C正确；

D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，故D错误。2、A【解析】

在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，处于完全失重状态。A.打点计时器与重力无关，可以使用，A正确。B.天平依靠重力工作，无法正常使用，B错误。C.体重计依靠重力工作，无法正常使用，C错误。D.摆重依靠重力工作，无法正常使用，D错误。3、A【解析】

物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=10×5m/s=50m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=10×50W=500W．故选A．【点睛】公式P=Fv通常用来求解瞬时功率，往往用来求解平均功率，是在平均速度可求得的情况下计算平均功率的特殊方法．4、CD【解析】

A．角速度也会随半径的变化而变化，因此线速度不会是原来的2倍，A错误；C．其它物理量都不变，只有半径变为原来的2倍，根据万有引力公式，向心力将变为原来的，C正确；BD．根据B和C中给出的公式，可推得因此当卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，卫星运动的线速度将减小到原来的，B错误，D正确。故选CD。5、D【解析】

A.加速度是有大小，又有方向的矢量，故A错误；B．力是有大小，又有方向的矢量，故B错误；C．位移是有大小，又有方向的矢量，故C错误；D．功是只有大小，没有方向的标量，故D正确。故选D．6、C【解析】

由图知质点在轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，在轴方向做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度恒定，则有质点的合加速度恒定；由于两分运动图像坐标轴的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向与合速度方向之间的夹角大于或等于小于，而平抛运动的物体加速度和初速度的夹角为，所以质点可能做匀加速直线运动，也可能做匀变速曲线运动但此质点的轨迹一定与平抛运动物体的轨迹不相同，圆周运动的物体合外力是变力而不是恒力，因此一定不做圆周运动，故选项C正确，A、B、D错误。7、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。8、AC【解析】

小球在最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，方向指向圆心，所以细绳对小球拉力的方向竖直向上，，根据向心力公式得：F-mg=m，F=mg+m＞mg，速度越大，拉力越大，故AC正确，BD错误．故选AC．【点睛】本题的关键是知道小球在最低点时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，知道向心力方向指向圆心．9、AD【解析】

A.设火星半径为R质量为M，表面的重力加速度为g火，则地球的半径为1R，质量为9M，依题意质量为m的物体在火星表面有：GMm质量为m的物体在地球表面有：G9Mm解得：g所以质量为71kg的宇航员在火星的重量为：mg火＝310N故选项A符合题意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，竖直起跳高度h=可知最大高度不等.故选项B不符合题意.C.星球第一宇宙速度v=则地球与火星第一宇宙速度之比为3：2.故选项C不符合题意.D.设他在火星上最多能举起质量为mz的物体，则有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故选项D符合题意.10、BD【解析】A、竖根据个功能关系可知：重力势能的变化等于重力做功，重力的功与高度差有关，由于小球抛出点与落地点的高度相同，重力做功相同，则小球重力势能的变化量相等，故A错误

B、小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，落地时动能相等，故可得到落地时速度大小相等，故B正确；

C、根据瞬时功率表达式，平抛运动重力的瞬时功率最小，竖直上抛的小球落地时的瞬时功率大，同时瞬时功率为标量，没有方向，故C错误；

D、根据重力做功公式W=mgh可知，两个小球重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间最长，平抛的时间短，所以运动过程中，两个小球重力做功的平均功率不同，平抛的平均功率大，故D正确．点睛：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，然后结合平均功率和瞬时功率的相关公式列式分析判断．11、BD【解析】

AB.以C点为原点，以CD为x轴，以CD垂直向上方向为y轴，建立坐标系如图：对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动，因t1=t2，故CF＜FD，故A错误；BC.将初速度沿x、y方向分解为v1、v2，将加速度沿x、y方向分解为a1、a2，则运动员的运动时间为：，落在斜面上的距离：，离开C点的速度加倍，则v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正确，C错误；D.设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，斜面的倾角为．则有：，，则得，一定，则一定，则知运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，故D正确。12、AB【解析】

A、B、加速度为，在任意1秒内，速度的变化量，说明每一秒内物体的速度增大，即在任意1秒内，末速度一定比初速度大，故A正确,B正确；

C、在任意1秒内的初始时刻与前一秒的末时刻是同一时刻，物体这一秒的初速度与前一秒末速度相同，故C错误；

D、任意1秒内的末了时刻与前一秒的初始时刻相隔时间，则速度的变化量大小，说明物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大，故D错误．【点睛】本题考查对加速度意义的理解，抓住加速度的定义式是解答的关键．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、DE；；；【解析】

（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门的距离，故A错误；

B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；

C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；

D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确；

E、测量AB之间的距离h求解重力势能的减小量，故E正确．

（2）利用小球通过光电门的平均速度来代