湖北省孝感市重点高中协作体2022年物理高一下期末统考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，某校新购进一种篮球置物架，当篮球静止在两水平横杆之间时，下列说法正确的是（）A．横杆间距越大，篮球受到的合力越大B．横杆间距越小，篮球受到的合力越小C．横杆间距越大，篮球对横杆的压力越大D．横杆间距越小，篮球对横杆的压力越大2、(本题9分)甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们做自由落体运动，则（）A．落地时的速度之比是1：2B．落地时的速度之比是1：1C．下落过程中的加速度之比是1：2D．下落过程中的加速度之比是1：13、(本题9分)如下图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复)，在最后又到达A点．求在整个过程中，此人所经过的最大路程和最大位移分别为()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R4、(本题9分)龙泉山最高峰一石头e随地球自转运动．中国发射的第一颗卫星东方红一号卫星p和同步卫星q均绕地心做匀速圆周运动．设e、p、g的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为α1、α2、α3，向心力分别为F1、F2、F3，己知P的轨道半径小于q的轨道半径．则下列关系一定正确的是A．v1>v2>v3 B．F1>F2>F3 C．α1>α2>α3 D．v1<v3<v25、(本题9分)某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F．若此物体受到的引力减小为F/4，则其距离地心的距离应为（R为地球半径）（）A．R B．2R C．4R D．8R6、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为f．下列说法正确的是（）A．小球上升的过程中重力势能增加了mghB．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了2fhC．小球上升的过程中动能增加了D．小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh7、(本题9分)如图所示，真空中有两个点电荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分别固定在x坐标轴的坐标原点和x=6cm的位置上。在x轴上（）A．x=12cm处的场强为零B．x=14cm处的场强为零C．x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低D．将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能减少8、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的639、如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J10、(本题9分)长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力11、(本题9分)额定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（）A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgHB．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/2mgC．重物在高度为H的位置具有的动能为PtD．在这一过程中，重物受到的合力为2mg12、(本题9分)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A．小球的速率为B．小球的速率为C．小球在水平方向的速度大小为D．小球在水平方向的速度大小为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”实验时画出的平抛运动的轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=21.1cm，又测得竖直高度分别为h1=26.4cm，h2=36.2cm，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为___________m/s(g=9.8m/s2)。(计算结果保留三位有效数字)14、(本题9分)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长．一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量M=_________15、(本题9分)机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在____；机械波传播的是_________和___________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距S，长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧，圆弧的下端与木板水平相切但不相连。质量为m的滑块B（可视为质点）以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑，当B到达最低点时，B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧．A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数为μ，A足够长，B不会从A表面滑出；重力加速度为g．试分析下列问题：（1）滑块B到圆弧底端时的速度大小v1；（2）A与台阶只发生一次碰撞，求S满足的条件；（3）S在满足（2）条件下，讨论A与台阶碰撞前瞬间B的速度。17、（10分）如图甲所示，一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处，A点和圆弧对应的圆心O点等高。（1）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长)，mb静止于B点，ma从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3ma<mb。（2）若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接，如图乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s，B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m。mb静止于B点，ma从静止开始释放，滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(设为mc)运动，当mc运动到C点时速度恰好为零。求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q。(g=10m/s2)

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、C【解析】

AB．篮球处于静止状态，所受的合力总为零，选项AB错误；CD．设每根横杆对篮球的弹力方向与竖直方向的夹角均为θ，则由平衡知识可知：；当横杆间距越大，则θ越大，则FN越大，选项C正确，D错误。2、D【解析】

自由落体运动的加速度为g，根据v2=2gh求出落地的速度之比。【详解】根据v2=2gh得v=2gh，高度比为2：1，所以落地的速度比为2:1，故AB错误；自由落体运动的加速度为【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的加速度为g，以及掌握自由落体运动的速度位移公式v2=2gh。3、C【解析】

路程是指物体所经过的路径的长度，沿图中路线走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；当人离A点最远的时候，位移最大，所以当人在C点的时候，离A最远，此时的位移是最大的，即为2R，故C正确；故选C．点睛：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关，与经过的路径无关；路程是指物体所经过的路径的长度.4、D【解析】

ACD．对于p和q，根据得a=v=q的轨道半径大，则v2＞v3，a2＞a3，对于e和q，角速度相等，根据v=rω知，v3＞v1，所以v2＞v3＞v1；根据a=rω2知，a3＞a1，所以a2＞a3＞a1故D正确，AC错误．B．由于质量未知，无法根据万有引力定律公式比较向心力大小，故B错误．故选D．点睛：本题是道易错题，很容易认为是三个物体都靠万有引力提供向心力，注意p和q靠万有引力提供向心力，对于e，不是靠引力提供向心力．5、B【解析】试题分析：根据万有引力定律表达式得：，其中r为物体到地球中心的距离．某物体在地球表面，受到地球的万有引力为F，此时r=R，若此物体受到的引力减小为，根据得出此时物体到地球中心的距离r′=2R，所以物体距离地面的高度应为R．故选A．考点：万有引力定律【名师点睛】根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题;要注意万有引力定律表达式里的r为物体到地球中心的距离．能够应用控制变量法研究问题．6、C【解析】

小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，其中克服重力做功等于mgH，故总功大于mgH；根据动能定理，总功等于动能的变化量；故动能的减小量大于mgH，故A错误；除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，除重力外，克服阻力做功2FH，故机械能减小2FH，故B错误；小球上升H，故重力势能增加mgH，故C正确；小球上升和下降的整个过程中，重力做功等于零，阻力做功等于，故根据动能定理，动能减小2FH，故D正确；故选CD．【点睛】重力做功不改变物体的机械能，除重力或弹力之外的力做功可以改变物体的机械能；从能量转化的角度分析问题、应用动能定理即可正确解题．7、AC【解析】

AB．两电荷间距离，设电荷Q2右侧r处场强为0，则：解得：即x=12cm处的场强为零，所以x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，处场强方向沿x轴正方向。故A项正确，B项错误。C．x=6cm到x=12cm间场强方向沿x轴负方向，沿电场线方向电势降低，则x=8cm处的电势比x=10cm处的电势低。故C项正确。D．处场强方向沿x轴正方向，则x=15cm处的电势大于x=20cm处的电势；将一个负的试探电荷从x=15cm处移动到x=20cm处的过程中，它的电势能增加。故D项错误。8、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。9、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。10、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．11、ABC【解析】

钢索做的功：W=FH=2mgH，故A正确；重物到达H处，功率为P，此时的钢索拉力仍为2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【点睛】此题关键是知道物体向上做匀加速直线运动；注意求力的功时，关键在于找准力和位移，关于功率和力及速度之间的关系，在于三者之间的对应关系．12、BD【解析】

AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、2.11【解析】

在竖直方向上根据，则有，所以小球抛出初速度为14、【解析】

[1]．设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为，人从船尾走到船头所用时间为t．取船的速度为正方向．则根据动量守恒定律则得解得渔船的质量．15、介质运动形式能量（或信息）【解析】机械波产生和传播的条件是：①存在一个做振动的波源，②在波源周围存在介质；机械波传播的是运动形式和能量（或信息）。三．计算题(22分)16、（1）（2）（3）或【解析】试题分析:（1）滑块B从释放到最低点，机械能守恒，取水平面为零势面，由机械能守恒定律得：①由①解得：②（2）设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA和