湖北省宜昌市西陵区宜昌二中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学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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（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、一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为A． B． C． D．2、(本题9分)两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。则它们的()A．运动周期不相同B．运动的线速度相同C．运动的角速度相同D．向心加速度相同3、(本题9分)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则A．B的加速度比A的大B．B在最高点的速度比A在最高点的大C．B的飞行时间比A的长D．B在落地时的速率等于A在落地时的速率4、(本题9分)如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B，左边放一个带正电的固定球+Q时，两悬线都保持竖直方向，小球A与固定球+Q的距离等于小球A与小球B的距离．下列说法中正确的是（）A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较大B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大D．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较小5、(本题9分)如图所示，小车放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时小车和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是()A．弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动B．C与B碰前，C与小车的速率之比为m：MC．C与油泥粘在一起后，小车立即停止运动D．C与油泥粘在一起后，小车继续向右运动6、(本题9分)物体的加速度很大，说明（）A．物体的速度一定很大B．物体的速度一定增大C．物体速度的变化一定很大D．物体的速度变化一定很快7、(本题9分)在距河面高度h＝20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么A．5s时绳与水面的夹角为60°B．5s时小船前进了15mC．5s时小船的速率为5m/sD．若小船质量为20kg，则5s内物体的动能变化量为130J8、(本题9分)由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为B．A、B两个星体之间的万有引力大小为C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为9、(本题9分)质量为的物体（可视为质点）在水平外力的作用下，从开始在平面直角坐标系（未画出）所决定的光滑水平面内运动．运动过程中，方向的位移时间图像如左图所示，方向的速度时间图象如右图所示．则下列说法正确的是（）A．时刻，物体的速度大小为B．物体初速度方向与外力的方向垂直C．物体所受外力的大小为D．4秒内外力做的功为10、(本题9分)如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则A．物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vBB．物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量C．物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力D．物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小11、(本题9分)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6J12、(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。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)已知地球半径为R，将一物体从地面移到离地面高h处，物体所受万有引力大小减小为原来的四分之一，则h=________（用R表示）。14、(本题9分)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则其质量之比mA∶mB=___；动量之比___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比__。15、(本题9分)如图所示，某人在山上将一质量m=1kg的石块，以v0=5.0m/s的初速度斜向上方抛出，石块被抛出时距离水平地面的高度h=10m．不计空气阻力，取g=10m/s1．求：（1）石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能________；（1）石块落地时的速度大小_________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为，试求：（１）汽车所能达到的最大速度；（２）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？17、（10分）如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，求：(1)物体做往返运动的整个过程中，在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，物体对轨道压力的大小和方向．

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、D【解析】

当压力为零时，，又，联立解得，所以ABC错误；D正确．2、C【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；

将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ；由向心力公式得到，F=mω2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ；由三式得：，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；又由知，周期相同，故A错误；由v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；3、B【解析】

不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g。大小相等，故A错误。两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由知下落时间相等，则两球运动的时间相等。故C错误。由h=vyt-gt2，最大高度h、t相同，则知竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大。故B正确。根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速率比A落地时的速率大。故D错误。4、B【解析】

根据电荷间的相互作用可知，A应该带负电，B带正电，A才能受到+Q的向左的吸引力和B球向右的吸引力而平衡，B球受到+Q向右的排斥力和A球向左的吸引力而平衡；所以选项AD均错误；对于A球来说，两边带电球的间距相等，故带电量也相等，即B球带电量与+Q球的电量相等；对于B球来说，因为A离B较近，故要想与+Q球产生相等的力，A球的电量比+Q球的电量较少就可以了，所以A球所带的电荷量较小，选项B正确，C错误．【点晴】对于小球所带电的性质，我们可以采用假设的方法，若使它们都平衡，则AB这二个球必须受到平衡力的作用；对于电量的大小，我们可以先针对球A分析，再针对球B分析，找其关系，最后再综合对比．5、C【解析】小车AB与木块C组成的系统动量守恒，系统在初状态动量为零，则在整个过程中任何时刻系统总动量都为零，由动量守恒定律可知，弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB与向左运动，故A错误；以向右为正方向，由动量守恒定律得：mvC-MvAB=0，

解得：vc点睛：本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断：动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零；机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功．6、D【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量，，所以物体的加速度大，说明物体的速度变化一定快故选D7、CD【解析】

由几何关系可知，开始时河面上的绳长为；

此时船离岸的距离x1=20m；5s后，绳子向左移动了vt=15m，则河面上绳长为40m-15m=25m；则此时小船离河边的距离为：x2==15m，5s时绳与水面的夹角为α，则有：，解得：α=53°，故A错误；5s时刻小船前进的距离为：x=20m-15m=19.6m，故B错误；船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知，cosθ=0.6，则船速v船==5m/s，故C正确；开始时船的速度，5s内船的动能变化量，选项D正确.8、BC【解析】

A．A、B、C绕等边三角形的中心D做圆周运动，由几何关系知：它们的轨道半径为：，故A错误；B．根据万有引力公式，A、B两个星体之间的万有引力大小为，故B正确；C．以A为研究对象，受到的合力为，根据牛顿第二定律，F=ma向，A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小：，故C正确；D．根据合力提供向心力有：，得A、B、C星体做圆周运动的周期为：，故D错误．【点睛】先求出任意两个星体之间的万有引力，从而得出每一星体受到的合力，该合力提供它们的向心力．根据几何关系求出星体的轨道半径，结合合力提供向心力求出线速度、向心加速度和周期．9、CD【解析】

A．由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为t=0时刻，y方向物体的分速度为，物体的速度大小为故A错误；B．物体在x方向做匀速直线运动，合力为零，y方向做匀减速直线运动，合力沿−y轴方向，而物体的初速度不在x轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直，故B错误；C．由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为所受外力F的大小为故C正确；D．

4s内，y方向物体的位移为外力做的功为故D正确；故选CD．【点睛】位移图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动．速度图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．根据两图象的形状求出物体在x方向和y方向的初速度，再进行合成，求出物体t=0时刻的速度．x方向物体的合力为零，物体所受的合力在y方向．由速度图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律求出外力F，根据做功公式求出4s内外力做的功．10、ABD【解析】

A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.11、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。12、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案