江苏省南京市玄武区2022年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，平行板电容器两板间的距离为d，电势差为U．一质量为m、带电荷量为q的带电粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动．粒子的重力忽略不计．下列说法错误的是A．平行板电容器两板间的电场是匀强电场B．粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动C．粒子到达负极板时的速度大小为D．运动过程中，粒子的电势能不断增大2、如图所示为示波管的工作原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d，电压为U2,板长为L，每单位电压引起的偏移叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度，A．减小d B．减小LC．增大U1 D．增大U23、(本题9分)一物体仅受重力和竖直向上的恒定拉力作用，由静止开始从处沿竖直方向向上做匀加速运动．若取处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图象正确的是（）A． B．C． D．4、(本题9分)如图是汽车在平直路面上启动的图象，其中时间内图像是直线，时刻起汽车的功率保持不变．整个启动过程中汽车受到的阻力大小恒为，由图像可知（）A．时间内，汽车的牵引力增大，功率增大B．时间内，汽车的牵引力不变，功率不变C．时间内，汽车的牵引力减小，功率为D．时间内，汽车的牵引力不变，功率为5、(本题9分)如图，桌面高为h，质量m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，则落到桌面处时，重力做功为（）A．0B．mghC．mgHD．mg（H+h）6、2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射。在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放。假设释放后的小卫星均绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星线速度最大B．这20颗小卫星中，离地面最远的小卫星角速度最大C．这20颗小卫星中，离地面最近的小卫星周期最大D．这20颗小卫星中，质量最大的小卫星向心加速度最小7、(本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功8、如图四幅图为生活中与向心力知识相关的情景，有关说法正确的是（）A．图甲为火车转弯的轨道，内低外高以防止脱轨B．图乙为小车过拱桥的情景，此过程小车处于失重C．图丙为“旋转秋千”，人与座椅整体受到重力、绳子拉力和向心力D．图丁为汽车在凹凸不平的地面上行驶，应快速通过此路面9、(本题9分)一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上加速运动，则下列说法中正确的是A．人只受到重力和踏板对人的支持力两个力作用B．人对踏板的压力大小大于人所受到的重力大小C．踏板对人做的功等于人的机械能增加量D．人所受合力做的功等于人的机械能的增加量10、(本题9分)如右图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．a、b均可能是同步卫星轨道D．同步卫星轨道只可能是b11、(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、如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是A．如果，则小球能够上升的最大高度为B．如果，则小球能够上升的最大高度为RC．如果，则小球能够上升的最大高度为D．如果，则小球能够上升的最大高度为2R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)某同学设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量，实验器材有：打点计时器、低压交流电源（频率为50Hz）、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平．该同学设计的实验步骤如下：A．用天平测出小车A的质量为mA=0.4kg，小车B的质量为mB=0.2kgB．更换纸带重复操作三次C．小车A靠近打点计时器放置，在车后固定纸带，把小车B放在长木板中间D．把长木板平放在桌面上，在一端固定打点计时器，连接电源E．接通电源，并给小车A一定的初速度vA，小车A与小车B相撞黏合成一个整体（1）请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来_________．（2）打点计时器打下的纸带中，比较理想的一条如图所示，根据这些数据把下表空白处①②③④的数值补充完整．碰撞前碰撞后物理量A车B车AB整体质量（kg）0.40.20.6速度（m/s）3.00________（m·s－1·kg－1）7.50②________mv（kg·m/s）1.20③________mv2（kg·m2/s2）3.60④________（3）由表中数据可得出的结论是：碰撞前后的不变量是___14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论。(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是____；A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图像法来分析数据，如图所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力。图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线，“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作：a。请用“+”将第4个点迹描绘在图像中；b。请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线___；(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___N/m；（保留3位有效数字）(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图判断W1____W2

（选填“>”“=”或“<”）。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)一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上．若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）16、（12分）(本题9分)如图所示，在倾角为θ=37°的斜面的底端有一个固定挡板D，已知物块与斜面PO间的动摩擦因数μ＝0.50，斜面OD部分光滑，处于自然长度的轻质弹簧一端固定在D点，另一端在O点，PO的长度L=9.0m。在P点有一质量为1kg的小物体A（可视为质点），现使A从静止开始下滑，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：⑴物体第一次接触弹簧时物体的速度的大小；⑵若已知弹簧的最大压缩量为d=0.5m，求弹簧的最大弹性势能Ep;⑶物体与弹簧第一次接触后反弹，物体从O点沿斜面上升的最大距离x;⑷物体与弹簧接触多少次后，物体从O点沿斜面上升的最大距离小于L25017、（12分）(本题9分)一个滑块从斜面底端以一定的初速度上滑，最终停在斜面的最高点．设滑块在前3s内的位移是x1，在最后3s内的位移是x2．测得x1﹣x2=6m，x1：x2=7：3，假设物体沿斜面做匀减速运动，求：（1）滑块沿斜面上滑的加速度大小；（2）斜面的长度．

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】

A．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，故A正确；B．平行板电容器内产生的是场强方向向右的匀强电场，粒子受向右的电场力作用，从而做匀加速直线运动，故B正确；C．根据动能定理有所以粒子达到右极板的速度为故C正确；D．运动过程中电场力做正功，所以粒子的电势能减小，故D错误。2、A【解析】

经加速电场后的速度为v，则

所以电子进入偏转电场时速度的大小为，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，所以示波管的灵敏度所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d和减小U1，故A正确。3、C【解析】

A、拉力竖直向上，与物体的位移方向相同，则拉力对物体做正功，由功能关系知物体的机械能增加，故A错误；BCD、由静止开始从处沿竖直方向向上运动，故物体的机械能为零；由功能关系知：，即得，所以E−h图象的斜率等于拉力F，F是恒定拉力，因此E−h图象应是过原点向上倾斜的直线，故C正确，B、D错误，．故选C．【点睛】根据功能关系定性判断物体的机械能变化情况，由静止开始从处沿竖直方向向上做匀加速运动，拉力恒定，E−h图象的斜率不变．4、C【解析】

0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，加速度不变，所以汽车的牵引力不变，功率P=Fv增大，故AB错误．t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力随速度的增大而减小，t2时刻速度最大，此时F=f，则功率P=fv2，故C正确，D错误．故选C．【点睛】本题考查汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．5、C【解析】

小球下落过程中，只有重力做功，根据W=mg△h即可求解。【详解】根据重力做功公式WG=mg△h得：WG=mgH故选：C。6、A【解析】

A.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有GMm解得v=GMBC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有GMm解得ω=GMC.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有G解得T=4D.卫星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有GMm解得a=GM7、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；8、AB【解析】

A.火车轨道弯道处设计成外高内低，让火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力，防止脱轨.故选项A符合题意.B．汽车过拱形桥时，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，处于失重状态.故选项B符合题意.C.向心力属于效果力，不是性质力，由其他力提供.故选项C不符合题意.D.汽车在凹凸不平的地面上行驶时，速度越大，对地面的压力越大，根据牛顿第三定律可知，地面对轮胎的支持力越大，易爆胎.故选项D不符合题意.9、CD【解析】人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上，水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，竖直方向受重力和支持力，FN-mg=masinθ，所以FN＞mg，故AB错误；除重力以外的力对物体做的功，等于物体机械能的变化量，所以踏板对人做的功等于人的机械能增加量，故C正确；由动能定理可知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，故D正确；故选CD．点睛：解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解，难度适中．同时学会由运动去受力分析，并掌握功与能的关系．注意重力做功必导致重力势能变化；除重力之外的力做功，必导致系统机械能变化；合力做功必导致动能变化．10、BD【解析】A、地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确；

C、同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以同步卫星轨道只可能是b，故D正确，C错误．点睛：凡是人造地球卫星，轨道平面必定经过地球中心，即万有引力方向指向轨道面的圆心．同步卫星轨道必须与赤道平面共面．由此分析即可．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、ABD【解析】

A、当v0，根据机械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度为时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为．故A正确．B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，则小球能够上升的最大高度为R．故B正确．C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v1．则在最高点，有mg＝m从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：，解得v1，所以v0时，小球不能上升到圆轨道的最高点，会脱离轨道，在最高点的速度不为零．根据，知最大高度h．故C错误．D、当，由上分析知，上升的最大高度为1R．故D正确．故选ABD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）ADCEB（2）①2.0②3.3③1.2④2.4（3）小车A和小车B的质量与速度的乘积（动量）之和【解析】

（1）[1]．在实验中首先需要测量出两滑块的质量，然后再安装装置，安装时先要将轨道放置在桌面上，然后将小车放在轨道上，并且靠近打点计时器，接通电源后开始实验，要注意多次重复实验，故步骤为：ADCEB；（2）[2][3][4][5]．碰后做匀速运动，应以EF段时行分析，速度则；；；（3）[6]．根据表格数据可知，守恒的量应是小车A和小车B的质量与速度的乘积（动量）之和；【点睛】本题考查验证动量守恒的实验，要注意明确实验原理，根据实验原理即可明确正确的方法和步骤，本实验中质量可以最后测量，故步骤答案并不唯一，同时要注意明确动量守恒的正确表达式的书写．14、B14.0~15.0>【解析】

(1)当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；

(2)通过描点连线如图所示；

(3)在F-x图像中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k＝＝15.0N/m(4)在F-x图像中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W1＞W2

点睛：解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，与横轴所围面积为克服弹力做功三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、26N【解析】设小球刚落到软垫瞬间的速度为v．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可得：

mgh=mv2；

有：选取小球接触软垫的过程为研究过程，取向下为正方向．设软垫对小球的平均作用力为F，由动量定理有：（mg-F）t=0-mv‚

得：点睛：本题是缓冲类型，往往根据动量定理求解作用力，要注意研究过程的选取，本题也可以选取小球从开始下落到最低点整个过程研究，比较简单.16、(1)v=6m/s(2)EP=21【解析】

(1)对PO运动过程应用动能定理即可求解；(2)对O到弹簧最大压缩量的运动过程应用动能定理即可求解；(3)对物块从O上滑的过程应用动