江苏省南通市通州区、海安县2022年物理高一第二学期期末经典试题含解析

2021-2022学年高一下物理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：（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)设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2V速度匀速飞行时，其发动机功率为()A．2PB．4PC．8PD．无法确定2、曲线运动的物体，在运动过程中一定发生变化的是A．速度大小 B．速度方向 C．加速度大小 D．加速度方向3、(本题9分)当某一电容器的电压是40V时，它所带电量是0.2C，若它的电压降到20V时，则()A．电容器的电容减少一半B．电容器的电容不变C．电容器带电量不变D．电容器带电量增加为原来的两倍4、(本题9分)如图所示，一个质量为m的小球，除受重力外，还始终受到一竖直向上的恒力F（已知F=2mg，g为重力加速度）作用，现用一根不可伸长的细轻绳的一端系住小球，绳的另一端固定于O点，并给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，最高点为a，最低点为b．不计空气阻力，则（）A．小球的机械能守恒B．小球在从a点运动到b点的过程中，机械能增大C．小球在a点速度最大D．欲使小球能在竖直面内做完整的圆周运动，其速度不会小于5、(本题9分)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小为，并保持此功率继续在平直公路上行驶．设汽车行驶时所受的阻力恒定，则能正确反映从减小油门开始汽车的速度随时间变化的图象是()A．B．C．D．6、(本题9分)某人划船横渡一条河流，已知船在静水中的速率恒为v1，水流速率恒为v2，且v1>v2.他以最短时间方式过河用时T1，以最短位移方式过河用时T2.则T1与T2的比值为（）A． B． C． D．7、如图所示，发射升空的卫星在转移椭圆轨道Ⅰ上A点处经变轨后进入运行圆轨道Ⅱ．A、B分别为轨道Ⅰ的远地点和近地点．则卫星在轨道Ⅰ上（）A．经过A点的速度小于经过B点的速度B．经过A点的动能大于在轨道Ⅱ上经过A点的动能C．运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期D．经过A点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过A点的加速度8、(本题9分)关于功和能的关系，下列说法中正确的是（）A．功是能量变化的量度B．路径不同，重力所做的功一定不同C．弹力做正功，弹性势能一定增加D．合外力对物体做正功，物体的动能一定增加9、(本题9分)如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点．一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点．已知小车质量M=3m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.则A．全程滑块水平方向相对地面的位移R+LB．全程小车相对地面的位移大小C．μ、L、R三者之间的关系为R=μLD．滑块m运动过程中的最大速度10、(本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球()A．初动能之比为1∶3B．重力对两个小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬间重力的瞬时功率相同11、(本题9分)任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。引入“引力场强度”A来表示引力场的强弱和方向，质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力为F，则地球在该处产生的引力场强度A=，以下说法正确的是（）A．A的单位与加速度的单位相同B．A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小12、(本题9分)如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意调节斜槽使其末端水平，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线B．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V0的值，然后求它们的平均值如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_____________（用L、g表示），其值是___________（取g=10m/s2），小球在c点的竖直方向速率是___________。14、（10分）某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____。A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先释放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________________，（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量。另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________。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)双星系统一般都远离其他天体，由两颗距离较近的星体组成，在它们之间万有引力的相互作用下，绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．已知某双星系统中两颗星之间的距离为r，运行周期为T，引力常量为G，求两颗星的质量之和．16、（12分）(本题9分)为了测量某行星的质量和半径,宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,登陆舱在行星表面着陆后,用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F.已知引力常量为G.求该行星的半径R和质量M。17、（12分）(本题9分)如图，质量为m的小球放在质量为M的大球顶上，M的下端距地面的高度为h．现将二者同时无初速度释放，二者落下撞击地面后又弹起．已知该过程可视为M先与地面相碰，然后再立即与m相碰．假设所有的碰撞都是弹性的，且都发生在竖直轴上．若经过上述过程后，M的速度为零．空气阻力不计，重力加速度为g，求：（1）的值；（2）m弹起的高度是h的几倍．

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】由题意可知：F阻＝kv2，又P＝F阻v，所以P＝kv3，当飞机速度为2v时，P′＝k(2v)3＝8kv3＝8P，C正确．2、B【解析】

AB．曲线运动过程中速度的方向时刻变化着，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，A错误B正确；CD．平抛运动是曲线运动，但是运动过程中加速度恒定，大小和方向都不变，CD错误3、B【解析】

AB．公式为电器的定义式，电容器的电容与其两端的电压以及所带电荷量无关，故电容不变，A错误B正确；CD．根据可知电容不变，U减半，则Q也减半，故CD错误．故选B.4、C【解析】小球在运动过程中，恒力F对小球做功，所以小球机械能不守恒，A错误．小球从a点运动到b点的过程中，恒力F做负功，所以机械能减小．B错误．恒力F和重力的等效重力为竖直向上的mg，所以b点相当于等效完以后的最高点，a点是等效完以后的最低点，所以a点速度最大．C正确．欲使小球能在竖直面内做完整的圆周运动，需过等效的最高点，即，，所以速度不会小于，D错误．故选择C．【点睛】根据机械能守恒的条件判断小球机械能是否守恒，再根据除重力以外的力所做功的正负，判断机械能是增加还是减少.再结合等效重力的知识判断哪点速度最大以及能做完整圆周运动的最小速度．5、B【解析】试题分析：开始时汽车以速度v0匀速运动，牵引力F=f；当汽车的功率减小一半并保持该功率继续行驶时，根据，则开始的牵引力减为原来的一半，根据，汽车做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐变大，加速度逐渐减小，最后当牵引力再次等于阻力时，汽车将以v0/2做匀速运动.选项B正确．考点：此题考查的是功率的概念、在不同功率下的变速运动及运动图像．6、D【解析】

河水流速处处相同大小为v2，船速大小恒为v1，且v1>v2。设河宽为d，以最短位移过河时，所用时间为T2，则有以最短时间T1过河时，有联立解得选项D正确，ABC错误。故选D。7、AD【解析】

由B运动到A引力做负功，动能减小的，所以经过A点的速度小于经过B点的速度，故A正确；同在A点，只有加速它的轨道才会变大，所以经过A点的动能小于在轨道Ⅱ上经过A点的动能，故B错误；轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律，在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故C错误；根据a=，在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，故D正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键理解卫星绕地球运动的规律．要注意向心力是物体做圆周运动所需要的力，比较加速度，应比较物体实际所受到的力，即万有引力．8、AD【解析】试题分析：功和能的关系是功是能量转化的量度．要知道重力做功与路径无关．弹力做正功，弹性势能减少．合外力做正功，动能一定增加．由功能关系知，功是能量转化的量度，A正确；重力做功与路径无关，路径不同，初末位置的高度可能相同，重力所做的功可能相同，B错误；弹力做正功，弹性势能一定减小，C错误；根据动能定理得知，合外力对物体做正功，物体的动能一定增加，D正确．9、BC【解析】

AB．设全程小车相对地面的位移大小为s，则滑块水平方向相对地面的位移．

取水平向右为正方向，由水平动量守恒得：即结合，解得故A错误，B正确；

C．对整个过程，由动量守恒定律得：得由能量守恒定律得得故C正确；D．滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒分别得：联立解得故D错误．故选BC.

点睛：本题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题，要注意系统的总动量并不守恒，只是水平方向动量守恒，运用动量守恒定律列式时要注意位移的参照物是地面．10、CD【解析】

A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。11、AB【解析】

AB、F为质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力，则A=表示的就是物体的加速度，根据牛顿第二定律定律，A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故AB正确。CD、由万有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，则A越小；由A=知，A与m无关，故CD错误。12、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.0m/s1.25【解析】

在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，，则小球平抛运动的初速度，代入数据得，．

小球在c点的竖直分速度．14、AD刻度尺、天平（或弹簧秤）【解析】

第一空.A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．

B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．

C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．第二空.由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要