江西省吉安市吉水县二中2022年高一物理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注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A．物体所受的合外力为零时，机械能守恒B．物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒C．系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒D．在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒2、(本题9分)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图作出的下列判断中正确的是()A．带电粒子一定带正电B．a点电场强度小于b点电场强度C．粒子在a点的速度大于在b点的速度D．粒子在a、b两点的受力方向沿电场线向右3、(本题9分)如图（a），用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，重力加速度g取10m/s2。根据图（b）可知（）A．物体的质量m＝2kgB．斜面的倾角θ＝37°C．加速度为6m/s2时物体的速度v＝18m/sD．物体能静止在斜面上所施加的最小水平外力Fmin＝12N4、一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）A．v0-v2 B．v0+v2 C． D．5、关于运动和力，下列说法正确的是A．没有力力的作用，物体就不会运动B．做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上C．做圆周运动的物体，其合外力一定指向圆心D．做匀速运动的物体，其合外力不一定恒定6、(本题9分)如图所示为我国陕西秦岭二号隧道口的指示牌，从图中信息可知（）A．秦岭二号隧道的位移一定是B．限速“60”表示车在隧道内行驶的平均速度不超过C．一辆正常行驶的汽车通过隧道的时间一定超过D．若驾驶员的反应时间在之间，则隧道内前后车距至少为7、(本题9分)我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h；我国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星．由此可知，两颗卫星相比较（）A．风云一号气象卫星距地面较近 B．风云一号气象卫星的角速度较小C．风云一号气象卫星的运动速度较大 D．风云一号气象卫星的向心加速度较小8、(本题9分)物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的（）A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度的增量9、(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则A．开始汽车做匀加速运动，t(s)时速度达到v，然后做匀速运动B．开始汽车做匀加速运动，t(s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。C．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡D．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力即与阻力平衡10、(本题9分)如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上三点的角速度之比和线速度之比为（）A．角速度之比1：1：2B．角速度之比1：2：2C．线速度之比1：1：2D．线速度之比1：2：211、在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)12、(本题9分)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用如图所示装置来探究碰撞中动量是否守恒，让质量为的入射小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为的被碰小球发生碰撞，、、是小球在水平面上落点的平均位置。（1）实验中必须要求的条件是（______）A．斜槽必须是光滑的B．斜槽末端的切线必须水平C．要测量槽口离地的高度D．与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度（2）两小球的质量应满足（_____）A．B．C．D．对两球质量关系无要求（3）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式_______________________成立。（用、、、、表示）14、（10分）用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）以下是关于本实验的一些做法，其中合理的选项有________和________A．应使坐标纸上竖线与重垂线平行B．斜槽轨道须选用光滑的C．斜槽轨道末端须调整水平D．应将坐标纸上确定的点用直线依次连接（2）若用每秒可以拍摄20帧照片的像机连拍小球做平抛运动的几张连续照片，在坐标纸高0.5m的条件下，最多可以得到小球在坐标纸上的位置点为________A．3个B．7个C．16个D．60个（3）小球水平抛出后，在部分坐标纸上得到小球的位置点如图所示.图中坐标纸每小格的边长为l，P1、P2和P3是小球平抛连续经过的3个点。已知重力加速度为g。则小球从P1运动到P2所用的时间为________，小球抛出后的水平速度为________.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）电子偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为和的同心金属半球面和构成，其过球心的截面如图所示，在、半球面间加电压会形成沿半径方向的电场．一电子束以不同初速度大小从偏转器板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域．在射入的电子中，其中初速度大小为的电子恰好能沿虚线做匀速圆周运动，并从板的正中间小孔垂直板射出．电子电荷量为、质量为，半球面和的电势分别为、，虚线处的电势为、电场强度大小为，忽略电场的边缘效应，电子重力不计．（1）判断两半球面、的电势高低；（2）求到达板上边缘处的电子动能改变量；（3）求初速度；（4）若极板左侧有一平行板电容器，两极板、的间距为，长度为．从小孔垂直板射出的电子，从、两极板的正中间平行于极板方向射入，电子恰能从极板左端边缘飞出．求、两极板间的电压．16、（12分）(本题9分)已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。（1）若不考虑地球的自转，求地球的质量M。（2）若某卫星在距地面高h处绕地球做匀速圆周运动，求该卫星运行的速率v。17、（12分）(本题9分)有一半径可在（0，H）范围内调节的竖直固定的光滑圆弧轨道，其圆心O到水平地面的高度为H，质量为m的小球（视为质点）从轨道的最高点A由静止开始沿轨道滑下，从轨道的最低点B离开后做平抛运动，落到地面上的C点。重力加速度大小为g。(1)试证明小球滑到B点时，对轨道压力的大小恒为3mg；(2)求B、C两点间的最大水平距离；(3)在B、C两点间的水平距离最大的情况下，求小球落地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角θ。

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】试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如在竖直方向做匀速运动的物体，选项A错误；物体沿斜面加速下滑过程中，如果加速度为gsinα则说明物体不受阻力作用，则机械能守恒，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于火药释放出能量，故机械能要增加，选项D错误．考点：机械能守恒定律的条件判断．2、C【解析】

做曲线运动的物体受到的合外力指向运动轨道的凹处，可知粒子在a、b点受力沿电场线向左，无论从a向b，还是从b向a，粒子在a点速度大于b点速度，由电场线的分布情况可得，无法判断粒子所带电荷的符号．故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】从图中可以看到，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．3、B【解析】AB、对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图：x方向：Fcosθ-mgsinθ=ma①y方向：N-Fsinθ-Gcosθ=0②从图象中取两个点（20N，代入①式解得：m=2kg，θ=37°所以物体的重力G=20N，斜面的倾角为θ=37°，故A错误，B正确；CD、当a=0时，可解得F=15N，即最小拉力为15N，题中并为说明力F随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s点睛：对物体受力分析，根据牛顿第二定律得出力F与加速度a的函数关系，然后结合图象得出相关信息。4、D【解析】

本题考查动量守恒定律【详解】系统分离前后，动量守恒：，解得：，故ABC错误；D正确．5、B【解析】

A.物体不受力仍然可以做匀速直线运动，选项A错误；B.做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上，选项B正确；C.只有做匀速圆周运动的物体，其合外力才一定指向圆心，选项C错误；D.做匀速运动的物体，其合外力一定为零，保持恒定，选项D错误。6、C【解析】

A．秦岭二号隧道的路程是，位移不一定是，故A错误；B．限速“60”表示车在隧道内行驶的瞬时速度不超过，故B错误；C．根据题意，一辆正常行驶的汽车通过隧道的最短时间代入数据解得所以一辆正常行驶的汽车通过隧道的时间一定超过，故C正确；D．驾驶员的反应时间内，车的最大位移代入数据解得故D错误。故选C。7、AC【解析】根据得，，，，．因为风云一号的周期小于风云二号的周期，则风云一号的轨道半径小，则距离地面较近，线速度较大，角速度较大，加速度较大．故AC正确，BD错误．故选AC．8、BD【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内，在水平方向上位移相等，竖直方向上的位移不等，则相等时间内位移不等，故A错误；平抛运动的加速度不变，总为g，根据△v=g△t，可知在相等时间内速度的增量大小方向都相同，故BD正确．平均速度等于位移除以时间，位移不等，平均速度也不等．故C错误．故选BD．9、BC【解析】因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC10、BC【解析】试题分析：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故va=vb，则va：vb=1：1，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωa：ωb=1：2；由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即ωb=ωc，故ωb：ωc=1：1，ωa：ωb：ωc=1：2：2；由角速度和线速度的关系式v=ωR可得：vb：vC=RB：RC=1：2，则va：vb：vC=1：1：2，故选BC．考点：角速度；线速度11、AB【解析】

由P=m0g【详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GMm'联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。12、BD【解析】

A．当汽车在拱桥顶端时，根据牛顿第二定律则有可得根据牛顿第三定律可得汽车通过拱桥的最高点处汽车对桥顶的压力小于重力，处于失重状态，故A错误；B．球受到重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，向心力大小为小球做圆周运动的半径为由牛顿第二定律得联立可得角速度知保持圆锥摆的高度不变，则角速度不变，故B正确；C．设支持力与竖直方向的夹角为，则支持力的大小则有由牛顿第二定律得可得角速度由于，所以可得故C错误；D．火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不够提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确；故选BD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BDA【解析】

第一空.A.轨道是否光滑对实验的结果没有影响。故A错误；

B.要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；

C.槽口离地的高度大小与对实验没有影响，故C错误；

D.同时为了对心碰撞，两小球的直径应相同，碰撞时两球必须在同一高度上，故D正确；第二空.为了防止入射球反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，A正确BCD错误。第三空.因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，若该碰撞过程中动量守恒，物理量满足表达式。14、ACB5lg5gl【解析】

第一空.第二空.小球在竖直平面内做平抛运动，所以坐标纸应在竖直平面内，故A正确；小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故C正确；连线