辽宁省沈阳市铁路实验中学2022年物理高一下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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)在高空匀速水平飞行的飞机上自由释放一物，若空气阻力不计，飞机上人看物体的运动轨迹是（）A．竖直的直线 B．倾斜的直线C．不规则曲线 D．抛物线2、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=Gm1①公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的②当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大③m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关④m1与m2受到的引力是一对平衡力A．①③B．②④C．①②④D．①④③3、(本题9分)在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是()A．这个电场是匀强电场B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加D．无法比较以上四点的电场强度值4、(本题9分)在下列情况中，物体机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速滑下B．降落伞在空中匀速下降C．不计空气阻力，斜向上抛出的物体在空中运动的过程中D．起重机吊着重物加速上升5、(本题9分)据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为100km和100km，运行速率分别为v1和v1．那么，v1和v1的比值为（月球半径取1700km）（）A．B．C．D．6、(本题9分)如图所示，两个质量相同的小球A和B，分别用线悬在等高的、两点，A球的悬线比B球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时以悬点O为零势能点A．A球的速度等于B球的速度B．A球的动能小于B球的动能C．A球的机械能等于B球的机械能D．A球的机械能小于B球的机械能7、(本题9分)一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）A．小船渡河的最短时间为5sB．小船渡河的最短时间为10sC．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小8、(本题9分)如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力9、(本题9分)一条河宽100m，船在静水中的速度为5m／s，水流速度是3m／s，则A．该船可能垂直河岸横渡到对岸B．当水流速度增大时，横渡时间也增大C．当船头垂直河岸横渡时，船的位移最小D．当船头延直河岸横时，过河所用的时间最短，且为20s10、(本题9分)如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子A．粒子带正电 B．在b点处的电势能为0.5JC．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为0.4

J11、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．12、如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹贽弹性势能的最大值为mghB．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物块在坡道上往返运动的总路程为D．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，其总质量为m，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，桶和砂的总质量为m0，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力m0g，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得．(1)本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关为_________．(1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为______

m/s1．(结果保留两位有效数字，要求尽可能多的使用测量数据)(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象____________．(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：_______________________________．14、（10分）(本题9分)某同学利用图甲所示装置来验证机械能守恒定律。在某次实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，用刻度尺测量的数据如图乙所示，相邻计数点间的时间间隔为0.02s，O为打点计时器在纸带上打下的第一个点。取g=9.80m/s。回答下列问题：（1）乙图中纸带的____（填“左”或“右”）端与重锤相连。（2）打点计时器在打下O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量EP=_____J，动能的增加量EK=_____J。（结果保留3位有效数字）（3）通过计算可得EP____EK（填“。”或“<”），这是因为_________。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）(本题9分)如图所示，足够长水平面的A点左侧光滑、右侧粗糙。宽度为r的物块P带有半径为r的四分之一光滑圆弧，圆弧的最低点切线水平，距地面的高度为1.5r，静止放在A点左侧适当位置。现让小球Q从物块P的圆弧最高点由静止释放，当小球Q落地的瞬间，物块P刚好与静止放在A点的小物块R发生弹性正碰，碰后小物块R运动的最远点C与A点的距离为3r。已知P、Q、R的质量分别为6m、3m、2m，重力加速度为g，物块P、R碰撞过程时间很短，发生的位移不计，小球Q、物块R大小不计，求：(1)小球Q离开P时的速度大小；(2)小物块R与A点右侧水平面间的动摩擦因数；(3)小球Q落地点B与A点的距离。16、（12分）(本题9分)如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t0从跳台O点沿水平方向飞出．已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m．重力加速度为g．不计一切摩擦和空气阻力．求：（1）运动员经过跳台O时的速度大小v；（2）从A点到O点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率；17、（12分）一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即沿反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小．

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、A【解析】水平匀速飞行的飞机，自由释放一物体，物体在水平方向上做匀速直线运动，并且速度大小和飞行的速度相同，飞机上的人看到物体始终在其正下方，所以飞机上的人看到物体的轨迹是竖直的直线，A正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的性质，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．选择不同的参考系，对运动的描述是不一样的．2、A【解析】公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的，选项A正确；万有引力定律只适用于质点之间的相互作用，故当r趋近于零时，不能看做质点，万有引力定律不适用，选项B错误；m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关，选项C正确；m1与m2受到的引力是一对相互作用力，因作用在两个物体上，不是平衡力，选项D错误；故选AC.3、B【解析】

AB.图线斜率的绝对值Fq，所以可以使用直线的斜率表示电场强度的大小，d图线斜率的绝对值最大，所以d点的电场强度最大，c图线斜率的绝对值最小，电场强度的最小。所以四点场强的大小关系是Ed>Ea>Eb>EcC.同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关。故C不符合题意。4、C【解析】物体沿斜面匀速滑下的过程中，动能不变，重力势能减小，则其机械能减少，故A错误；降落伞在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，故B错误；不计空气阻力，将物体斜向上抛出后，只受重力，故机械能守恒，故C正确；起重机吊着重物加速上升，拉力对重物做功，机械能不守恒，故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法：1、根据条件，看是否只有重力做功．2、看势能和动能之和是否保持不变．5、C【解析】试题分析：“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有可得（M为月球质量，R为轨道半径），它们的轨道半径分R1=1900Km、R1=1800Km，则，故选C。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式解题．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比。6、C【解析】

A.根据动能定理得：mgL=mv2，解得：，所以A球的速度大于B球的速度，故A错误。B.在最低点，小球的动能为Ek=mv2=mgL，则A球的动能大于B球的动能。故B错误。CD.A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置时两球的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确，D错误。7、AC【解析】

AB.当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为，故A正确，B错误；CD.因为小船在静水中的速度为10m/s大于水流速度恒为5m/s，小船渡河的最短路程是河的宽度50m，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C正确，D错误。8、CD【解析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；9、AD【解析】

小船参与了静水的运动和水流的运动，最终的运动是这两运动的合运动．当静水中速度与河岸垂直时，渡河时间最短．【详解】由于船在静水中速度大于水流速度，则两者的合速度垂直河岸，可以正对到达．故A正确．当水速增大时，不会影响垂直河岸的速度，因此横渡时间不会受到影响，故B错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，且最短时间为，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，注意理解船垂直过河与合速度垂直过河的区别．10、AD【解析】

A．由等势面与场强垂直可知场强方向向上，电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以电场力向上，所以为正电荷，故A正确；B．由电势能的定义知粒子在b点处的电势能EPb=φq=0.01×30J=0.3J故B错误；C．由粒子在a点处的总能量E=0.01×10J+0.5J=0.6J由能量守恒得在b点处的动能为：Ekb=0.6-0.3J=0.3J故C错误；

D．由能量守恒得在C点处的动能为：EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J故D正确.11、AD【解析】

根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由知：，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．【点睛】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。12、BC【解析】

A．根据能量的转化与守恒，当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为内能，所以弹簧弹性势能的最大值小于mgh，故A错误；B．根据牛顿第二定律，小物块下滑时小物块上滑时可见故B正确；C．物块m最终停止在O点，对于运动的全过程，由动能定理得解得在斜面上运动的总路程故C正确；D．设物体能够上升得最大高度h1，物体被弹回过程中由动能定理得：解得故D错误。故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)m0远小于m

(1)3.1

(3)图略；(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解析】（1）本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关系为m0远小于m，这样可认为小车所受的拉力等于小桶和砂的重力；（1）从纸带上看出，相邻两点间位移之差为一恒量，△x=0.51cm，根据△x＝aT1得，

（3）如图；

（4）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．14、（1）左（2）0.941，0.938（3）>，克服阻力做功【解析】（1）重锤拉着纸带做加速运动，即开始的点迹之间的距离小，后来越来越大，故从乙图可知左端与重锤相连；（2）O点到B点的这段时间内重锤的重力势能减少量ΔEP=mghOB（3）通过计算可得ΔE【点睛】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用