宁夏银川二中2022年物理高一下期末统考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h2、(本题9分)如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（）A．小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小3、(本题9分)如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷、，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是A．b、d两点处的电场强度相同B．a、c两点处的电势相同C．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功D．将一试探电荷-q沿圆周由a点移至c点，-q的电势能减小4、(本题9分)汽车始终以恒定功率运动，它先在水平路面上匀速行驶，某时刻突然驶入了另外一种路面，该路面的阻力比原路面的阻力小，前后两段路面上受到的阻力大小各自恒定，则下列说法正确的是A．汽车将做一段时间的加速度增大的减速运动B．汽车将做一段时间的加速度减小的加速运动C．汽车将做一段时间的加速度增大的加速运动D．汽车将做一段时间的加速度减小的减速运动5、(本题9分)某河宽为1000m，河中某处的水流速度v与该处到较近河岸的距离d的关系图象如图所示。已知船渡河时间最短，船在静水中的速度为。下列说法正确的是A．渡河最短时间为250sB．船行驶方向始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船离开河岸400m时的速度大小为6、(本题9分)单摆振动的回复力是A．摆球所受的重力B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力C．悬线对摆球的拉力D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力7、(本题9分)如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的Ft图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是()A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于gC．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下8、如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有()A．两滑块到达B点的速度相同B．两滑块沿斜面上升的最大高度不相同C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同D．两滑块上升到最高点过程机械能损失相同9、(本题9分)一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s.取g＝10m/s2，关于力对小孩做的功，下列结论正确的是()A．合外力做功50JB．阻力做功500JC．重力做功500JD．支持力做功0J10、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.11、(本题9分)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是,则A．， B．C． D．12、如图所示，相同质量的三个物块同时由静止开始，分别沿着底边长度相同而倾角不同的固定斜面a、b、c由顶端滑到底端，则下列叙述正确的是（）A．若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同B．若物块到达底端时的动能相同，则物块与斜面c之间的动摩擦因素最大C．若斜面光滑，则在斜面c上运动的物块一定最后到达斜面底端D．若斜面光滑，则三个物块一定同时运动到斜面底端二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误．（1）操作一定有错误的同学是_________，（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），①纸带的________端与重物相连．②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是________，此过程中重物动能的增加量是______．（结果均保留两位有效数字）14、（10分）用如图所示的装置做“探究平抛运动的特点”实验。（1）实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是______________。（2）某同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线。在抛物线上选取任意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为（40.00，20.00）（单位cm），重力加速度g取10m/s2。根据数据可以求出a=______________，小球平抛运动的初速度v0=______________m/s。（3）利用平抛运动规律还可以测定弹簧弹性势能的大小。将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞离桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。测得：小球做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y，小球的质量为m。重力加速度为g。该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式可表示为：EP=____________（用已知物理量表示）。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)飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比，如图1．带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间．改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间，（不计离子重力）（1）忽略离子源中离子的初速度，①用计算荷质比；②用计算荷质比．（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为的离子在A端的速度分别为和（），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差，可通过调节电场E使2．求此时E的大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑曲面轨道AB下端与水平粗糙轨道BC平滑连接，水平轨道离地面高度h，有一质量为m的小滑块自曲面轨道离B高H处静止开始滑下，经过水平轨道末端C后水平抛出，落地点离抛出点的水平位移为x，不计空气阻力重力加速度为g试求:(1)滑块到达B点时的速度大小；(2)滑块离开C点时的速度大小v；(3)滑块在水平轨道上滑行时克服摩擦力所做的功.17、（12分）(本题9分)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度－时间图象如图(a)所示．降落伞用1根对称的悬绳悬挂运动员，每根悬绳与中轴线的夹角为37°，如图(b)所示．已知运动员和降落伞的质量均为50kg，不计运动员所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即f＝kv．重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．求：(1)打开降落伞前运动员下落的高度；(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度；(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少．

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】

根据，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，选项D错误。2、B【解析】试题分析：最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零；故A错误；因最低点时，小球一定有向上的向心力；该力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正确；在速度由零增大到时，小球通过最高点时所受轻轩的作用力随速度的增大而减小；故C错误；小球在最低点时，，故速度越大则拉力越大；故D错误；故选B．考点：向心力；牛顿定律的应用3、C【解析】A、b、d两点关于x轴对称，由点电荷的场强公式与电场叠加原理可知，b、d两点电场强度大小相等，但方向不同，b、d两点电场强度不同，故A错误；B、该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图所示：a、d两点不在同一等势面上，a、d两点电势不同，故B错误；C、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，故C正确；D、c点的电势低于a点的电势，试探电荷-q沿圆周由a点移至c点，电场力做负功，电势能增大，故D错误；故选C．【点睛】该题考查常见电场的电场线和等势面分布的特点，解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低．4、B【解析】汽车做匀速运动时受力平衡，即F=f，当进入另一路面时，阻力f1＜f，即F＞f1，则汽车做加速运动，速度增加，因功率不变，根据P=Fv得，F减小，则a=F-f1m点睛：本题考查分析汽车运动过程的能力，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系．5、D【解析】

当静水速与河岸垂直时渡河时间最短，根据两个分运动的情况确定合运动的轨迹。根据平行四边形定则求出合速度的大小。【详解】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，。故A错误；因为静水速不变，水流速在变化，知沿河岸方向上有加速度，合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，知轨迹是曲线，船行驶方向不可能始终与河岸垂直。故B错误，C错误。水流的速度与离开河岸得距离成正比，船离开河岸500m时，此时水流速度最大为，则船离开河岸400m时，此时水流速度为。根据平行四边形定则。故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法，知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短。6、B【解析】

单摆振动的受力为重力、绳子拉力，其中绳子拉力与重力沿着绳子的分量共同提供向心力，物体的重力沿着速度方向分量在摆角很小时几乎指向平衡位置，提供回复力．因此正确答案为B7、BD【解析】

A．由图线K可知，物体对P的压力大于物体的重力，且逐渐增大，则支持力大于重力，且逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度方向竖直向上，且逐渐增大，电梯加速度方向竖直向上，且在变化，故A错误；B．由图线L可知，支持力的大小等于2mg，根据牛顿第二定律得，解得方向竖直向上，故B正确；C．由图线M可知，支持力等于重力，知电梯可能处于静止，可能处于匀速直线运动状态，故C错误；D．由图线N可知，支持力的大小先大于再小于，根据牛顿第二定律知，加速度的方向先向上，再向下，故D正确．故选BD.8、BD【解析】

A．两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；

B．两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；

C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；

D．由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D正确．【点睛】先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和．9、AD【解析】

根据下降的高度求出重力做功的大小，根据动能定理求出阻力做功的大小。【详解】A项：根据动能定理：W合B项：小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功：WG=mgh=25×10×3J=750J，根据动能定理得：mgh+W解得：WfD项：支持力与瞬时速度的方向总是垂直，故支持力不做功，做功为0J，故D正确。故应选AD。10、CD【解析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。11、AC【解析】

根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋，则，B错、A对；在第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝，则，D错、C对12、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg与θ角无关，所以若物块与斜面间的动摩擦因素相同，则三个物块损失的机械能相同，故A正确；B.由动能定理可得，物块到达底端时的动能E物块到达底端时的动能相等，因为c初位置最高，说明物块与斜面c之间摩擦力做功最多，而底边长度相同，所以物块与斜面c之间的动摩擦因素最大，故B正确；CD.若斜面光滑，由运动学公式可知：L解得：t=当θ=45°时，用时最短，由于不知道三个斜面的倾角，所以无法在哪个斜面上的物体先到达底端，故CD错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）丙（2）①左②0.49J、0.48J【解析】试题分析：（1）根据，可知丙同学的操作步骤中有错误，错误操作是先放开纸带后接通电源．（2）①根据题图可知，纸带从左向右，相等时间内的位移越来越大，知纸带的左端与重物相连；②B点的速度等于AC段的平均速度，；重力势能的减小量，动能的增加量；考点：考查了“验证机械能守恒定律”的实验【名师点睛】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．14、秒表1.25（其他正确答案亦可）2.00【解析】

第一空.实验中不必要的器材是秒表；第二空.由平抛运动的规律可知：y=gt2，x=v0t,解得，将x=40cm，y=20cm带入可得：a=1.25；第三空.因解得v0=2m/s第四空.小球做平抛运动的初速度：，则由能量关系可知，弹簧的弹性势能：三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）①；②或；（2）。【解析】

（1）①设离子带电量为q，质量为m，经电场加速后的速度为v，根据动能