山东省滨州市三校联考2022年物理高一第二学期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请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F=2N，木箱从静止开始运动，4s末拉力的瞬时功率为（）A．0.2W B．0.4W C．0.8W D．1.6W2、(本题9分)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A．牛顿卡文迪许 B．开普勒伽利略C．开普勒卡文迪许 D．牛顿伽利略3、如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab的中点．a、b电势分别为φa＝5V，φb＝3V，下列叙述正确的是()A．该电场在c点处的电势一定为4VB．a点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a4、(本题9分)德国天文学家们曾于2008年证实，位于银河系中心，与地球相距2.6万光年的“人马座A”其实是一个质量超大的黑洞．假设银河系中心仅此一个黑洞，太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量(引力常量已知)A．太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期B．太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离C．太阳系的运行速度和该黑洞的半径D．太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径5、(本题9分)如图所示，蜘蛛在地面与竖墙壁之间结网．蛛丝AB与水平地面间的夹角为45°，A点到地面的距离为1m．己知重力加速度g取10m/s2，空气的姐力不计．若蜘蛛从竖直墙上距地面0.80m的C点以水平速度v0跳出．要到达蛛丝，水平速度v0至少为A．1m/s B．2.5m/s C．2m/s D．m/s6、(本题9分)如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919在上海浦东机场起飞的照片，C919的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索，我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力，现有总质量m=200t一架大型飞机，从静止开始保持额定功率滑跑，当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，并以此速度起飞，在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍（），下列有关数据正确的是A．飞机起飞过程所用时间小于20sB．飞机起飞过程加速度为C．飞机起飞的功率P为D．飞机起飞的动能为7、(本题9分)如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为θ．则（）A．vA=vBcosθB．vB=vAcosθC．小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D．当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大8、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大9、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．10、如图所示，物体在水平推力F的作用下静止于斜面上，如图所示，若稍微增大推力，物体仍保持静止，则A．物体所受合力增大B．物体所受合力不变C．物体所受摩擦力可能增大D．物体所受斜面的支持力增大11、(本题9分)如图所示，一倾角为a的固定斜面下端固定一挡板，一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上．现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处，由静止释放，已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，物块下滑过程中的最大动能为Ekm，小物块运动至最低点,然后在弹力作用下上滑运动到最高点，此两过程中，下列说法中正确的是（）A．物块下滑刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能B．下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值大C．下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，则下滑过程中物块的最大动能大于2Ekm12、(本题9分)如图所示，物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连，与小球相连的轻绳处于水平拉直状态．小球由静止释放运动到最低点过程中，物块始终保持静止，不计空气阻力．下列说法正确的有A．小球刚释放时，地面对物块的摩擦力为零B．小球运动到最低点时，地面对物块的支持力可能为零C．上述过程中小球的机械能守恒D．上述过程中小球重力的功率一直增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用图甲所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系．所用交变电流的频率为50Hz．(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动，这样做的目的是为了______________________．(1)图乙是他某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据在图中已标注．则纸带的___________(填“左”或“右”)端与小车相连，小车的加速度是___________m/s1．(3)保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表所示．请在图丙的坐标纸中作出a-图像______．根据a-图像可以得到的实验结论是______________________．14、（10分）(本题9分)某活动小组利用如图所示的装置测定物块与桌面间的最大静摩擦力，步骤如下：①按图组装好器材，使连接物块的细线与水平桌面平行；②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块恰好开始运动；③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量；④用天平测出物块的质量；(1)该小组根据以上过程测得的物块与桌面间的最大静摩擦力为_____________________；当地重力加速度为）(2)若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与桌面间的动摩擦因数为________________，测量结果与真实值相比____________________．（填”偏大”“偏小”“相等”）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，水平传送带AB长1m，以v=1m/s的速度匀速运动．质量均为4kg的小物体P、Q与绕过定滑轮的轻绳相连，t=0时刻P在传送带A端以初速度v0=4m/s向右运动，已知P与传送带间动摩擦因数为0.5，P在传送带上运动过程它与定滑轮间的绳始终水平．不计定滑轮质量和摩擦，绳不可伸长且有足够长度，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取g=10m/s1．求：（1）t=0时刻小物体P的加速度大小和方向；（1）小物体P滑离传送带时的速度．16、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．17、（12分）(本题9分)质量为200g的玻璃球，从1.8m高处自由下落，与地面相碰后，又弹起1.25m，若球与地面接触的时间为0.55s，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）在与地面接触过程中，玻璃球动量变化量的大小和方向；（2）地面对玻璃球的平均作用力的大小。

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、B【解析】

根据牛顿第二定律得，加速度；则4s末的速度v=at=0.1×4m/s=0.4m/s，则拉力的功率P=Fvcos60°=2×0.4×W=0.4W．故B正确，ACD错误。2、A【解析】牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，故选项A正确．点睛：记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史．3、C【解析】

A、当该电场是匀强电场时，由于沿电场方向相同距离电势差相等，则场在c点处的电势一定为4V，当该电场不是匀强电场时，在c点处的电势不一定为4V，故A错误；B、一条电场线无法比较电场线的疏密，就无法比较场强的大小，则a点处的场强不一定大于b点处的场强，故B错误；CD、由题可判断电场线方向从a指向b，正电荷运动到c点时受到的电场力由a指向c，根据沿着电场线方向电势降低可知c点的电势高于b点的电势，根据正电荷在电势高处电势能大可知，正电荷从c点运动到b点电势能一定减少，故C正确，D错误；故选C．4、D【解析】

设太阳系的质量为m，黑洞的质量为M，太阳系绕黑洞做圆周运动的向心力由万有引力提供，则，解得黑洞的质量M：，则已知太阳系绕该黑洞公转的周期T和公转的半径r可求解黑洞的质量；或者已知太阳系的运行速度v和公转的半径r可求解黑洞的质量M，故选项D正确，ABC错误.5、C【解析】

蜘蛛的运动轨迹如下所示：

AC之间的距离为：1m-0.8m=0.2m，由图可知：x=y+0.2m…①

根据平抛运动规律有：x=v0t…②

y＝gt2…③

因合速度方向与水平夹角为45°，则有：gt=v0，④

联立①②③④解得：v0=2m/s，故ACD错误，B正确．故选B．【点睛】本题要掌握平抛运动的分解方法：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，然后熟练应用几何知识找到水平位移和竖直位移之间的关系．6、C【解析】(1)根据题意当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，所以飞机起飞时的动能汽车的额定功率为由动能定理可求得;解得：t=250s，故AD错，C正确；B、由于飞机从静止开始保持额定功率滑跑，所以随着速度的增大，牵引力在减小，所以飞机做加速度减小的加速度运动，故B错误；故本题答案是：C点睛：本题考查了汽车启动的问题，要把握牛顿第二定律和运动学公式去分析机车的运动情况．7、BD【解析】

将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度．在沿绳子方向的分速度为，所以．故A错误，B正确；A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加．故C错误．除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小．所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大．故D正确．故选BD．考点：考查了机械能守恒定律和运动的分解与合成的应用【点睛】解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题．8、AB【解析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．9、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。10、BCD【解析】

AB.物体保持静止状态，合力保持为零不变，故A错误，B正确；C.设斜面的倾角为α，物体的质量为m。①物体原来受到的静摩擦力沿斜面向下时，则有Fcosα=mgsinα+f，得f=Fcosα-mgsinα。当F逐渐增大时，f也逐渐增大；②若物体原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有Fcosα+f=mgsinα，得f=mgsinα-Fcosα当F逐渐增大时，f逐渐减小；③若物体原来mgsinα=Fcosα，则物体所受斜面摩擦力为0；当F逐渐增大时，f从零也逐渐增大；综上C正确；D.物体所受斜面支持力N=Fsinα+mgcosα，F增大，则得N增大；故D正确；11、BC【解析】A.物块刚与弹簧接触的瞬间，弹簧的弹力仍为零，仍有mgsinα>μmgcosα，物块继续向下加速，动能仍在增大，所以此瞬间动能不是最大，当物块的合力为零时动能才最大，故A错误；B.根据动能定理，上滑过程克服重力和摩擦力做功总值等于弹力做的功．上滑和下滑过程弹力做的功相等，所以下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值大，故B正确；C.合力为零时速度最大．下滑过程速度最大时弹簧压缩量为x1，则mgsinα=kx1+μmgcosα，x1=；上滑过程速度最大时弹簧压缩量为x2，则kx2=mgsinα+μmgcosα，x2=；x1<x2，所以下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高，故C正确；D．若将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块动能最大的位置不变，弹性势能不变，设为Ep.此位置弹簧的压缩量为x.根据功能关系可得：将物块从离弹簧上端s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为Ekm=mg(s+x)sinα−μmg(s+x)cosα−Ep.将物块从离弹簧上端2s的斜面处由静止释放，下滑过程中物块的最大动能为E′km=mg⋅(2s+x)sinα−μmg⋅(2s+x)cosα−Ep.而2Ekm=mg(2s+2x)sinα−μmg(2s+2x)cosα−2Ep=[mg(2s+x)sinα−μmg(2s+x)cosα−Ep]+[mgxsinα−μmgxcosα−Ep]=E′km+[mgxsinα−μmgxcosα−Ep]由于在物块接触弹簧到动能最大的过程中,物块的重力势能转化为内能和物块的动能,则根据功能关系可得：mgxsinα−μmgxcosα>Ep，即mgxsinα−μmgxcosα−Ep>0，所以得E′km<2Ekm.故D错误．故选BC.12、AC【解析】、小球刚释放时，小球速度为零，此时绳子的拉力为零，对物块分析可知，受到的摩擦力为零，故A正确；小球运动到最低点时，若地面对物块的支持力为零，此时绳子的拉力对物块有向右的分力，不可能静止，故B错误；在下落过程中，重力做正功，重力势能减小，故C正确；刚释放时，速度为零，小球重力的功率为零，到达最底端时，沿重力方向的速度为0，故重力的功率为零，故功率先增大后减小，故D错误；故选AC．【点睛】对小球的运动过程分析，然后对物体进行受力分析，根据物块始终处于静止即可判断，根据重力做功的情况分析重力势能的变化情况；根据功率公式确定重力在初末状态的功率，从而确定功率的变化情况．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平衡阻力左0.51图像见解析；在拉力不变时，小车的加速度与质量成反比【解析】

第一空.探究小车的加速度a与质量m的关系实验，由于导轨阻力的存在，实验之前要平衡阻力；

第二空.由于小车做加速运动，则纸带打出的点迹越来越稀，故左端是跟小车相连的；第三空.由运动学公式求加速度，；第四空.根据表格中数据先描点，再画图象如图所示；第五空.从图象可以看出图象是一条过原点的直线，由此得出：在拉力不变时，小车的加速度与质量成反比．14、mg偏大【解析】

（1）根据共点力平衡可知，最大静摩擦力f=mg；（2）根据共点力平衡可知，μMg=mg

解得μ