山东省兖州市第一中学2022年高一物理第二学期期末考试试题含解析

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、(本题9分)如图，平台离水平地面的高度为h，滑板运动员以速度v0从平台末端水平飞出后落到地面上。忽略空气阻力，将运动员和滑板视为质点，下列说法正确的是A．v0越大，运动员在空中运动时间越长B．v0越大，运动员落地的水平位移越小C．v0越大，运动员落地的速度越大D．v0越大，运动员落地时速度与水平方向的夹角越大2、(本题9分)一小船渡河，已知河宽为600m，船在静水中的速度为6m/s，河水的流速为8m/s，则（）A．船渡河的最短路程为600mB．船渡河的最短时间为100sC．要使船以最短路程渡河，船在行驶过程中，船头必须与河岸垂直D．船在行驶过程中，河水的流速突然增大，船渡河的最短时间将变短3、(本题9分)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是()A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度4、(本题9分)有A、B两颗卫星绕地心O做圆周运动，旋转方向相同．A卫星的周期为T1，如图所示在某一时刻两卫星相距最近（不计AB间的万有引力），经时间t

他们再次相距最近，则B卫星的周期T2为（）A．B．C．D．5、(本题9分)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为65.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的恒定加速度加速拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）A．450N B．440N C．860N D．850N6、一辆质量为m的汽车由静止开始以大小为a的加速度匀加速启动，经时间t0达到额定功率，此后保持额定功率运行，最后做匀速运动．若汽车运动过程中所受阻力大小恒为f，下列说法正确的是（）A．汽车能达到的最大速度为at0B．汽车达到额定功率后牵引力将保持不变C．汽车的额定功率为fat0D．汽车最后做匀速运动的速度大小为7、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向bB．t=3s时金属杆的速率为3m/sC．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD．0~5s内通过R的电荷量为2.5C8、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则A．第1s内推力做功为1J B．第2s内摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率=3W9、(本题9分)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是A．卫星的速度和角速度B．卫星的质量和轨道半径C．卫星的质量和角速度D．卫星的运行周期和轨道半径10、(本题9分)一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中：A．地面对他的冲量大小为mvB．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，C．地面对他做的功为零D．地面对他做的功为mv211、(本题9分)如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=12、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh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“探究功与速度变化的关系”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验方案：使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出，第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小物块弹出，测出小物块被弹出时速度，然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系．（1）要测得小物块被弹出后的水平速度，需要测量哪些物理量（填正确答案标号，g已知）______．A．小物块的质量mB．橡皮筋的原长xC．橡皮筋的伸长量D．桌面到地面的高度hE．小物块抛出点到落地点的水平距离L（2）用测量的物理量表示获得速度大小的表达式________．（3）能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是_______．A．增加相同橡皮盘的条数，使小物块每次从同一位置释放B．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C．橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D．释放小物块的位置等间距的变化（4）根据实验数据做出的图象如图乙所示，图线不通过原点的原因是_________．14、（10分）用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，已知当地的重力加速度（1）下列物理量需要测量的是_______，通过计算得到的是________。（填写代号）A．重锤质量B．与下落高度对应的重锤的运动时间C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式___，动能増加量的表达式______。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)将一个小球从某高处以=4m/s的初速度水平抛出，到落地时运动的水平距离为31m，不计空气阻力，g＝10m/s1．求：（1）小球在空中运动的时间t；（1）小球抛出点的高度h．16、（12分）(本题9分)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑的圆锥体顶部用长为L=0.5m的细线悬挂一质量为m=lkg的小球，因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为θ=37∘，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知sin37∘=0.6，cos37∘

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】

A.运动员和滑板做平抛运动，有h=gt2，得，故运动员运动时间与初速度无关，故A错误；

B.水平射程x=v0t=v0，则运动员落地位置与v0大小和h大小都有关，v0越大，运动员落地的水平位移越大，故B错误；C.运动员落地的速度，则v0越大，运动员落地的速度越大，选项C正确；D.运动员落地瞬间速度与水平方向夹角的正切值：，可知v0越大，运动员落地时速度与水平方向的夹角越小。故D错误.2、B【解析】

将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，根据垂直于河岸方向上的速度求出渡河的时间．通过判断合速度能否与河岸垂直，判断船能否垂直到对岸。【详解】A项：根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，因此最短路程大于600m，故A错误；B项：若河宽60m，渡河的最短时间t=dC项：因静水速小于水流速度，船头与河岸垂直时，船的渡河路程并不是最短，故C错误；D项：船在最短时间内过河时，根据t=d故应选B。【点睛】解决本题的关键知道合运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰。3、B【解析】A、从轨道1变轨到2，需要加速逃逸，故A错误；BC、根据公式可得，故只要半径相同，加速度则相同，由于卫星在轨道1做椭圆运动，运动半径在变化，所以过程的加速度在变，故B正确，C错误；D、卫星在轨道2做匀速圆周运动，过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，故D错误；故选B．【点睛】卫星变轨做离心运动时要加速；万有引力提供向心力；加速度和速度都是矢量，只有当大小和方向都相同时矢量才相同．4、B【解析】两行星相距最近时，两行星应该在同一半径方向上，A多转动一圈时，第二次追上，转动的角度相差，即，解得，B正确．【点睛】根据几何关系得到两颗卫星相距最近和相距最远所满足的角度关系，最近时两卫星在同一半径上角度差为2弧度，卫星相距最远时，两卫星在同一直径上，转过的角度差为弧度．5、B【解析】

先研究物体，以加速度0.5m/s2匀加速被拉升，受力分析：重力与绳子的拉力．则有：F－mg=ma，解得：F=210N，再研究工人，受力分析，重力、绳子拉力、支持力，处于平衡状态．则有：Mg=F+F支，解得：F支=440N，由牛顿第三定律可得：F压=440N。A.450N与分析不符合，故A错误；B.440N与分析相符，故B正确；C．860N与分析不符合，故C错误；D．850N与分析不符合，故D错误。6、D【解析】当牵引力等于阻力时，速度最大，根据牛顿第二定律得，匀加速直线运动的牵引力F=f+ma，则额定功率P=Fv=（f+ma）at0，则最大速度，故AC错误，D正确．当汽车达到额定功率后，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，当牵引力等于阻力时，速度最大，做匀速直线运动，故B错误．故选D．点睛：本题考查了机车的启动问题，关键理清汽车在整个过程中的运动规律，知道汽车达到额定功率后，做加速度减小的变加速运动，牵引力等于阻力时，速度最大．7、BD【解析】

A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；B．由图可知，t=3s时，电压表示数为则有得由公式得故B正确；C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误；D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。8、CD【解析】

A.由v-t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零。A错误；B.由v-t图和F-t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．则B错误；C.1.5s时的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W．选项C正确；D.第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由．选项D正确。9、AD【解析】试题分析：卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径，根据即可求解冥王星质量M，故A正确；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故B错误；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量，故C错误；根据可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M，故D正确；故选AD．考点：万有引力定律的应用10、BC【解析】

人的速度原来为零，起跳瞬间为v，则由动量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mg△t；故A错误，B正确；在整个过程中，人的重心高度增加，速度增大，机械能增加，人的机械能增加是因为人自身内力做了功．地面对人的支持力作用点无位移，不做功，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选BC．【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉．另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.11、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。12、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)DE;(2);(3)A;(4)物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功【解析】（1）物块离开桌面后做平抛运动，竖直方向：，水平方向：，解得：，要测物被弹出时的速度，需要测量：桌面到地面的高度h，小物块抛出点到落地点的水平距离L，故选DE；（2）由（1）可知用测量的物理量表示获得速度大小的表达式为；（3）实验时，选择相同的橡