新疆阿克苏地区库车县二中2021-2022学年高一物理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注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、(本题9分)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是：A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B．卫星a运行的加速度大于卫星b运行的加速度C．卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度D．卫星a运行的角速度小于卫星b运行的角速度2、(本题9分)下列运动的物体中，机械能守恒的是（）A．加速上升的运载火箭B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．在粗糙水平面上运动的物体3、(本题9分)如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍4、(本题9分)在水平面上转弯的摩托车，如图所示，提供向心力是（）A．重力和支持力的合力B．静摩擦力C．滑动摩擦力D．重力、支持力、牵引力的合力5、(本题9分)下列说法正确的是（）A．不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电，原因是B有部分正电荷转移到A上B．带电金属球不能看成点电荷C．电容器所带电荷量越多，电容越大D．增大空气湿度，可以有效地防止静电危害6、(本题9分)如图所示，是放在电场中某处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图像，其中正确的是A． B． C． D．7、(本题9分)如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（）A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加8、(本题9分)如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中下列说法正确的是（）A．木块的机械能增量fLB．子弹的机械能减少量为f(L+d)C．系统的机械能减少量为fdD．子弹内能的增加量为fd9、(本题9分)两颗质量相等的人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比，则下列选项正确的是（）A．两卫星受到地球的万有引力之比为 B．两卫星的向心加速度之比为C．两卫星的线速度之比为 D．两卫星的周期之比为10、(本题9分)如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是A．t时刻甲的动量大于乙B．0～t时间内重力对甲的冲量大于乙C．0～t时间内重力对甲做的功大于乙D．t时刻重力对甲做功的功率大于乙11、(本题9分)2017年10月16日，南京紫金山天文台对外发布一项重大发现，我国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号，关于引力波，早在1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了其存在，1974年拉塞尔豪尔斯和约瑟夫泰勒发现豪尔斯-泰勒脉冲双星，这双星系统在相互公转时，由于不断发射引力波而失去能量，因此逐渐相互靠近，这现象为引力波的存在提供了首个间接证据，上述叙述中，若不考虑豪尔斯-泰勒脉冲双星质量的变化，则关于豪尔斯-泰勒脉冲双星的下列说法正确的是（）A．脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们相互公转的周期逐渐变小B．脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们相互公转的周期不变C．脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们各自做圆周运动的半径逐渐减小，但其比值保持不变D．若测出脉冲双星相互公转的周期，就可以求出双星的总质量12、(本题9分)2022年冬奥会将在北京召开。如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下，到达C点后水平飞出，落到滑道上的D点，E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行，设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t1、t2，EF垂直CD，则有关离开C点后的飞行过程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若运动员离开C点的速度加倍，则飞行时间加倍C．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的距离加倍D．若运动员离开C点的速度加倍，则落在斜面上的速度方向不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON，并多次重复．③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________(用②中测量的量表示)；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示)．④经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示．相当于碰撞前的总动量数据为________g.cm，碰撞后的总动量数据为_______g.cm。在误差范围内碰撞前后动量是守恒的。⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件都不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大，请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.14、（10分）某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．（1）实验中木板略微倾斜，这样做________________．（填写字母代号）A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动（2）若根据多次测量数据画出的W－v草图如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是____________．（填写字母代号）A．WB．WC．Wv2D．Wv3三、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)如图为一可视为质点的物体，在倾角θ＝30°的固定斜面上，向下轻轻一推，它恰好匀速下滑．已知斜面长度为L＝5m．求：欲使物体由斜面底端开始，沿斜面冲到顶端，物体上滑时的初速度至少为多大？(g取10m/s2)16、（12分）(本题9分)如图所示，一轻质弹簧，下端与地面相连，上端与质量为m的物体A相连。弹簧的劲度系数为k，A处于静止状态，此时弹簧的弹性势能为EP。一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连接物体A，另一端连一轻钩。开始时各段绳子都处于伸直状态，A上方的一段绳子沿竖直方问。现在挂钩上挂一质量为M的物体B并从静止状态释放。则当弹簧向上变为原长时，物体A和B的速度大小分别为多少?

(已知重力加速度为g)17、（12分）(本题9分)一种氢气燃料的汽车，质量为m=1.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s1．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶．试求：(1)汽车的最大行驶速度；(1)汽车匀加速启动阶段结束时的速度；(3)当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；(4)当汽车的速度为31m/s时的加速度；(5)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间．

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】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小关系．【详解】两卫星所受的万有引力提供向心力，有，可得，，，，而，可知a卫星的线速度大，角速度大，向心加速度大，而周期较小，故B正确，A、C、D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．2、C【解析】

A．加速向上运动的运载火箭，动能和重力势能都增加，两者之和即机械能必定增加，故A错误；B．被匀速吊起的集装箱动能不变，而重力势能增加，两者总和即机械能必定增加，故B错误；C．光滑曲面上自由运动的物体，曲面对物体的支持力不做功，只有重力对物体做功，其机械能守恒，故C正确；D．在粗糙水平面上运动的物体做减速运动，重力势能不变，而动能减少，两者总和即机械能必定减小，故D错误。3、A【解析】

设电子的质量为m，初速度为v，极板的长度为L，两极板间的距离为d，电场强度为E，电子做类平抛运动；水平方向有：L=vt；竖直方向有：解得：；若使电子入射速度变为原来的，仍要使电子从正极板边沿飞出，由上可知，两极板的间距应变为原来的4倍。A.4倍，与结论相符，选项A正确；B.2倍，与结论不相符，选项B错误；C.倍，与结论不相符，选项C错误；D.倍，与结论不相符，选项D错误；4、B【解析】本题考查的是受力分析的问题．由图可知，在水平面上转弯的摩托车所受向心力是其与地面的静摩擦力提供的．答案选B．5、D【解析】不带电的金属导体A与带正电的金属导体B接触之后也带正电，原因是A有部分电子转移到B上，选项A错误；金属球能否看做点电荷要看带电体的大小对所研究的问题有无影响，故带电金属球不一定不能看成点电荷，选项B错误；电容器的电容与其带电量多少无关，选项C错误；增大空气湿度，可以有效地防止静电危害，选项D正确；故选D.6、B【解析】

根据电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，则知在电场中某点的电场强度E是一定的，由F=qE知，E一定，则F与q成正比，F-q图象是过原点的直线；A.A图与结论不相符，选项A错误；B.B图与结论相符，选项B正确；C.C图与结论不相符，选项C错误；D.D图与结论不相符，选项D错误；7、BC【解析】

由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故A错误；把负电荷从a移到b，电势能减少，故D错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。8、ABC【解析】

A．子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，而木块的重力势能不变，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，为fL，故A正确；B．子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为−f(L+d)，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f(L+d)，故B正确；C．子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd，故C正确；D．根据能量守恒定律知，子弹和木块组成的系统产生的热量为fd，故D错误．故选ABC。9、BD【解析】由于，根据可得两卫星的万有引力大小之比为，向心加速度为，A错误B正确；根据，故，C错误；根据，故，D正确．10、AD【解析】

A.经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律，解得：，所以t时刻，竖直速度：，所以速度；对乙球：加速度，末速度，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。B.重力冲量，因为两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。C.甲下落的竖直高度，乙下落高度，因为下落高度相同，，重力做功相同，C错误。D.甲的竖直速度，乙的竖直速度，重力功率，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。11、AC【解析】根据万有引力提供向心力，距离关系为：，有：，联立解得：，因为双星间的距离减小，则双星相互公转的周期逐渐变小，故A正确，B错误；根据万有引力提供向心力，即m1r1=m2r2，可知轨道半径比等于质量之反比，因质量不变，所以脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们各自做圆周运动的半径逐渐减小，但其比值保持不变，故C正确；由上可知，不知道双星间的距离，也就无法求出总质量，故D错误．所以AC正确，BD错误．12、BD【解析】

AB.以C点为原点，以CD为x轴，以CD垂直向上方向为y轴，建立坐标系如图：对运动员的运动进行分解，y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动。当运动员速度方向与轨道平行时，在Y轴方向上到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，知t1=t2。而x轴方向运动员做匀加速运动，因t1=t2，故CF＜FD，故A错误；BC.将初速度沿x、y方向分解为v1、v2，将加速度沿x、y方向分解为a1、a2，则运动员的运动时间为：，落在斜面上的距离：，离开C点的速度加倍，则v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正确，C错误；D.设运动员落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角为，斜面的倾角为．则有：，，则得，一定，则一定，则知运动员落在斜面上的速度方向与从C点飞出时的速度大小无关，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解析】

①[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．③[2]要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t得：m1OP=m1OM+m2ON实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON；[3]若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有：1即m1④[4]于碰撞前的总动量数据为m1OM=2016g.cm[5]碰撞后的总动量数据为m1OM+m2ON=2001.6g.cm⑤[6]弹性碰撞时，被碰小球m2平抛运动的初速度最大，水平运动射程最远m1v1=m1v2+m2v31解得v3被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为x14、CDAB【解析】

(1)[1]使木板倾斜，使小车受到的摩擦力与小车所受重力沿板向下的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上运动时受到的合力为零，小车可以在斜面上做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动，故AB错误，CD正确；(2)[2]若根据多次测量数据画出的W-v草图如图2所示，根据图线形状可知，该函数是幂函数，可以写成由于函数的曲线向上弯曲，所以，对W与v的关系做出的猜想肯定不正确的是A和B，C和D是可能的。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、10m/s【解析】试题分析：物体沿斜面匀速下滑时，受重力、支持力和滑动摩擦力，受力平衡，由平衡条件可求出物体所受的滑动摩擦力大小；当物体沿斜面上滑时，受重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力大小不变，方向相反，再根据牛顿第二定律和运动学公式求上滑的最大距离．解：物体沿斜面匀速下滑时，受重力、支持力和滑动摩擦力，合力为零，由平衡条件，有：平行斜面方向：f﹣mgsinθ=0垂直斜面方向：N﹣mgcosθ=0故物体所受的滑动摩擦力大小为：f=mgsinθ，当物体沿斜面向上滑动时，受重力、支持力和滑动摩擦力，滑动摩擦力大小不变，方向相反，根据牛顿第二定律有：﹣mgsinθ﹣f=ma解得：a=﹣2gsinθ，方向沿斜面向下．根据公式v2﹣=2ax解得：=10m/s答：欲使物体由斜面底端开始，沿斜面冲到顶端，物体上滑时的初速度至少为10m/