2021-2022學(xué)年四川省綿陽市三臺中學(xué)物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，地球赤道上山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動。設(shè)e、p、q的圓周運動速率分別為ve、vp、vq，向心加速度分別為ae、ap、aq，則（）A．a(chǎn)e＜aq＜ap B．a(chǎn)e＞ap＞aqC．ve＜vp＜vq D．ve＞vp＞vq2、(本題9分)從某一高處平拋一個物體，物體著地時末速度與水平方向成α角，取地面處重力勢能為零，則物體拋出時，動能與重力勢能之比為（）A．sin2a B．cos2a C．tan2a D．1/tan2a3、(本題9分)一輛卡車勻速通過如圖所示的地段，爆胎可能性最大的位置是A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．d處4、(本題9分)如圖所示，一帶正電的粒子處于電場中，圖中能正確表示該粒子所受靜電力的是A．F1 B．F2 C．F3 D．F45、(本題9分)月球表面的重力加速度是地球表面的1/6，月球半徑是地球半徑的1/4，則在月球表面作勻速圓周運動的登月艙的線速度是地球第一宇宙速度的()A．124B．612C．66、(本題9分)有甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，甲的環(huán)繞軌道半徑大于乙的環(huán)繞軌道半徑，則A．甲的線速度一定大于乙的線速度B．甲的角速度一定大于乙的角速度C．甲的加速度一定大于乙的加速度D．甲的環(huán)繞周期一定大于乙的周期7、(本題9分)如圖所示，一束紅光從空氣射向折射率n=種玻璃的表面，其中i為入射角，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)i=45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°C．當(dāng)入射角的正切值tani=，反射光線與折射光線恰好相互垂直D．光從空氣射入玻璃，速度減小E.若將入射光換成紫光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變大8、在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r，在滑動變阻器的滑動觸片P從圖示位置向下滑動的過程中A．電路中的總電流變大B．路端電壓變小C．通過電阻R2的電流不變D．通過滑動變阻器R1的電流變小9、(本題9分)已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，萬有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星與地心間的距離為r，近地人造衛(wèi)星繞地球的運行軌道可視為圓，則A．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為2RB．地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為2rC．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為RD．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長，與水平方向的夾為θ．一個質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開始運動．當(dāng)小物塊沿斜面向上運動到最高點時，速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是A．m=(m+M)vB．mcosθ=(m+M)vC．D．11、(本題9分)2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．12、(本題9分)如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點與圓心O等高．一個質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點，P點在圓心O的正下方處．小球從最高點A由靜止開始沿逆時針方向下滑，已知彈簧的原長為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長度等于R時，小球的動能最大B．小球運動到B點時的速度大小為C．小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程在彈簧的彈性限度內(nèi)進行。彈簧伸長過程中某位置毫米刻度尺示數(shù)如圖，則其讀數(shù)為________cm.。用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F—x圖象如下圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.圖線不過原點的原因是由________造成的．14、（10分）(本題9分)在用重錘下落來驗證機械能守恒時，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點，A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點，打點頻率為50Hz．該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）（1）這五個數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是哪一段_______．（填OA、OB、OC、OD或OE）（2）從下列器材中選出實驗所必須的器材，其編號為________．（多選、漏選均不得分）A．打點計時器（包括紙帶）；B．重錘；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．運動小車（3）實驗中紙帶的_______端與重物相連(填“O”或“E”)．（4）某同學(xué)用重錘在OD段的運動來驗證機械能守恒，OD距離用h來表示，他用vD=計算與D點對應(yīng)的重錘的瞬時速度，得到動能的增加量，這種做法_______．（填“對”或“不對”）（5）在驗證機械能守恒定律時，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線能驗證機械能守恒定律，圖線的斜率表示_______________．（6）若重錘質(zhì)量m=200g，重力加速度g=9.80m/s2，由圖中給出的數(shù)據(jù)，可得出從O點到打下D點，重錘重力勢能的減少量為_____J，而動能的增加量為______J（均保留三位有效數(shù)字）．（7）實驗中，動能的增加量小于重力勢能的減少量，其主要原因是___________．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，在高h1＝30m的光滑水平平臺上，質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能Ep。若打開鎖扣K，小物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺，做平拋運動，并恰好能沿光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向進入圓弧形軌道。B點的高度h2＝15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長為L＝50m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運動并與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10m/s2：(1)求小物塊由A到B的運動時間t；(2)求小物塊原來壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep的大??；(3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動過程中沒有沖出B點，最后停在軌道CD上的某點P（P點未畫出）。設(shè)小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍。16、（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的直角坐標系xOy中有一根表面粗糙的粗細均勻的細桿OMN，它的上端固定在坐標原點O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點，OM段所對應(yīng)的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點，其原長比桿MN的長度短．可視為質(zhì)點的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點后沿桿MN運動壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達M點．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點的縱坐標為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運動至M點時的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.17、（12分）在距地面20m高處，某人以20m/s的速度水平拋出一質(zhì)量為1kg的物體，不計空氣阻力（g取10m/s2）。求（1）物體從拋出到落到地面過程重力的沖量；（2）落地時物體的動量。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】

山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動周期相等，根據(jù)，由于山丘e的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故ve＜vq；根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式，由于近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故近地資源衛(wèi)星的線速度大于同步通信衛(wèi)星的線速度，即vq＜vp；故ve＜vq＜vp，故CD錯誤；山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動周期相等，根據(jù)a=ω2r=，由于山丘e的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故山丘e的軌道加速度大于同步通信衛(wèi)星q的加速度，即ae＜aq；根據(jù)衛(wèi)星的周期公式，由于近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故近地資源衛(wèi)星的加速度大于同步通信衛(wèi)星的加速度，即aq＜ap；故ae＜aq＜ap，故A正確，B錯誤。2、D【解析】由物體落地時末速度與水平方向的夾角為θ，有，拋出的動能為，重力勢能做的功為，則物體拋出時其動能與重力勢能之比為cot2θ，D正確．3、D【解析】在坡頂，，解得，

在坡谷，，解得，

可知r越小，越大，可知D點壓力最大，則D點最容易爆胎，故ABC錯誤，D正確。點睛：本題考查運用物理知識分析處理實際問題的能力，知道最高點和最低點向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解。4、B【解析】正電荷在電場中受到的電場力的方向是沿著電場線的切線方向的，由此可知，沿著電場線的切線方向的是F2，故B正確，ACD錯誤．5、B【解析】忽略地球的自轉(zhuǎn)則有萬有引力等于物體的重力，當(dāng)衛(wèi)星貼近地球表面圓周運動運動時有mg1=mv12r1，解得v1=g1r1；同理當(dāng)?shù)窃屡撛谠虑虮砻孀鲌A周運動時mg1=mv22r2，解得v1點睛：當(dāng)不知道中心天體的質(zhì)量和萬有引力常量G，并知道中心天體表面的重力加速度g的時候要用黃金代換公式GMmr2=mg求出GM=gr6、D【解析】

A．由得知甲的線速度一定小于乙的線速度，A錯；B．由得知甲的角速度一定小于乙的角速度，B錯；C．由得知甲的加速度一定小于乙的加速度，C錯；D．由得知甲的環(huán)繞周期一定大于乙的周期，D對．7、BCD【解析】

A．光線從空氣進入玻璃中時，由光疏射向光密介質(zhì)，不可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；B．根據(jù)當(dāng)i=90°時r=45°，可知無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°，選項B正確；C．當(dāng)反射光線與折射光線恰好相互垂直時，則解得選項C正確；D．光從空氣射入玻璃，由光疏射向光密介質(zhì)，速度減小，選項D正確；E．若將入射光換成紫光，則由于紫光的折射率大于紅光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變小，選項E錯誤。故選BCD。8、AB【解析】A、在滑動變阻器的滑動觸片P向下滑動的過程中，接入電路的變小，外電路總電阻變小，由閉合電路歐姆定律分析電路中的總電流變大，故A正確；

B、路端電壓，I變大，E、r不變，則U變小，故B正確；

C、路端電壓U變小，通過電阻的電流變小，故C錯誤；

D、總電流變大，通過電阻的電流變小，所以通過滑動變阻器的電流必定變大，故D錯誤。9、BD【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，得地球近地衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的角速度之比為：，則得：，所以地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為：，故A錯誤。B.地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，則地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運動的加速度為：a同=ω2r，故B正確。C.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為：v近=ω近R=，故C錯誤。D.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動時，根據(jù)得近地衛(wèi)星的線速度為：，故D正確。10、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點時速度與楔形物體的速度相同，均為v．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動量守恒得：故A錯誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機械能守恒，由機械能守恒定律得：故C正確，D錯誤．故選BC.點睛：本題主要考查了動量守恒定律和機械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點時，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，但總動量不守恒．11、BCD【解析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項B正確；C．，與結(jié)論相符，選項C正確；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；12、CD【解析】

彈簧長度等于R時，彈簧處于原長，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長度等于R時，小球的動能不是最大．故A錯誤．由題可知，小球在A、B兩點時彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運動到B點時的速度vB=2．故B錯誤．設(shè)小球在A、B兩點時彈簧的彈力大小為F．在A點，圓環(huán)對小球的支持力F1=mg+F；在B點，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量．故D正確．故選CD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點時，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢能相等．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、25.85；200；彈簧本身有重力；【解析】

毫米刻度尺讀數(shù)為25.85cm；F-x圖像的斜率等于勁度系數(shù)，則k=F【點睛】此題考查的測量彈簧勁度系數(shù)的實驗。關(guān)鍵是搞清F-x圖像的物理意義，需要注意是：我們要考慮到彈簧自身的重力作用會使彈簧在豎直方向上有一定的伸長。14、（1）OB（2）ABD（3）O（4）不對；（5）g（6）0.380J；0.376J；（7）物體在下落過程中克服摩擦阻力做功【解析】

第一空.毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OB讀數(shù)．第二空.實驗中必須要用的器材有：A.打點計時器（包括紙帶）；B.重錘；D.毫米刻度尺；不需要C.天平；E.秒表以及F.運動小車；故選ABD.第三空.由紙帶上的點跡分布可知，從O點到E點做勻加速運動，因此實驗中紙帶的O端與重物相連．第四空.不對；在驗證機械能守恒的實驗中，由于存在阻力物體實際下落的加速度小于重力加速度，所以不應(yīng)當(dāng)用重力加速度g來表示某位置的速度，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大??；即．第五空.由機械能守恒定律可知：mgh=mv2；變形可知：gh=，則根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象應(yīng)是一條直線，圖線的斜率表示重力加速度g；第六空.從O到打下D點，重錘重力勢能的減少量△EP=mgh=0.2×9.8×0.1941J=0.380J；第七空.利用勻變速直線運動的推論；則EkD=mvD2=×0.2×1.942J=0.376J；則動能的增加量△Ek=0.376J；第八空.通過計算可知動能的增加量小于重力勢能的減小量，其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功，導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)s；(2)50J；(3)≤μ＜【解析】

(1)設(shè)從A運動到B的時間為t，由平拋運動規(guī)律得h1－h(huán)2=gt2解得t=s(2)由，，所以∠BOC=60°，設(shè)物塊平拋到B點的水平初速度為v1，將B點速度分解可得解得v1=10m/s根據(jù)能量守恒，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化給物塊的動