2022屆湖北省武漢市部分市級(jí)示范高中物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)甲、乙兩物體所受的重力之比為1：2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2：1，它們做自由落體運(yùn)動(dòng)，則（）A．落地時(shí)的速度之比是1：2B．落地時(shí)的速度之比是1：1C．下落過(guò)程中的加速度之比是1：2D．下落過(guò)程中的加速度之比是1：12、(本題9分)物體自由下落，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的兩段時(shí)間內(nèi)，重力做功的平均功率之比是A．1:2B．1:3C．3:1D．1:13、(本題9分)下列說(shuō)法中正確的是A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng) B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)C．作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受的合外力為零 D．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力不是恒力4、(本題9分)2018年11月，北斗衛(wèi)星組網(wǎng)內(nèi)第一顆同步軌道衛(wèi)星(又叫GEO衛(wèi)星)升空，與之前發(fā)射的周期為12h的中圓軌道星(又叫MEO衛(wèi)星)組網(wǎng)，相互配合，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星服務(wù)全球化。GEO衛(wèi)星與MEO衛(wèi)星相比，前者()A．受地球引力較大 B．軌道的高度較大C．繞行線速度較大 D．向心加速度較大5、(本題9分)小船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時(shí)間t分別為()A．船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?t=100sB．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角,t=100sC．船頭應(yīng)與上游河岸成60°角，t=sD．船頭應(yīng)與上游河岸成30°角，t=6、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢(shì)能減少了7、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，合外力方向不變，大小隨時(shí)間的變化如圖所示．設(shè)該物體在和時(shí)刻相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開(kāi)始至?xí)r刻做的功是，從至?xí)r刻做的功是,則A．， B．C． D．8、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)和2L不伸長(zhǎng)的繩的末端，將繩的另一端懸掛在等高的天花板上，如圖將小球拉直至水平位置，從靜止釋放，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)A．速度一樣大B．動(dòng)能一樣大C．機(jī)械能一樣大D．所受的拉力一樣大9、(本題9分)某一人造衛(wèi)星（同步）距地面高度為h，設(shè)地球半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地面處的重力加速度為g，則該同步衛(wèi)星線速度大小為（）A．(R+h)gB．2π(h+R)C．R2g10、(本題9分)如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R（R視為質(zhì)點(diǎn)）。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與軸夾角為。則紅蠟塊R的（）A．分位移的平方與成正比 B．分位移的平方與成反比C．與時(shí)間成正比 D．合速度的大小與時(shí)間成正比11、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是A．速度一定變化B．加速度一定變化C．合力一定不為零D．合力方向與速度方向一定不在同一直線上12、(本題9分)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能沒(méi)有加速度D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能受到恒力作用二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖1，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、_____（填測(cè)量工具）和_____（填“交流”或“直流”）電源；（2）實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是_____A．放開(kāi)小車，能夠自由下滑即可B．放開(kāi)小車，能夠勻速下滑即可C．放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說(shuō)法正確的是_____A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）．14、（10分）(本題9分)某組同學(xué)借用“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)思想、原理及操作，進(jìn)行“研究合力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，并配備了以下器材∶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、砝碼、細(xì)沙、天平。當(dāng)小車連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上未裝細(xì)沙的小沙桶時(shí)，釋放小桶，發(fā)現(xiàn)滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，若你是小組中的位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則∶(1)你認(rèn)為還需要的測(cè)量器材有____________；(2)某同學(xué)用天平稱量小車和砝碼的總質(zhì)量M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m。實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小車受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是____________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_____________；(3)在(2)的基礎(chǔ)上，讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1和v2（v1<v2），則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)_______________________（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）一轟炸機(jī)在海面上方h=500m高處沿水平直線飛行，以v1=100m/s的速度追趕一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敵艦，如圖所示。要準(zhǔn)確擊中敵艦，飛機(jī)應(yīng)在離敵艦水平距離為s處釋放炸彈，釋放炸彈時(shí)，炸彈與飛機(jī)的速度相同，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g=10m/s2。求：(1)炸彈從被釋放到落到水面的時(shí)間；(2)炸彈剛落到水面時(shí)的速度大?。唬ńY(jié)果保留一位小數(shù)）(3)要能準(zhǔn)確擊中敵艦，s應(yīng)為多大？16、（12分）(本題9分)要求摩托車由靜止開(kāi)始在盡量短的時(shí)間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時(shí)車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道．求摩托車在直道上行駛所用的最短時(shí)間，有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表格．某同學(xué)是這樣解的：要使摩托車所用時(shí)間最短，應(yīng)先由靜止加速到最大速度v1=40m/s，然后再減速到v2=20m/s，t1=v1a你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理？若合理，請(qǐng)完成計(jì)算；若不合理，請(qǐng)說(shuō)明理由，并用你自己的方法算出正確結(jié)果．17、（12分）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上；長(zhǎng)為的剛性(既不伸長(zhǎng)也不縮短)輕桿一端通過(guò)銨鏈與A連接，另一端通過(guò)鉸鏈與滑塊B連接；質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長(zhǎng)桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦AB均視為質(zhì)點(diǎn)重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時(shí)滑塊B受到水平力F的大小；(2)小球A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大??；(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過(guò)程中，桿對(duì)滑塊B做的功。

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為g，根據(jù)v2=2gh求出落地的速度之比。【詳解】根據(jù)v2=2gh得v=2gh，高度比為2：1，所以落地的速度比為2:1，故AB錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為g，以及掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的速度位移公式v2=2gh。2、B【解析】速度在兩個(gè)過(guò)程中變化相同，由動(dòng)能定理可知在兩個(gè)過(guò)程中重力做功之比為1:3，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由P=W/t可知B對(duì)；3、D【解析】

A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，但是方向不斷變化，則是一種非勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向不斷變化，則是一種非勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體因?yàn)橛邢蛐募铀俣?，則其受的合外力不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的合外力大小不變，方向不斷變化，則不是恒力，選項(xiàng)D正確；故選D.4、B【解析】

由解得：①②③④

A.因引力與衛(wèi)星的質(zhì)量有關(guān)，因質(zhì)量關(guān)系不知，則其受力不可知，故A錯(cuò)誤；B.由可知周期大的軌道半徑大，故B正確；C.由可知軌道半徑大的線速度小，故C錯(cuò)誤；D.由可知軌道半徑大的加速度小，故D錯(cuò)誤；5、C【解析】當(dāng)合速度的方向與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為，則，所以，渡河的位移x=d=400m；根據(jù)矢量合成法則，則有：，渡河時(shí)間，C正確．【點(diǎn)睛】船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，這類題主要是問(wèn)最短的時(shí)間和最短的路程，最短的時(shí)間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這樣就可以用最快的速度過(guò)河，這個(gè)分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過(guò)河的時(shí)候渡河時(shí)間最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，這樣就可以在垂直河岸方向上運(yùn)動(dòng)，最短的位移是河兩岸的距離．6、B【解析】

A．物體的合力做正功為，則物體的動(dòng)能增量為，所以選項(xiàng)A正確；B．物體下落過(guò)程中，受到阻力為，物體克服阻力所做的功，機(jī)械能減小量等于阻力所做的功，故機(jī)械能減少，故BC錯(cuò)誤；D．物體下落高度，重力做功為，則重力勢(shì)能減小為，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題應(yīng)明確重力勢(shì)能變化是由重力做功引起，而動(dòng)能變化是由合力做功導(dǎo)致，除重力以外的力做功等于機(jī)械能的變化．7、AC【解析】

根據(jù)F-t圖像面積意義和動(dòng)量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，則；應(yīng)用位移公式可知＝、＝＋，則，B錯(cuò)、A對(duì)；在第一個(gè)內(nèi)對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)能定理有＝、在第二個(gè)內(nèi)對(duì)物體應(yīng)用動(dòng)能定理有＝，則，D錯(cuò)、C對(duì)8、CD【解析】A、小球從水平方向下落到豎直方向，由機(jī)械能守恒可得：所以，故A錯(cuò)誤；B、由于兩條繩的長(zhǎng)度不相等由可知在最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能不相等，故B錯(cuò)；C、兩個(gè)小球有相同的質(zhì)量并且初狀態(tài)在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩球初狀態(tài)的機(jī)械能相等，小球A、B在下落的過(guò)程中只有重力做功，所以A、B機(jī)械能都是守恒的，則當(dāng)兩球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，具有相同的機(jī)械能，故C正確；D、在最低點(diǎn)由牛頓第二定律且知T=3mg,故D正確；本題選：CD點(diǎn)睛：利用機(jī)械能守恒求最低點(diǎn)的速度，并根據(jù)牛頓第二定律求解繩子的拉力。9、BC【解析】

由萬(wàn)有引力提供向心力的線速度表達(dá)式可得：GMmh+R2＝mv2h+R；由萬(wàn)有引力等于重力可得：【點(diǎn)睛】本題是萬(wàn)有引力提供向心力的基本應(yīng)用，此類應(yīng)用多是和圓周運(yùn)動(dòng)向心力的表達(dá)式相結(jié)合，故要熟練掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力的各種表達(dá)形式．10、AC【解析】

AB．由題意可知，y軸方向y=v0t而x軸方向x=at2聯(lián)立可得故A正確，B錯(cuò)誤；C．設(shè)合速度的方向與y軸夾角為α，則有故C正確；

D．x軸方向vx=at那么合速度的大小則v的大小與時(shí)間t不成正比，故D錯(cuò)誤；

故選AC。11、ACD【解析】既然是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故A正確；平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，故B錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不共線，一定存在加速度，曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定不為零．故C正確；物體所受的合外力和它速度方向不在同一直線上，物體就是在做曲線運(yùn)動(dòng)．故D正確．故選B．12、AD【解析】曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，則曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，例如勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度一定變化，則一定有加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體可能受到恒力作用，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選AD.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、DBGHIK所在段均可給分（比如回答GH或GI或HI或GHIK）【解析】

①除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、刻度尺；②實(shí)驗(yàn)中可以適當(dāng)抬高木板的一側(cè)來(lái)平衡摩擦阻力．受力平衡時(shí)，小車應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以正確的做法是：放開(kāi)拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯(cuò)誤，D正確．③若木板是水平放置的，則小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要受到滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)小車速度達(dá)最大時(shí)，則小車的合力為零．所以除摩擦力外，還有橡皮筋的拉力．因此橡皮筋處于伸長(zhǎng)狀態(tài)．故選B．④在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用圖中紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分，即GK部分進(jìn)行測(cè)量．14、刻度尺m<<M平衡摩擦力【解析】

(1)[1]用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，從而算出運(yùn)動(dòng)速度。(2)[2]只有當(dāng)m<<M時(shí)，小車受到的合力與沙和沙桶的總