湖北省武漢市鋼城四中2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、2019年2月16日，世界游泳錦標(biāo)賽跳水項(xiàng)目選拔賽（第一站）在京舉行，重慶選手施延懋在女子3米跳板決賽中，以386.60分的成績(jī)獲得第一名，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員壓板使跳板彎曲到最低點(diǎn)時(shí)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．跳板發(fā)生形變是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的重力大于板對(duì)她支持力B．彎曲的跳板受到的壓力，是跳板發(fā)生形變而產(chǎn)生的C．在最低點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)D．跳板由最低點(diǎn)向上恢復(fù)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒2、在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的太空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，下列儀器中可正常使用的是A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．天平 C．體重計(jì) D．?dāng)[鐘3、(本題9分)從空中以v0=40m/s的初速度水平拋出一重為G=10N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)t=5s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為()A．500W B．400W C．300W D．700W4、(本題9分)2019年6月5口，我國(guó)在黃海海域使用長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭，成功完成“一箭七星”海上發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握海射技術(shù)的國(guó)家。假如某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍，則（）A．根據(jù)公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將增大到原來(lái)的2倍B．根據(jù)公式，可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的C．根據(jù)公式，可知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的D．根據(jù)B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來(lái)的5、(本題9分)下列物理量屬于標(biāo)量的是()A．加速度 B．力 C．位移 D．功6、某質(zhì)點(diǎn)在xoy平面上運(yùn)動(dòng)，其沿x軸和y軸上的分運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系均可用圖表示（兩分運(yùn)動(dòng)圖像坐標(biāo)軸的分度可能不同）。則A．此質(zhì)點(diǎn)一定做直線運(yùn)動(dòng)B．此質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng)C．此質(zhì)點(diǎn)的軌跡不可能是圓周D．此質(zhì)點(diǎn)的軌跡可能與平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡相同7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)。已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離為L(zhǎng)，子彈進(jìn)入木塊的深度為x，若木塊對(duì)子彈的阻力F恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=8、(本題9分)如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，小球從某一高度擺下．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)繩對(duì)小球拉力的方向豎直向上B．細(xì)繩對(duì)小球拉力的大小等于重力C．小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度越大，細(xì)繩對(duì)小球的拉力越大D．細(xì)繩對(duì)小球的拉力大小與小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度大小無(wú)關(guān)9、某宇航員的質(zhì)量是71kg，他在地球上最多能舉起100kg的物體，假定該字航員登上星表面。已知火星的半徑是地球半徑的一半，其質(zhì)量是地球質(zhì)量的19，地球表面重力加速度為10m/s1A．宇航員在火星上所受重力310NB．在地球與火星表面宇航員豎直跳起的最大高度一樣C．地球與火星的第一宇宙速度之比為3：1D．宇航員在火星上最多能舉起115kg的物體10、(本題9分)空中某點(diǎn)，將兩個(gè)相同小球同時(shí)以相同的初速度V水平拋出、豎直上拋，則從拋出到落地，設(shè)地面為零勢(shì)面，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．豎直向上拋的小球在下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量最大B．兩個(gè)小球落地的速度大小相同C．落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同，方向都是豎直向下D．平拋的小球，其重力的平均功率最大11、(本題9分)2022年冬奧會(huì)將在北京召開(kāi)。如圖所示是簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖，運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開(kāi)始滑下，到達(dá)C點(diǎn)后水平飛出，落到滑道上的D點(diǎn)，E是運(yùn)動(dòng)軌跡上的某一點(diǎn)，在該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與軌道CD平行，設(shè)運(yùn)動(dòng)員從C到E與從E到D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2，EF垂直CD，則有關(guān)離開(kāi)C點(diǎn)后的飛行過(guò)程（）A．有t1=t2，且CF=FDB．若運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)C點(diǎn)的速度加倍，則飛行時(shí)間加倍C．若運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)C點(diǎn)的速度加倍，則落在斜面上的距離加倍D．若運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)C點(diǎn)的速度加倍，則落在斜面上的速度方向不變12、(本題9分)物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2m/s2，那么在任意1s內(nèi)A．速度的變化量為2m/sB．物體的末速度一定比初速度大2m/sC．物體的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/sD．物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，通過(guò)電磁鐵控制小鐵球從A點(diǎn)由靜止釋放，下列過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出）記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門(mén)位置使小鐵球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門(mén)中的激光束．（當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔胓表示）（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量的物理量有_________；A．A點(diǎn)與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD．小鐵球的直徑dE．A、B之間的距離h（2）小鐵球通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=________，如果關(guān)系式=_________成立，則可驗(yàn)證小鐵球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．（用測(cè)量的物理量表示）．14、（10分）(本題9分)在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為2.00kg的重物由靜止自由下落，帶動(dòng)紙帶打出一系列的點(diǎn)，如圖所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，距離單位為cm．（g＝9.8m/s2）（所有計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度＝___________m/s；（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的動(dòng)能增加量＝______J，勢(shì)能減少量＝_________J．（3）通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上小于，其主要原因?yàn)開(kāi)_________________．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）(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，從半徑為R、質(zhì)量為M的光滑圓槽頂端由靜止滑下．在槽被固定和可沿著光滑平面自由滑動(dòng)兩種情況下，木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小之比為多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開(kāi)口向上，用輕質(zhì)活塞封閉有一定質(zhì)量體積為V0的氣體，外界大氣壓強(qiáng)為P0，環(huán)境溫度為T(mén)0，輕質(zhì)活塞橫截面積為S，與氣缸之間的摩擦不計(jì)?，F(xiàn)在活塞上面放一質(zhì)量為m的物塊，活塞緩慢下移，并最終靜止在某一位置。重力加速度為g。求：(1)活塞靜止時(shí)，離氣缸底端的距離是多少？(2)如果拿掉物塊，要保持活塞位置不變，環(huán)境溫度需要如何改變？變化了多少？17、（12分）(本題9分)如圖所示，用輕繩系住質(zhì)量為m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)繞點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)。小球在最高點(diǎn)A的速度大小為v,求：（1）小球在最高點(diǎn)A時(shí)，繩子上的拉力大??；（2）小球在最低點(diǎn)B時(shí)，繩子上的拉力大小。

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、C【解析】

A.跳板發(fā)生形變是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板施加了力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.運(yùn)動(dòng)員對(duì)跳板有壓力是由運(yùn)動(dòng)員的腳發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；C.運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)具有向上的加速度，所以是處于超重狀態(tài)，支持力大于重力，故C正確；

D.跳板由最低點(diǎn)向上恢復(fù)的過(guò)程中，支持力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。2、A【解析】

在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的太空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)。A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與重力無(wú)關(guān)，可以使用，A正確。B.天平依靠重力工作，無(wú)法正常使用，B錯(cuò)誤。C.體重計(jì)依靠重力工作，無(wú)法正常使用，C錯(cuò)誤。D.擺重依靠重力工作，無(wú)法正常使用，D錯(cuò)誤。3、A【解析】

物體做的是平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在物體落地的瞬間速度的大小為vy=gt=10×5m/s=50m/s，物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為P=Fv=mgvy=10×50W=500W．故選A．【點(diǎn)睛】公式P=Fv通常用來(lái)求解瞬時(shí)功率，往往用來(lái)求解平均功率，是在平均速度可求得的情況下計(jì)算平均功率的特殊方法．4、CD【解析】

A．角速度也會(huì)隨半徑的變化而變化，因此線速度不會(huì)是原來(lái)的2倍，A錯(cuò)誤；C．其它物理量都不變，只有半徑變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，根據(jù)萬(wàn)有引力公式，向心力將變?yōu)樵瓉?lái)的，C正確；BD．根據(jù)B和C中給出的公式，可推得因此當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2倍時(shí)，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減小到原來(lái)的，B錯(cuò)誤，D正確。故選CD。5、D【解析】

A.加速度是有大小，又有方向的矢量，故A錯(cuò)誤；B．力是有大小，又有方向的矢量，故B錯(cuò)誤；C．位移是有大小，又有方向的矢量，故C錯(cuò)誤；D．功是只有大小，沒(méi)有方向的標(biāo)量，故D正確。故選D．6、C【解析】

由圖知質(zhì)點(diǎn)在軸方向做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，在軸方向做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，則有質(zhì)點(diǎn)的合加速度恒定；由于兩分運(yùn)動(dòng)圖像坐標(biāo)軸的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向與合速度方向之間的夾角大于或等于小于，而平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度和初速度的夾角為，所以質(zhì)點(diǎn)可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)但此質(zhì)點(diǎn)的軌跡一定與平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡不相同，圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力是變力而不是恒力，因此一定不做圓周運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。7、ACD【解析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項(xiàng)A符合題意，選項(xiàng)B不合題意；C.對(duì)木塊運(yùn)用動(dòng)能定理，有FL=12Mv2故選項(xiàng)C符合題意；D.對(duì)子彈，由動(dòng)能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項(xiàng)D符合題意。8、AC【解析】

小球在最低點(diǎn)時(shí)，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，方向指向圓心，所以細(xì)繩對(duì)小球拉力的方向豎直向上，，根據(jù)向心力公式得：F-mg=m，F(xiàn)=mg+m＞mg，速度越大，拉力越大，故AC正確，BD錯(cuò)誤．故選AC．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是知道小球在最低點(diǎn)時(shí)，由重力和繩子的拉力的合力提供向心力，知道向心力方向指向圓心．9、AD【解析】

A.設(shè)火星半徑為R質(zhì)量為M，表面的重力加速度為g火，則地球的半徑為1R，質(zhì)量為9M，依題意質(zhì)量為m的物體在火星表面有：GMm質(zhì)量為m的物體在地球表面有：G9Mm解得：g所以質(zhì)量為71kg的宇航員在火星的重量為：mg火＝310N故選項(xiàng)A符合題意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，豎直起跳高度h=可知最大高度不等.故選項(xiàng)B不符合題意.C.星球第一宇宙速度v=則地球與火星第一宇宙速度之比為3：2.故選項(xiàng)C不符合題意.D.設(shè)他在火星上最多能舉起質(zhì)量為mz的物體，則有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故選項(xiàng)D符合題意.10、BD【解析】A、豎根據(jù)個(gè)功能關(guān)系可知：重力勢(shì)能的變化等于重力做功，重力的功與高度差有關(guān)，由于小球拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)的高度相同，重力做功相同，則小球重力勢(shì)能的變化量相等，故A錯(cuò)誤

B、小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，落地時(shí)動(dòng)能相等，故可得到落地時(shí)速度大小相等，故B正確；

C、根據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式，平拋運(yùn)動(dòng)重力的瞬時(shí)功率最小，豎直上拋的小球落地時(shí)的瞬時(shí)功率大，同時(shí)瞬時(shí)功率為標(biāo)量，沒(méi)有方向，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)重力做功公式W=mgh可知，兩個(gè)小球重力做功相同，落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長(zhǎng)，平拋的時(shí)間短，所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩個(gè)小球重力做功的平均功率不同，平拋的平均功率大，故D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒，然后結(jié)合平均功率和瞬時(shí)功率的相關(guān)公式列式分析判斷．11、BD【解析】

AB.以C點(diǎn)為原點(diǎn)，以CD為x軸，以CD垂直向上方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系如圖：對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，y軸方向做類豎直上拋運(yùn)動(dòng)，x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員速度方向與軌道平行時(shí)，在Y軸方向上到達(dá)最高點(diǎn)，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，知t1=t2。而x軸方向運(yùn)動(dòng)員做勻加速運(yùn)動(dòng)，因t1=t2，故CF＜FD，故A錯(cuò)誤；BC.將初速度沿x、y方向分解為v1、v2，將加速度沿x、y方向分解為a1、a2，則運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，落在斜面上的距離：，離開(kāi)C點(diǎn)的速度加倍，則v1、v2加倍，t加倍，由位移公式得s不加倍，故B正確，C錯(cuò)誤；D.設(shè)運(yùn)動(dòng)員落在斜面上的速度方向與水平方向的夾角為，斜面的傾角為．則有：，，則得，一定，則一定，則知運(yùn)動(dòng)員落在斜面上的速度方向與從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小無(wú)關(guān)，故D正確。12、AB【解析】

A、B、加速度為，在任意1秒內(nèi)，速度的變化量，說(shuō)明每一秒內(nèi)物體的速度增大，即在任意1秒內(nèi)，末速度一定比初速度大，故A正確,B正確；

C、在任意1秒內(nèi)的初始時(shí)刻與前一秒的末時(shí)刻是同一時(shí)刻，物體這一秒的初速度與前一秒末速度相同，故C錯(cuò)誤；

D、任意1秒內(nèi)的末了時(shí)刻與前一秒的初始時(shí)刻相隔時(shí)間，則速度的變化量大小，說(shuō)明物體這一秒的末速度一定比前一秒的初速度大，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)加速度意義的理解，抓住加速度的定義式是解答的關(guān)鍵．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、DE；；；【解析】

（1）A、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門(mén)的距離，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C、利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；

D、利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確；

E、測(cè)量AB之間的距離h求解重力勢(shì)能的減小量，故E正確．

（2）利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代