遼寧省沈陽市鐵路實驗中學(xué)2022年物理高一下期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)在高空勻速水平飛行的飛機(jī)上自由釋放一物，若空氣阻力不計，飛機(jī)上人看物體的運(yùn)動軌跡是（）A．豎直的直線 B．傾斜的直線C．不規(guī)則曲線 D．拋物線2、(本題9分)對于萬有引力定律的表達(dá)式F=Gm1①公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的②當(dāng)r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大③m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)④m1與m2受到的引力是一對平衡力A．①③B．②④C．①②④D．①④③3、(本題9分)在一個電場中a、b、c、d四個點分別引入試探電荷時，電荷所受到的電場力F跟引入電荷的電荷量之間的函數(shù)關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是()A．這個電場是勻強(qiáng)電場B．a(chǎn)、b、c、d四點的電場強(qiáng)度大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>EcC．同一點的電場強(qiáng)度隨試探電荷電荷量的增加而增加D．無法比較以上四點的電場強(qiáng)度值4、(本題9分)在下列情況中，物體機(jī)械能守恒的是（）A．物體沿斜面勻速滑下B．降落傘在空中勻速下降C．不計空氣阻力，斜向上拋出的物體在空中運(yùn)動的過程中D．起重機(jī)吊著重物加速上升5、(本題9分)據(jù)報道“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為100km和100km，運(yùn)行速率分別為v1和v1．那么，v1和v1的比值為（月球半徑取1700km）（）A．B．C．D．6、(本題9分)如圖所示，兩個質(zhì)量相同的小球A和B，分別用線懸在等高的、兩點，A球的懸線比B球的懸線長，把兩球的懸線拉到水平后將小球無初速度的釋放，則經(jīng)過最低點時以懸點O為零勢能點A．A球的速度等于B球的速度B．A球的動能小于B球的動能C．A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能D．A球的機(jī)械能小于B球的機(jī)械能7、(本題9分)一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬為50m、水流速度恒為5m/s的平直河流，下列說法正確的是（）A．小船渡河的最短時間為5sB．小船渡河的最短時間為10sC．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小8、(本題9分)如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動B．過山車在圓軌道最低點時乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點時的速度應(yīng)不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點時對軌道壓力大小等于其重力9、(本題9分)一條河寬100m，船在靜水中的速度為5m／s，水流速度是3m／s，則A．該船可能垂直河岸橫渡到對岸B．當(dāng)水流速度增大時，橫渡時間也增大C．當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時，船的位移最小D．當(dāng)船頭延直河岸橫時，過河所用的時間最短，且為20s10、(本題9分)如圖所示，三條平行且等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，其電勢分別為10V、20V、30V．實線是一帶電的粒子（不計重力）在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的軌跡，對于軌跡上的a、b、c三點，已知：帶電粒子帶電量為0.01C，在a點處的動能為0.5J，則該帶電粒子A．粒子帶正電 B．在b點處的電勢能為0.5JC．在b點處的動能為零 D．在c點處的動能為0.4

J11、如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．12、如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質(zhì)點的小物塊質(zhì)量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過底端O點進(jìn)入水平面時無機(jī)械能損失，為使小物塊制動，將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側(cè)一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．彈贄彈性勢能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運(yùn)動時，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物塊在坡道上往返運(yùn)動的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時所能達(dá)到的最大高度為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實驗．圖甲為實驗裝置簡圖，A為小車，其總質(zhì)量為m，B為電火花計時器，C為裝有細(xì)砂的小桶，桶和砂的總質(zhì)量為m0，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車的拉力F等于細(xì)砂和小桶的總重力m0g，小車運(yùn)動的加速度可用紙帶上打出的點求得．(1)本實驗中，小桶和砂的總質(zhì)量m0與小車的質(zhì)量m間應(yīng)滿足的關(guān)為_________．(1)圖乙為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為______

m/s1．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，要求盡可能多的使用測量數(shù)據(jù))(3)在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時，某同學(xué)按照自己的方案將實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象(如圖丙所示)．請繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象____________．(4)在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線如圖丁所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點的原因．答：_______________________________．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用圖甲所示裝置來驗證機(jī)械能守恒定律。在某次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，用刻度尺測量的數(shù)據(jù)如圖乙所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s，O為打點計時器在紙帶上打下的第一個點。取g=9.80m/s?；卮鹣铝袉栴}：（1）乙圖中紙帶的____（填“左”或“右”）端與重錘相連。（2）打點計時器在打下O點到B點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能減少量EP=_____J，動能的增加量EK=_____J。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（3）通過計算可得EP____EK（填“?！被颉?lt;”），這是因為_________。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，足夠長水平面的A點左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。寬度為r的物塊P帶有半徑為r的四分之一光滑圓弧，圓弧的最低點切線水平，距地面的高度為1.5r，靜止放在A點左側(cè)適當(dāng)位置?，F(xiàn)讓小球Q從物塊P的圓弧最高點由靜止釋放，當(dāng)小球Q落地的瞬間，物塊P剛好與靜止放在A點的小物塊R發(fā)生彈性正碰，碰后小物塊R運(yùn)動的最遠(yuǎn)點C與A點的距離為3r。已知P、Q、R的質(zhì)量分別為6m、3m、2m，重力加速度為g，物塊P、R碰撞過程時間很短，發(fā)生的位移不計，小球Q、物塊R大小不計，求：(1)小球Q離開P時的速度大?。?2)小物塊R與A點右側(cè)水平面間的動摩擦因數(shù)；(3)小球Q落地點B與A點的距離。16、（12分）(本題9分)如圖所示，跳臺滑雪運(yùn)動員從滑道上的A點由靜止滑下，經(jīng)時間t0從跳臺O點沿水平方向飛出．已知O點是斜坡的起點，A點與O點在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運(yùn)動員的質(zhì)量為m．重力加速度為g．不計一切摩擦和空氣阻力．求：（1）運(yùn)動員經(jīng)過跳臺O時的速度大小v；（2）從A點到O點的運(yùn)動過程中，運(yùn)動員所受重力做功的平均功率；17、（12分）一質(zhì)量為m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上，并立即沿反方向彈回．已知反彈速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞過程中斜面對小球的沖量的大?。?/p>

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】水平勻速飛行的飛機(jī)，自由釋放一物體，物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，并且速度大小和飛行的速度相同，飛機(jī)上的人看到物體始終在其正下方，所以飛機(jī)上的人看到物體的軌跡是豎直的直線，A正確．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動的性質(zhì)，知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律．選擇不同的參考系，對運(yùn)動的描述是不一樣的．2、A【解析】公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的，選項A正確；萬有引力定律只適用于質(zhì)點之間的相互作用，故當(dāng)r趨近于零時，不能看做質(zhì)點，萬有引力定律不適用，選項B錯誤；m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)，選項C正確；m1與m2受到的引力是一對相互作用力，因作用在兩個物體上，不是平衡力，選項D錯誤；故選AC.3、B【解析】

AB.圖線斜率的絕對值Fq，所以可以使用直線的斜率表示電場強(qiáng)度的大小，d圖線斜率的絕對值最大，所以d點的電場強(qiáng)度最大，c圖線斜率的絕對值最小，電場強(qiáng)度的最小。所以四點場強(qiáng)的大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>EcC.同一點的電場強(qiáng)度是由電場本身決定的與試探電荷的電荷量無關(guān)。故C不符合題意。4、C【解析】物體沿斜面勻速滑下的過程中，動能不變，重力勢能減小，則其機(jī)械能減少，故A錯誤；降落傘在空中勻速下降，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，故B錯誤；不計空氣阻力，將物體斜向上拋出后，只受重力，故機(jī)械能守恒，故C正確；起重機(jī)吊著重物加速上升，拉力對重物做功，機(jī)械能不守恒，故D錯誤．故選C．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機(jī)械能守恒的方法：1、根據(jù)條件，看是否只有重力做功．2、看勢能和動能之和是否保持不變．5、C【解析】試題分析：“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月作圓周運(yùn)動，由萬有引力提供向心力有可得（M為月球質(zhì)量，R為軌道半徑），它們的軌道半徑分R1=1900Km、R1=1800Km，則，故選C?？键c：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】本題考查了萬有引力在天體中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來源，并能列出等式解題．向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．求一個物理量之比，我們應(yīng)該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再進(jìn)行之比。6、C【解析】

A.根據(jù)動能定理得：mgL=mv2，解得：，所以A球的速度大于B球的速度，故A錯誤。B.在最低點，小球的動能為Ek=mv2=mgL，則A球的動能大于B球的動能。故B錯誤。CD.A、B兩球在運(yùn)動的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，初始位置時兩球的機(jī)械能相等，所以在最低點，兩球的機(jī)械能相等。故C正確，D錯誤。7、AC【解析】

AB.當(dāng)小船船頭指向河對岸時，小船渡河時間最短，小船渡河的最短時間為，故A正確，B錯誤；CD.因為小船在靜水中的速度為10m/s大于水流速度恒為5m/s，小船渡河的最短路程是河的寬度50m，所以若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程仍是河的寬度保持不變，故C正確，D錯誤。8、CD【解析】

A．過山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動，故A錯誤；B．在最低點時，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．在最高點，重力和軌道對車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對車的壓力為零時，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點時的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點的過程中，根據(jù)動能定理得：解得；所以軌道對車的支持力為故D正確；9、AD【解析】

小船參與了靜水的運(yùn)動和水流的運(yùn)動，最終的運(yùn)動是這兩運(yùn)動的合運(yùn)動．當(dāng)靜水中速度與河岸垂直時，渡河時間最短．【詳解】由于船在靜水中速度大于水流速度，則兩者的合速度垂直河岸，可以正對到達(dá)．故A正確．當(dāng)水速增大時，不會影響垂直河岸的速度，因此橫渡時間不會受到影響，故B錯誤；當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，且最短時間為，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性，各分運(yùn)動具有獨(dú)立性，互不干擾，注意理解船垂直過河與合速度垂直過河的區(qū)別．10、AD【解析】

A．由等勢面與場強(qiáng)垂直可知場強(qiáng)方向向上，電場力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，所以電場力向上，所以為正電荷，故A正確；B．由電勢能的定義知粒子在b點處的電勢能EPb=φq=0.01×30J=0.3J故B錯誤；C．由粒子在a點處的總能量E=0.01×10J+0.5J=0.6J由能量守恒得在b點處的動能為：Ekb=0.6-0.3J=0.3J故C錯誤；

D．由能量守恒得在C點處的動能為：EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J故D正確.11、AD【解析】

根據(jù)知，軌道半徑越大，周期越大，所以TA>TB，故A正確；由知：，所以vB>vA，又因為質(zhì)量相等，所以EkB>EkA，故B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積相等，所以C錯誤；由開普勒第三定律知，D正確．【點睛】重點是要掌握天體運(yùn)動的規(guī)律，萬有引力提供向心力。選項C容易錯選，原因是開普勒行星運(yùn)動定律的面積定律中有相等時間內(nèi)行星與太陽的連線掃過的面積相等。這是針對某一行星的，而不是兩個行星。12、BC【解析】

A．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，當(dāng)小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以彈簧彈性勢能的最大值小于mgh，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時小物塊上滑時可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點，對于運(yùn)動的全過程，由動能定理得解得在斜面上運(yùn)動的總路程故C正確；D．設(shè)物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過程中由動能定理得：解得故D錯誤。故選BC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)m0遠(yuǎn)小于m

(1)3.1

(3)圖略；(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠【解析】（1）本實驗中，小桶和砂的總質(zhì)量m0與小車的質(zhì)量m間應(yīng)滿足的關(guān)系為m0遠(yuǎn)小于m，這樣可認(rèn)為小車所受的拉力等于小桶和砂的重力；（1）從紙帶上看出，相鄰兩點間位移之差為一恒量，△x=0.51cm，根據(jù)△x＝aT1得，

（3）如圖；

（4）圖線不通過坐標(biāo)原點，F(xiàn)不為零時，加速度仍為零，知實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．14、（1）左（2）0.941，0.938（3）>，克服阻力做功【解析】（1）重錘拉著紙帶做加速運(yùn)動，即開始的點跡之間的距離小，后來越來越大，故從乙圖可知左端與重錘相連；（2）O點到B點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能減少量ΔEP=mghOB（3）通過計算可得ΔE【點睛】紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點間距，利用