上海市徐匯中學2022年物理高一第二學期期末綜合測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示為2017年我國自主研制的新一代噴氣式大型客機C919在上海浦東機場起飛的照片，C919的成功首飛意味著經(jīng)過近半個世紀的艱難探索，我國具備了研制一款現(xiàn)代干線飛機的核心能力，現(xiàn)有總質(zhì)量m=200t一架大型飛機，從靜止開始保持額定功率滑跑，當位移達到L=6.0時，速度達到最大速度v=60m/s，并以此速度起飛，在此過程中飛機受到的平均阻力是飛機重力的0.02倍（），下列有關數(shù)據(jù)正確的是A．飛機起飛過程所用時間小于20sB．飛機起飛過程加速度為C．飛機起飛的功率P為D．飛機起飛的動能為2、一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小△v和碰撞過程中小球的動能變化量△Ek為（

）A．△v=0

B．△v=12m/sC．△Ek=1.8J

D．△Ek=10.8J3、質(zhì)量為m的物體以速度v0水平拋出，當其豎直分位移與水平分位移大小相等時，不計空氣阻力，重力加速度為gA．物體的動能大小為mB．物體的瞬時速度大小為2C．重力的瞬時功率為2mgD．該過程物體重力做功的平均功率為14、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:15、(本題9分)關于動能的理解，下列說法正確的是A．一般情況下，中的v是相對于地面的速度B．動能的大小與物體的運動方向有關C．物體以相同的速率向東和向西運動，動能的大小相等、方向相反D．當物體以不變的速率做曲線運動時其動能不斷變化6、(本題9分)關于靜電場，以下敘述中正確的是()A．點電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點電荷B．電場強度是標量，運算時不滿足平行四邊形定則C．某點電場強度的方向，與該點負電荷所受電場力方向相反D．電場線分布越密的地方電場強度越小7、在距河面高度h＝20m的岸上有人用長繩拴住一條小船，開始時繩與水面的夾角為30°，人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么A．5s時繩與水面的夾角為60°B．5s時小船前進了15mC．5s時小船的速率為5m/sD．若小船質(zhì)量為20kg，則5s內(nèi)物體的動能變化量為130J8、(本題9分)汽車在平直的公路上行駛，某一段時間內(nèi)汽車的功率隨時間的變化如圖所示，設汽車運動過程中受到的阻力不變，則在這一段時間內(nèi)汽車的運動情況可能是（）A．汽車做勻速直線運動B．汽車做勻加速直線運動C．汽車做加速度增加的加速直線運動D．汽車做加速度減小的加速直線運動9、(本題9分)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，球在前，球在后、、、，當球與球發(fā)生碰擅后，、兩球的速度可能為（）A．、B．、C．、D．、10、(本題9分)甲、乙兩物體都在做勻速圓周運動，下列情況下，關于向心加速度的說法正確的是()A．當它們的角速度相等時，乙的線速度小則乙的向心加速度小B．當它們的周期相等時，甲的半徑大則甲的向心加速度大C．當它們的線速度相等時，乙的半徑小則乙的向心加速度小D．當它們的線速度相等時，在相同的時間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙的大，則甲的向心加速度比乙的小11、(本題9分)下列說法正確的是()A．力是使物體慣性改變的原因B．靜止的火車啟動時速度變化緩慢，是因為物體靜止時慣性大C．乒乓球可快速被抽殺，是因為乒乓球的慣性小D．為了防止機器運轉(zhuǎn)時振動，采用地腳螺釘固定在地面上，是為了增大機器的慣性12、(本題9分)一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s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)某實驗小組用圖所示的實驗裝置和器材做“探究動能定理”實驗，在實驗中，該小組同學把砂和砂桶的總重力當作小車受到的合外力，為探究小車的動能變化規(guī)律：（1）為了保證實驗結(jié)果的誤差盡量小，在實驗操作中，下面做法必要的是____。A．實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作B．實驗操作時要先釋放小車，后接通電源C．在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近越好D．在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量（2）除實驗裝置圖中的儀器外，還需要的測量儀器有__________________________，（3）如圖為實驗中打出昀一條紙帶，現(xiàn)選取紙帶中的A、B兩點來探究“動能定理”。已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g，圖中已經(jīng)標明了要測量的物理量。另外，小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m。請你把要探究的結(jié)果用題中給出的字母表達出_____________________________________________。14、（10分）(本題9分)某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化的關系”的實驗如圖1，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W．當用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致．每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出．（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、_____（填測量工具）和_____（填“交流”或“直流”）電源；（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是_____A．放開小車，能夠自由下滑即可B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可D．放開拖著紙帶的小車，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動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_____A．橡皮筋處于原長狀態(tài)B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的_____部分進行測量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）．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)質(zhì)量為5t的汽車，在平直公路上以60KW恒定的功率從靜止開始啟動，速度達到24m/s的最大速度后立即關閉發(fā)動機，汽車從啟動到停下通過的總位移為1200m，運動過程中阻力不變，求：（1）汽車所受阻力的大?。唬?）汽車關閉發(fā)動機后前進的距離；（3）汽車從啟動到達到最大速度的時間．16、（12分）(本題9分)如圖所示，小球沿光滑的水平面沖上一個光滑的半圓形軌道，軌道半徑為R，小球在軌道的最高點對軌道的壓力大小恰等于小球的重力，問：(1)小球落地時速度為多大？(2)小球落地時水平方向的位移？17、（12分）(本題9分)如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A，B，C分別是三個輪邊緣的質(zhì)點，且RA＝RC＝2RB，求三質(zhì)點的向心加速度aA∶aB∶aC之比．

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、C【解析】(1)根據(jù)題意當位移達到L=6.0時，速度達到最大速度v=60m/s，所以飛機起飛時的動能汽車的額定功率為由動能定理可求得;解得：t=250s，故AD錯，C正確；B、由于飛機從靜止開始保持額定功率滑跑，所以隨著速度的增大，牽引力在減小，所以飛機做加速度減小的加速度運動，故B錯誤；故本題答案是：C點睛：本題考查了汽車啟動的問題，要把握牛頓第二定律和運動學公式去分析機車的運動情況．2、B【解析】

AB．規(guī)定初速度方向為正方向，初速度為：v1=6m/s，碰撞后速度為：v2=﹣6m/s△v=v2﹣v1=﹣12m/s，負號表示速度變化量的方向與初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度變化量的大小為12m/s．故A錯誤，B正確；C、反彈后的速度大小與碰撞前相同，即初、末動能相等，所以△Ek=0，故C錯誤，D錯誤．故選B．3、C【解析】

根據(jù)平拋運動的特點，結(jié)合豎直分位移與水平分位移大小相等關系列式，求出相應的時間，繼而可求出速度、功率和動能。【詳解】物體做平拋運動，水平位移：x=v0t，豎直位移：y=12AB．物體的瞬時速度為：v=v02C．重力的瞬時功率為：P=mgvD．重力做功的平均功率為：P=mg【點睛】本題考查了平拋運動的綜合應用，較為簡單。4、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ5、A【解析】

A．一般情況下,我們選到的參考系均為地面,故中的v是相對于地面的速度，以A選項是正確的;B．動能是標量，動能大小與速度方向無關，與速度大小有關;故B錯誤;C．由動能公式可得,動能的大小由物體的質(zhì)量和速度大小決定,與物體的運動方向無關;物體以相同的速率向東和向西運動，動能是相同的。故C選項是錯誤的;D．只要速率不變,則物體的動能就不會改變;故D錯誤;6、C【解析】

A.點電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略時，就可以看成是點電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點電荷，故A不符合題意。B.電場強度是矢量，運算時滿足平行四邊形定則，故B不符合題意。C.某點電場強度的方向，與該點負電荷所受電場力方向相反，與正電荷所受電場力方向相同，故C符合題意。D.電場線的疏密程度表示場強強弱，越密，電場強度越大，故D不符合題意。7、CD【解析】

由幾何關系可知，開始時河面上的繩長為；

此時船離岸的距離x1=20m；5s后，繩子向左移動了vt=15m，則河面上繩長為40m-15m=25m；則此時小船離河邊的距離為：x2==15m，5s時繩與水面的夾角為α，則有：，解得：α=53°，故A錯誤；5s時刻小船前進的距離為：x=20m-15m=19.6m，故B錯誤；船的速度為合速度，由繩收縮的速度及繩擺動的速度合成得出，則由幾何關系可知，cosθ=0.6，則船速v船==5m/s，故C正確；開始時船的速度，5s內(nèi)船的動能變化量，選項D正確.8、AD【解析】在這一段時間內(nèi)，若初始時刻，牽引力等于阻力，則汽車做勻速直線運動，功率保持不變．若牽引力大于阻力，汽車做加速運動，速度增大，功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速直線運動，故BD正確．9、AB【解析】兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,以兩球的初速度方向為正方向,如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動量守恒定律得:解得速度為如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞：由機械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB對；CD錯；故AB正確點睛：兩球碰撞過程,系統(tǒng)不受外力,故碰撞過程系統(tǒng)總動量守恒;碰撞過程中系統(tǒng)機械能可能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律,碰撞后的系統(tǒng)總動能應該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動能;同時考慮實際情況,碰撞后A球速度不大于B球的速度.10、AB【解析】A、角速度相等，乙的線速度小，根據(jù)公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正確；B、周期相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=(C、線速度相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=vD、線速度相等，角速度大的向心加速度大，則D錯誤。點睛：對于圓周運動的公式要采用控制變量法來理解．當半徑不變時，加速度才與線速度、角速度和周期有單調(diào)性關系，而當半徑也變化時，加速度與線速度、角速度和周期不具有單調(diào)性關系。11、CD【解析】：選CD.物體慣性大小與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關，A、B均錯誤；乒乓球質(zhì)量小、慣性小、狀態(tài)容易改變，可快速被抽殺，C正確；用地腳螺釘把機器固定在地球上，相當于增大了機器的質(zhì)量，也就增大了機器的慣性，因此機器在運轉(zhuǎn)時就難以發(fā)生振動現(xiàn)象，D正確．12、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達正對岸，設船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運動和合運動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AD刻度尺、天平（或彈簧秤）【解析】

第一空.A、實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作，以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力，故A正確．

B、實驗時，若先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故B錯誤．

C、在利用紙帶進行數(shù)據(jù)處理時，所選的兩個研究點離得越近測量誤差越大，故C錯誤．

D、在實驗過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，這樣才能使得砂和砂桶的總重力近似等于細繩對小車的拉力，故D正確．第二空.由于實驗需要測量小車速度，速度是使用打點計時器打的紙帶計算得出的，故要測量點距，需要刻度尺；本實驗還要測量質(zhì)量，故需要天平．第三空.小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，M遠大于m．則對小車的作用力等于砂和砂桶的總重力mg，所以恒力對小車做的功可表示為：mgx．由得：，，所以小車動能的改變量為；本實驗就是要驗證減少的重力勢能是否等于增加的動能，即mgx＝.14、DBGHIK所在段均可給分（比如回答GH或GI或HI或GHIK）【解析】

①除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、刻度尺；②實驗中可以適當抬高木板的一側(cè)來平衡摩擦阻力．受力平衡時，小車應做勻速直線運動，所以正確的做法是：放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可，故ABC錯誤，D正確．③若木板是水平放置的，則小車在運動過程中要受到滑動摩擦力，當小車速度達最大時，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狀態(tài)．故選B．④在正確操作情況下，打在紙帶上的點并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應選用圖中紙帶上點跡均勻的部分，即GK部分進行測量．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、