天津市蘆臺一中2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

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)地球的兩顆人造衛(wèi)星A和B，它們的軌道近似為圓。已知A的周期約為12小時，B的周期約為16小時，則兩顆衛(wèi)星相比（）A．A距地球表面較遠 B．A的角速度較小C．A的線速度較小 D．A的向心加速度較大2、2019年春節(jié)期間熱映的電影《流浪地球》被稱為中國科幻電影的里程碑，影片中提到利用赤道發(fā)動機反向噴射使地球停止自轉(zhuǎn)，可見赤道的地理位置很特殊．發(fā)射人造衛(wèi)星一般也將發(fā)射場選擇在盡可能靠近赤道的地方，這樣選址是因為在赤道附近A．重力加速度較大B．地球的引力較大C．地球自轉(zhuǎn)角速度較大D．地球自轉(zhuǎn)線速度較大3、庫侖利用如圖所示的裝置進行實驗研究，得出了庫侖定律．關(guān)于實驗裝置和實驗操作，下列說法正確的是（）A．小球A、B、C均為帶電小球B．庫侖用儀器測量了金屬球所帶電荷量的具體數(shù)值C．A和C之間的靜電力大小是用彈簧測力計測量出來的D．A和C之間的靜電力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來比較靜電力的大小4、(本題9分)物體做勻加速直線運動，相繼經(jīng)過兩段距離為24m的路程，第一段用時4s，第二段用時2s，則物體的加速度是（）A． B． C． D．5、(本題9分)某同學(xué)在一次投籃表演時將籃球直接投入籃圈，籃圈高度為H，籃球出手高度為h，初速度大小為v，初速度與水平方向夾角為θ，籃球出手點到籃圈的水平距離為L，重力加速度為g．不計空氣阻力并把籃球看成質(zhì)點，已知下面哪組數(shù)據(jù)可以求出籃球從出手到剛?cè)牖@圈的時間（）A．L、θ、vB．H、L、gC．H、θ、vD．H、h、g6、(本題9分)2013年12月6日17時47分，在北京飛控中心工作人員的精密控制下，嫦娥三號開始實施近月制動，進入100公里環(huán)月軌道Ⅰ，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三號探測器將再次變軌，從100公里的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到近月點（B點）15公里、遠月點（A點）100公里的橢圓軌道Ⅱ，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備．關(guān)于嫦娥三號衛(wèi)星，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ運動的周期大于在軌道Ⅰ運動的周期B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點的加速度大于在軌道Ⅰ上A點的加速度C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點時的動能小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點時的動能D．衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點應(yīng)加速7、(本題9分)如圖所示，木塊靜止在光滑水平桌面上，一子彈平射入木塊的深度為d時，子彈與木塊相對靜止，在子彈入射的過程中，木塊沿桌面移動的距離為L，木塊對子彈的平均阻力為f，那么在這一過程中下列說法正確的是（）A．木塊的機械能增量fLB．子彈的機械能減少量為f(L+d)C．系統(tǒng)的機械能減少量為fdD．子彈內(nèi)能的增加量為fd8、(本題9分)兩個小球A、B在光滑水平面上相向運動，已知它們的質(zhì)量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設(shè)為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s9、(本題9分)如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ，桿以O(shè)點為支點繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可自由滑動，當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)角速度為ω1時，小球可在A處的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)角速度為ω2時，小球可在B處的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，設(shè)球?qū)U的壓力分別為N1和N2，則（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω210、如圖所示，質(zhì)量相同的P、Q兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用小錘打擊彈性金屬片，使P球沿水平方向彈出，Q球同時被松開而自由下落，則A．P、Q兩球同時落地B．Q先落地，P后落地C．下落過程中，兩球的重力平均功率相同D．下落至相同高度時，兩球的重力瞬時功率不同11、(本題9分)天文學(xué)家有這樣一個大膽推測：地球有一個從未謀面的“兄弟”，其運行軌道就在地球的運行軌道上，也就是說從地球上看，這個“地球兄弟”永遠在太陽的背面與地球捉迷藏，所以人類一直未能發(fā)現(xiàn)它．由以上信息不可以確定這顆行星的(設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期、軌道半徑、平均密度、自轉(zhuǎn)周期為已知)（）A．公轉(zhuǎn)周期 B．平均密度 C．軌道半徑 D．自轉(zhuǎn)周期12、如圖甲所示，質(zhì)量為m的小滑塊A以向右的初速度v0滑上靜止在光滑水平地面上的平板車B，從滑塊A剛滑上平板車B開始計時，它們的速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，物塊未滑離小車，重力加速度為g，以下說法中正確的是A．滑塊A與平板車B上表面的動摩擦因數(shù)μ=B．平板車B的質(zhì)量M＝2mC．滑塊A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q＝1D．t0時間內(nèi)摩擦力對小車B做功的平均功率為P=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“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，每兩個計數(shù)點之間有四點未畫出，另選連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C作為測量的點，如圖2所示．經(jīng)測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計算重物由O點運動到B點，重力勢能減少了_______J，動能增加了________J（最后結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字）．（2）假設(shè)物體下落做勻加速運動，則物體在下落過程中的實際加速度為____________．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用圖示裝置“探究功與動能變化的關(guān)系”，圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平．（1）測得兩光電門中心間的距離為L，測得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2的時間分別為t1和t2，則滑塊通過光電門1和2時的速度大小分別為v1=______和v2=________．（2）在（1）中，從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F，滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M，若動能定理成立，則必有FL=_________．（用對應(yīng)物理量的符號表示）（3）該實驗__________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)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、（12分）(本題9分)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車，正以20m/s的速度向右勻速運動，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t＝15s處水平虛線與曲線相切)，運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持80kW不變，假設(shè)汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自保持不變。求：(1)汽車在AB段及BC段上運動時所受的阻力f1和f2。(2)BC路段的長度。16、（12分）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0垂直于電場方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強電場，已知板長為l，板間電壓為U，板間距為d，粒子能夠射出電場，不計粒子的重力．因為粒子在電場中只受到豎直向下的恒定的電場力作用，所以粒子在水平方向做勻速直線運動，在電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動，其合運動類似于平拋運動．求：(1)粒子在電場中的加速度大??；(2)粒子通過電場的時間；(3)粒子射出電場時豎直方向的速度；(4)粒子射出電場時合速度與初速度方向的夾角的正切值；(5)粒子射出電場時沿電場方向偏移的距離．17、（12分）如圖所示，細(xì)線下吊著一個質(zhì)量為M的沙袋（可看作質(zhì)點），構(gòu)成一個單擺，擺長為l。一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動，已知重力加速度為g，求：（1）子彈射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子彈射入沙袋過程中生熱是多少Q(mào)；（3）子彈和沙袋一起上升的最大高度h.

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、D【解析】

A.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知周期大的軌道半徑大，則有的軌道半徑小于的軌道半徑，所以距地球表面較遠，故選項A不符合題意；B.根據(jù)可知周期大的角速度小，則有的角速度較小，故選項B不符合題意；C.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知軌道半徑大的線速度小，則有的線速度大于的線速度，故選項C不符合題意；D.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知軌道半徑大的向心加速度小，則有的向心加速度大于的向心加速度，故選項D符合題意；2、D【解析】

A、赤道處向心加速度最大，重力加速度最小，故A錯誤；B、由萬有引力定律可知物體在地球表面各點所受的引力大小相等，故B錯誤；C、在地球上各點具有相同的角速度，故C錯誤；D、赤道處相對于地心具有的初速度大，發(fā)射時所需能源少，故D正確．故選D3、D【解析】

AD.在該實驗中，細(xì)懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電的金屬小球A，另一端有一個不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，當(dāng)把另一個帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時，A和C之間的作用力F使懸絲扭轉(zhuǎn)，已知懸絲轉(zhuǎn)動的角度a與力F的大小成正比．故A錯誤，D正確；B.該實驗中沒有測量A與C的帶電量．故B錯誤；C.A與B之間的靜電力是通過力矩平衡，結(jié)合懸絲的力矩來分析的．故C錯誤．4、B【解析】第一段平均速度為：，第二段平均速度為：，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，兩個中間時刻的時間間隔為：，加速度為：，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．【點睛】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出兩個中間時刻的瞬時速度，結(jié)合速度時間公式求出物體的加速度．5、A【解析】試題分析：已知水平距離L，初速度v和初速度與水平方向的夾角，根據(jù)平行四邊形定則知，水平分速度vx=vcosθ，則運動的時間考點：考查了平拋運動規(guī)律的應(yīng)用【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道斜拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，抓住等時性，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解6、C【解析】

A：衛(wèi)星在軌道Ⅱ運動的半長軸小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ運動的半徑，據(jù)開普勒第三定律，衛(wèi)星在軌道Ⅱ運動的周期小于在軌道Ⅰ運動的周期．故A項錯誤．B：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點和軌道Ⅰ上A點時，均只受萬有引力，據(jù)可得：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點的加速度等于在軌道Ⅰ上A點的加速度．故B項錯誤．C：據(jù)開普勒第二定律可得，衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點時的速率小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點時的速率，則衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點時的動能小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點時的動能．故C項正確．D：衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做圓周運動，則；衛(wèi)星在軌道Ⅱ過A點時要做近心運動，則．，則衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點應(yīng)減速．故D項錯誤．7、ABC【解析】

A．子彈對木塊的作用力大小為f，木塊相對于地的位移為L，則子彈對木塊做功為fL，而木塊的重力勢能不變，根據(jù)動能定理得知，木塊動能的增加量等于子彈對木塊做功，為fL，故A正確；B．子彈相對于地面的位移大小為L+d，則木塊對子彈的阻力做功為?f(L+d)，根據(jù)動能定理得知：子彈動能的減少量等于子彈克服阻力做功，大小為f(L+d)，故B正確；C．子彈相對于木塊的位移大小為d，則系統(tǒng)克服阻力做功為fd，根據(jù)功能關(guān)系可知，系統(tǒng)動能的減少量為fd，故C正確；D．根據(jù)能量守恒定律知，子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為fd，故D錯誤．故選ABC。8、AD【解析】

由動量守恒，可驗證四個選項都滿足要求。再看動能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動能不可能增加，所以應(yīng)有Ek≥Ek′，可排除選項B；選項C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運動，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實際的，因此C錯誤；驗證選項A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項A(完全非彈性碰撞)和選項D(彈性碰撞)。9、AD【解析】

對小球受力分析，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則知，N=，可知支持力大小相等，則壓力大小相等．故A正確、B錯誤．根據(jù)＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正確，C錯誤．故選AD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵是畫出小球的受力圖，找到小球做圓周運動的圓心，然后確定向心力，結(jié)合牛頓第二定律進行求解．10、AC【解析】

AB.根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時運動，P做平拋運動，Q做自由落體運動，P豎直方向的分運動也是自由落體運動，因此兩球?qū)⑼瑫r落地，故A正確，B錯誤；C.由于兩球同時落時，且重力做功相同，根據(jù)，所以重力做功的平均功率相同，故C正確；D.由于落地時豎直分速度相同，根據(jù)P=mgvy，所以兩球落地時的重力做功的瞬時功率相同，故D錯誤。11、BD【解析】

A萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：行星的周期，由于軌道半徑相等，則行星公轉(zhuǎn)周期與地球公轉(zhuǎn)周期相等，A可以確定，不符合題意；B．這顆行星的密度與地球的密度相比無法確定，B無法確定，符合題意；C．根據(jù)題意，此行星運行軌道就在地球的運行軌道上，故這顆行星的軌道半徑等于地球的軌道半徑，C可以確定，不符合題意；D．這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球周期相比無法確定，故D無法確定，符合題意。故選BD。12、BC【解析】

A.滑塊A在木板上受滑動摩擦力做勻減速直線運動，加速度為a=μmgm=μg，兩者最后共速為v03B.對A和B在相對滑行的過程中，系統(tǒng)不受外力而動量守恒，有mv0=(M+m)C.對A和B相對滑動到共速的過程，由能量守恒定律可知，系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化成兩者摩擦生熱，有12mv02D.根據(jù)平均功率的計算式P=Wft0，而摩擦力對B做的功為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、8.438.009.00【解析】試題分析：紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能，根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值，根據(jù)根據(jù)求解加速度．（1）重力勢能減小量．在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有，則動能增加量（2）根據(jù)得．14、不需要【解析】

（1）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門1和2的瞬時速度．（2）根據(jù)拉力做功等于動能變化量得出動能定理成立的表達式．（3）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．【詳解】（1）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，滑塊通過光電門1的瞬時速度為