天津市重點(diǎn)名校2022年物理高一下期末綜合測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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)土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”（如圖），每16天繞土星一周，其公轉(zhuǎn)軌道半徑約為1.2×106kmA．5×1017C．7×10332、套圈”是老少皆宜的游戲．如圖所示,將A、B、C三個(gè)套圈分別以速度v1、v2、v1水平拋出,都能套中地面上的同一玩具,已知套圈A、B拋出時(shí)距玩具的水平距離相等,套圈A、C拋出時(shí)在同一高度,設(shè)套圈A、B、C在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2、t1．不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是A．v1與v2一定相等B．v2一定大于v1C．t1與t1一定相等D．t2一定大于t13、(本題9分)牛頓曾經(jīng)設(shè)想：在一座高山上水平架起一門大炮，只要這門炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就可以圍繞地球不停地轉(zhuǎn)而不會(huì)掉下來。在不計(jì)空氣阻力的情況下，下列關(guān)于炮彈的速度及運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是A．如果炮彈的速度是1km/s，它必將落到地球表面B．如果炮彈的速度是7km/s，它將不會(huì)落到地球表面C．如果炮彈的速度是13km/s，它將圍繞地球運(yùn)動(dòng)D．無論炮彈的速度是多大，它都將圍繞地球運(yùn)動(dòng)4、(本題9分)如圖所示，四個(gè)相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h處，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B沿光滑斜面由靜止滑下，C做平拋運(yùn)動(dòng)，D從地面開始做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的最大高度也為h.在每個(gè)小球落地的瞬間，其重力的功率分別為PA、PB、PC、PD.下列關(guān)系式正確的是()A．PA＝PB＝PC＝PD B．PA＝PC>PB＝PDC．PA＝PC＝PD>PB D．PA>PC＝PD>PB5、(本題9分)一輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻上，用一質(zhì)量為0.2kg的木塊壓縮該彈簧，釋放木塊后，術(shù)塊沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，離開彈簧時(shí)的速度大小為2m/s。則釋放前彈簧的彈性勢(shì)能為A．0.2JB．0.4JC．0.8JD．1.6J6、(本題9分)調(diào)查兵團(tuán)成員移動(dòng)作戰(zhàn)時(shí)往往做出曲線形軌跡，關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受力，且力必須是恒力B．曲線運(yùn)動(dòng)不一定是變速運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種線速度不斷改變的運(yùn)動(dòng)D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定指向圓心7、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角為37°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為0.9g。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動(dòng)能損失了1.5mgHD．物體的重力勢(shì)能增加了mgH8、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是（）A．重力勢(shì)能和動(dòng)能之和減小B．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變C．動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和增大D．重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變9、(本題9分)任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場(chǎng)，萬有引力是通過引力場(chǎng)發(fā)生作用的。引入“引力場(chǎng)強(qiáng)度”A來表示引力場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場(chǎng)強(qiáng)度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小10、(本題9分)以下列舉了幾種物體的運(yùn)動(dòng)，若都忽略空氣對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的阻力，則其中遵守機(jī)械能守恒定律的是()A．物體沿著斜面勻速下滑B．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端C．潛水運(yùn)動(dòng)員在水中勻速下沉D．鉛球運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球從拋出到落地前的運(yùn)動(dòng)11、如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的最右端，則下列說法中正確的是A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為F(x+L)B．此時(shí)小車的動(dòng)能為f（x+L）C．這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為F(x+L)-fLD．這一過程中，物塊和小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL12、關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是A．重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定B．一物體的重力勢(shì)能從6J變?yōu)?J，重力勢(shì)能變小了C．在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零D．距地面有一定高度的物體，其重力勢(shì)能可能為零二、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)如圖示，為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的其中一部分相片（與實(shí)物比例為1:1），圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為5cm，取g=10m/s2，則：（1）閃光周期是______s．（2）小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度為______m/s．（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小為______m/s．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．用天平測(cè)出A、B兩物塊的質(zhì)量mA＝300g，mB＝100g，A從高處由靜止開始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)周期為T＝0.02s，則：(1)在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減小量ΔEp＝________J，由此得出的結(jié)論是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度．若某同學(xué)作出的圖像如圖丙所示，則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）火星探測(cè)器在距火星表面高度為h的軌道繞其飛行，該運(yùn)動(dòng)可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知探測(cè)器飛行一周的時(shí)間為T，火星視為半徑為R的均勻球體，萬有引力常量為G，求：(1)火星的質(zhì)量M；(2)火星表面的重力加速度g。16、（12分）一個(gè)人在10m高的樓頂水平拋出一個(gè)小球，小球在空中沿水平方向運(yùn)動(dòng)10m后，落到水平地面上．不計(jì)空氣阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（1）小球被拋出時(shí)的速度大??；（3）小球落地時(shí)的速度大小．17、（12分）萬有引力定律清楚的向人們揭示復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的背后隱藏著簡(jiǎn)潔的科學(xué)規(guī)律，天上和地上的萬物遵循同樣的科學(xué)法則．（1）已知引力常數(shù)G、地面的重力加速度g和地球半徑R，根據(jù)以上條件，求地球的質(zhì)量和密度．（2）隨著我國“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器降落月球，“玉兔”巡視器對(duì)月球進(jìn)行探索，我國對(duì)月球的了解越來越深入．若已知月球半徑為R月，月球表面的重力加速度為g月，嫦娥三號(hào)在降落月球前某階段繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，試求嫦娥三號(hào)該階段繞月球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．

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、B【解析】衛(wèi)星繞土星運(yùn)動(dòng)，土星的引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力設(shè)土星質(zhì)量為M：GMmR2帶入計(jì)算可得：M=4×故選B。2、C【解析】

圈圈做平拋運(yùn)動(dòng)，我們可以把平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移和高度的關(guān)系列式分析．【詳解】圈圈做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=gt2，有：t=，故t1=t1＞t2，故C正確、D錯(cuò)誤；AB水平分位移相同，由于t1＞t2，根據(jù)x=v0t，有：v1＜v2；由于t1=t1，x1<x1，根據(jù)x=v0t，有：v1＜v1；v2和v1關(guān)系不能確定，故AB錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】本題就是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來求解．3、A【解析】

根據(jù)，解得：，因，則當(dāng)r=R時(shí)有；A.如果炮彈的速度是1km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項(xiàng)A正確；B.如果炮彈的速度是7km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.如果炮彈的速度是13km/s>7.9km/s，則它將脫離地球的引力，不再圍繞地球運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.由以上分析可知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4、C【解析】小球落地時(shí)，A的重力的瞬時(shí)功率：PA=mg2gh；B落地的瞬時(shí)功率：PB=mg2ghcosθ；C落地的瞬時(shí)豎直速度為vy=2gh，則落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率：PC=mg5、B【解析】

對(duì)于彈簧彈開物體的過程是彈簧的彈力對(duì)物體做功，把儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，由動(dòng)能定理WFk=12m【點(diǎn)睛】彈簧彈開物體的過程，彈簧的彈力是變力做功，根據(jù)動(dòng)能定理列式可以求解彈簧的彈性勢(shì)能。6、C【解析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受力，但力不一定是恒力，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，故一定是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種線速度不斷改變的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定指向圓心，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.7、CD【解析】

AD.這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢(shì)能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯(cuò)誤，D正確；B.物體的機(jī)械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯(cuò)誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負(fù)功，故動(dòng)能減小量等于克服合力做的功，故動(dòng)能減少故C正確。8、ACD【解析】

對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變。對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大。因?yàn)樾∏虻膭?dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，重力勢(shì)能和動(dòng)能之和始終減小。故A正確。在剛接觸彈簧的時(shí)候這個(gè)時(shí)候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個(gè)時(shí)候小球的加速度為零，要注意在小球剛接觸到加速度變?yōu)榱愕倪^程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個(gè)時(shí)候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個(gè)時(shí)候彈簧壓縮的最短。所以小球的動(dòng)能先增大后減小，所以重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和先減小后增加。故B錯(cuò)誤。小球下降，重力勢(shì)能一直減小，所以動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和一直增大。故C正確。對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變。故D正確。故選ACD。【點(diǎn)睛】根據(jù)能量守恒小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變。其中一個(gè)能量的變化可以反映出其余兩個(gè)能量之和的變化。9、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越??；由A=知，A與m無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。10、BD【解析】

物體沿著斜面勻速下滑，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，所以物體的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端，除了重力之外沒有其他的外力對(duì)物體做功，所以機(jī)械能守恒，故B正確。潛水運(yùn)動(dòng)員在水中勻速下沉?xí)r，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，所以機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤。鉛球運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球從拋出到落地前的運(yùn)動(dòng)，只受到重力的作用，所以機(jī)械能守恒，故D正確。故選BD?！军c(diǎn)睛】掌握住機(jī)械能守恒的條件，也就是只有重力做功，分析物體是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判斷是否機(jī)械能守恒．也可以分析動(dòng)能和勢(shì)能變化情況，明確機(jī)械能是否發(fā)生變化．11、CD【解析】

由圖可知，在拉力的作用下物體前進(jìn)的位移為L(zhǎng)+x，故拉力的功為F（x+L），摩擦力的功為f（x+L），則由動(dòng)能定理可知物體的動(dòng)能為（F-f）（x+L），故A錯(cuò)誤；小車受摩擦力作用，摩擦力作用的位移為x，故摩擦力對(duì)小車做功為fx，故小車的動(dòng)能改變量為fx；故B錯(cuò)誤；物塊和小車增加的機(jī)械能等于外力的功減去內(nèi)能的增量，內(nèi)能的增量等于fL，故機(jī)械能的增量為F（x+L）-fL，故CD正確；故選CD．12、BD【解析】

A．物體的重力勢(shì)能與物體本身的重力和零勢(shì)能面的選取有關(guān).故選項(xiàng)A不符合題意.

B．重力勢(shì)能是標(biāo)量，重力勢(shì)能從6J變?yōu)?J，表示物體重力勢(shì)能減小了.故選項(xiàng)B符合題意.

C．地面上的物體只有以地面為零勢(shì)能面時(shí)，重力勢(shì)能才為零.故選項(xiàng)C不符合題意.

D．以物體所在平面為零勢(shì)能面，距離地面有一定高度的物體重力勢(shì)能也可能為零.故選項(xiàng)D符合題意.

二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.1s1.5m/s2.5m/s【解析】

(1)在豎直方向上,根據(jù)得，閃光相等的時(shí)間間隔為：(2)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：(3)B點(diǎn)豎直分速度為：則小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小為：【點(diǎn)睛】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出初速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度．14、1.151.18在誤差范允范圍內(nèi)A,B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9.70【解析】

（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度，則