江蘇省南通市天星湖中學2022年物理高一下期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學年高一下物理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。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、水平面上甲、乙兩物體，在某時刻動能相同，它們僅在摩擦力作用下停下來．圖中的a、b分別表示甲、乙兩物體的動能E和位移s的圖象，則①若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則甲的質量較大②若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則乙的質量較大③若甲、乙質量相同，則甲與地面間的動摩擦因數(shù)較大④若甲、乙質量相同，則乙與地面間的動摩擦因數(shù)較大以上說法正確的是()A．①③ B．②③ C．①④ D．②④2、(本題9分)按照龜兔賽跑的故事，假設烏龜和兔子比賽過程的x-t圖像如圖所示，由圖可知A．兔子和烏龜是從同一地點同時出發(fā)的B．在t5~t6時間內，兔子的運動是勻加速運動C．兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次D．在t2~t6時間內，兔子的平均速度大于烏龜?shù)钠骄俣?、(本題9分)如圖所示，分別用兩個恒力F1和F2先后兩次將質量為m的物體從靜止開始，沿著同一個粗糙的固定斜面由底端推到頂端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，兩次所用時間相同在這兩個過程中()A．F1和F2所做功相同 B．F1和F2的大小相同C．物體的機械能變化相同 D．F1和F2對物體的沖量大小相同4、(本題9分)如圖所示，在一直立的光滑管內放置一輕質彈簧，管口上方O點與彈簧上端初始位置A的距離為h，一小球從O點由靜止下落，壓縮彈簧至最低點D，彈簧始終處于彈性限度內，不計空氣阻力，小球自O點下落到最低點D的過程中，下列說法正確的是（）A．小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B．小球的最大速度與h無關C．小球達到最大速度的位置隨h的變化而變化D．彈簧的最大彈性勢能與h成正比5、(本題9分)如圖所示為家用洗衣機的脫水桶，當它高速旋轉時，能把衣物甩干，以下敘述正確的是（）A．脫水桶高速運轉時，水受到向心力作用，做向心運動飛離衣物B．脫水桶高速運轉時，水受到與運動方向一致的合外力作用飛離衣物C．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央D．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近6、(本題9分)某同學為了探究向心力的大小與哪些因素有關，做了一個小實驗：繩的一端拴一小球，繩的另一端用手牽著在空中甩動，使小球在水平面內做圓周運動（如圖所示），則下列說法正確的是A．保持繩長不變，增大角速度，繩對手的拉力將不變B．保持繩長不變，增大角速度，繩對手的拉力將減小C．保持角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將增大D．保持角速度不變，增大繩長，繩對手的拉力將減小7、(本題9分)t＝0時，甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛，它們的v－t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時間．下列對汽車運動狀況的描述正確的是A．在第1小時末，乙車改變運動方向B．在第2小時末，甲乙兩車相距10kmC．在前4小時內，乙車運動加速度的大小總比甲車的大D．在第4小時末，甲乙兩車相遇8、在某次演練中，一顆炮彈在向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈恰好分成質量相等的兩部分。若炮彈重力遠小于爆炸內力，則關于爆炸后兩部分的運動軌跡可能正確的是A． B． C． D．9、(本題9分)一個質點正在做勻加速直線運動，用固定的照相機對該質點進行閃光照相，閃光時間間隔為1s，分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質點在第1次、第2次閃光的時間間隔內移動了0.4m；在第3次、第4次閃光的時間間隔內移動了0.8m，由上述條件可知A．質點運動的加速度是0.2m/s2 B．質點運動的加速度是0.4m/s2C．第1次閃光時質點的速度是0.2m/s D．第1次閃光時質點的速度是0.3m/s10、(本題9分)如圖所示，傾角為30°、高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連，質量分別為3m、m的兩個小球A、B用一根長也為L的輕繩連接，A球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放A、B兩球，球B與弧形擋板碰撞過程中無機械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上．重力加速度為g，不計一切摩擦，則（）A．小球A下滑過程中，小球A、B系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小B．A球剛滑至水平面時，速度大小為C．小球B升高至斜面右側L/2處時，小球A所受重力的瞬時功率大于小球B所受重力的瞬時功率D．小球B從剛開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球B做功為11、(本題9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運行的周期T，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A．月球的質量 B．地球的質量C．地球的半徑 D．月球繞地球運行速度的大小12、如圖所示，長木板A放在光滑的水平面上，質量為m＝4kg的小物體B以水平速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說法正確的是()A．木板A獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機械能為2JC．木板A的最小長度為2m D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）已知表頭G滿偏電流為100μA，表頭上標記的內阻值為900Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構成1mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應選R1=________Ω，R2=_________Ω，R3=_________Ω。14、（10分）兩個同學相互配合，利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律?？邕^定滑輪的細繩兩端與兩個鉤碼A、B相連，其中鉤碼A的質量為m，鉤碼B的質量為M（M>m）。實驗過程如下：①鉤碼A放置在地面上，鉤碼B跨過定滑輪懸空，同學甲用手將鉤碼A壓在地面上，使得A、B靜止不動，同學乙用米尺測量并記錄鉤碼B的底端距地面的高度為H，然后手持秒表，做好測量B落地時間的準備。②某時刻，同學甲松手讓A、B運動起來，與此同時，同學乙開啟秒表，在鉤碼B落地時停止計時，記錄下鉤碼B的運動時間。③重復測量幾次下落時間，取其平均值作為測量值t。請回答下列問題：(1)鉤碼B落地時的瞬時速度v=________。(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，并知道當?shù)刂亓铀俣葹間，如果關系式H=________成立，則可說明機械能守恒定律成立。(3)你認為本實驗誤差產(chǎn)生的原因，可能有________。(寫出一條即可)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，豎直平面內，長為L=2m的水平傳送帶AB以v=5m/s順時針傳送，其右下方有固定光滑斜面CD，斜面傾角θ=37°，頂點C與傳送帶右端B點豎直方向高度差h=1．45m，下端D點固定一擋板．一輕彈簧下端與擋板相連，上端自然伸長至E點，且C、E相距1．4m．現(xiàn)讓質量m=2kg的小物塊以v1=2m/s的水平速度從A點滑上傳送帶，小物塊傳送至B點后飛出恰好落至斜面頂點C且與斜面無碰撞，之后向下運動．已知彈簧的最大壓縮量為1．2m，物塊所受空氣阻力不計，取重力加速度g=11m/s2．求：（1）傳送帶與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ；（2）由于傳送物塊電動機對傳送帶所多做的功；（3）彈簧的最大彈性勢能．16、（12分）(本題9分)如圖所示為一皮帶傳送裝置，其中AB段水平，長度，BC段傾斜，長度足夠長，傾角為，AB和BC在B點通過一段極短的圓弧連接圖中未畫出圓弧傳送帶以的恒定速率順時針運轉現(xiàn)將一質量的工件可看做質點無初速度地放在A點，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)．(1)工件從A點開始至第一次到達B點所用的時間t；(2)工件從第一次到達B點至第二次到達B點的過程中，工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．17、（12分）(本題9分)2019年3月31日，“天鏈二號01星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這是我國第二代地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼星的首發(fā)星，使我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)能力大幅提升?！?1星”運行于地球同步靜止軌道上，其運行周期等于地球自轉周期T。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度g。將衛(wèi)星繞地球的運動看作勻速圓周運動，求：（1）“01星”運行軌道離地面的高度；（2）“01星”運行速度的大小

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，錯選和不選得零分）1、A【解析】

動能定理、摩擦力的判斷與計算【詳解】甲、乙兩物體的初動能和末動能都相同，都只受摩擦力作用，根據(jù)動能定理可知摩擦力對甲、乙兩物體做的功相等，即：，由圖可知：，則，所以：若甲、乙兩物體與水平面動摩擦因數(shù)相同，則甲的質量較大，①正確，②錯誤；若甲、乙質量相同，則甲與地面間的動摩擦因數(shù)較大，③正確，④錯誤．【點睛】該題主要考查了動能定理的直接應用，關鍵是從圖象中得到信息．2、C【解析】由圖讀出，兔子和烏龜都是從原點出發(fā)的，但不是同時刻出發(fā)的，兔子在t1時刻出發(fā)，烏龜在0時刻出發(fā)，則兔子在烏龜出發(fā)后t1時間出發(fā)，A錯誤；圖像的斜率表示速度，故在t5~t6時間內，兔子的運動是勻速運動，B錯誤；在t2和t4兩個時刻，兔子和烏龜位移相同，兩者相遇，說明兔子和烏龜在比賽途中相遇過兩次，C正確；t【點睛】由位移圖象直接兔子和烏龜出發(fā)的時刻與位置．根據(jù)位移圖象的斜率表示速度分析兔子和烏龜?shù)倪\動情況．當兩個動物的位移相等時，說明到達同一位置．烏龜先通過預定位移到達終點．3、C【解析】

ABC.由公式x=12at2得，由于x和t均相同，故加速度a相同，由v=at，t相同，則物體到達斜面頂端時速度相同，動能相同，根據(jù)動能定理得知，總功相等．第一個物體所受的摩擦力f1=μmgcosθ小于第二個物體所受的摩擦力f2=μ(mgcosθ+F2sinθ)，位移相等，所以第一個物體所受的摩擦力做功小于第二個物體所受的摩擦力做功，重力做功相同，則F1做的功比F2W1=F1s<W2=F2scosθ由上式可看出F2cosθ>F1，所以F1<F2，物體末速度相同，又由于處于相同的高度，所以兩物體機械能變化相同，故AB錯誤，C正確。D.時間相等，F(xiàn)1<F2，所以F1和F2對物體的沖量大小不相同，故D錯誤。4、A【解析】A、小球在運動的過程中只有重力和彈簧的彈力做功，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；

B、設小球剛運動到A點時的速度為v，則有，，小球接觸彈簧后先做加速運動，當彈簧的彈力與重力大小相等時，彈簧壓縮量為x，此時小球的速度最大，則有，，該過程中機械能守恒，由功能關系可得：，得：，可知小球的最大速度與h有關，故B錯誤；

C、當彈簧的彈力與重力大小相等時，即彈簧壓縮量為時小球的速度最大，與h無關，故C錯誤；

D、選取小球的平衡位置處為重力勢能的0點，當小球運動到最低點D時，彈性勢能最大，動能為0，則彈簧的彈性勢能等于取小球的平衡位置處小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能，根據(jù)機械能守恒定律得，彈簧的最大彈性勢能為：，可知彈簧的最大彈性勢能與h是線性關系，但不是成正比，故D錯誤。點睛：本題既要根據(jù)受力情況判斷小球的運動情況，又要運用機械能守恒分析小球的速度和彈簧的彈性勢能，綜合性較強。5、D【解析】

A.在受力分析時，不能說水受到向心力的作用，向心力是某個力或幾個力共同提供的，故A錯誤；B.脫水桶高速運轉時，水滴的附著力提供向心力，水滴的附著力是一定的，但角速度越大，運動時需要的向心力就越大，當附著力不能提供足夠大的向心力時，衣物上的水由于慣性，通過小孔，飛離脫水桶，故B錯誤；CD.衣服做圓周運動，有沿著切線飛出的趨勢，所以會被“甩”到筒壁成螺旋狀排列，故C錯誤，D正確。6、C【解析】

由題意，根據(jù)向心力公式，，結合牛頓第二定律，則有AB.當保持繩長不變，增大角速度，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故AB錯誤；CD.當保持角速度不變，增大繩長，根據(jù)公式可知，繩對手的拉力將增大，故C正確，D錯誤．7、BC【解析】

A．由圖可知，2小時內乙車一直做反方向的運動，1小時末時開始減速但方向沒有變，A錯誤；B．圖象與時間軸圍成的面積為汽車運動的位移，則可知，2小時內，甲車正向運動的位移為；而乙車反向運動，其位移大小為，因兩車相向運動，且初始時刻相距70km，則2小時末時，兩車還相距10km，B正確；C．圖象的斜率表示加速度，由圖可知，乙車的圖象斜率總是大于甲車的圖象的斜率，故乙車的加速度總比甲車的大，C正確；D．4小內甲車的總位移為120km，而乙車的總位移為，即乙車的位移為正方向的30km，兩車原來相距70km，4小時末時，甲車離出發(fā)點120km，而乙車離甲車的出發(fā)點70+30km=100km，故此時甲乙兩車不相遇，故D錯誤．8、BD【解析】

A.炮彈爆炸時，內力遠大于外力，系統(tǒng)的動量守恒，由圖知，該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故A項與題意不相符；B.該圖水平方向和豎直方向都滿足動量守恒，是可能的，故B項與題意相符；C.該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故C項與題意不相符；D.該圖豎直方向和水平方向都滿足動量守恒，是可能的，故D項與題意相符。9、AD【解析】AB.根據(jù)x3?x1=2aT2得，加速度a==0.2m/s2，故A正確，B錯誤；C.第2次、第3次閃光時間間隔內的位移x2=x1+aT2=0.4+0.2×1m=0.6m，則第2次閃光的瞬時速度v2==0.5m/s，則第1次閃光時質點的速度v1=v2?aT=0.5?0.2×1=0.3m/s.故C錯誤，D正確．故選AD.點睛：根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出質點的加速度，根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出第2次閃光的速度，從而結合速度時間公式求出第1次閃光時的速度．10、ABC【解析】

A.小球A下滑過程中，系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒，剛開始，AB球的速度都增大，所以系統(tǒng)動能增大，則重力勢能減小，故A項與題意相符；B.A球剛滑至水平面時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：故B項與題意相符；C.小球B升高的過程中，根據(jù)動能定理得：解得：此時，重力對小球A做功的功率為：重力對小球B做功的功率為故C項與題意相符；D.B球剛升至斜面頂端時時，對系統(tǒng)用動能定理得：解得：根據(jù)動能定理研究B得：解得：故D項與題意不相符。11、BD【解析】試題分析：研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的質量，不能估算出月球的質量，故A錯誤，B正確．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地衛(wèi)星的線速度或者周期，所以無法求出地球的半徑，故C錯誤．D、研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動知識得：月球繞地球運行速度的大v=，故D正確．故選BD．12、AD【解析】試題分析：由圖示圖象可知，木板獲得的速度為，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得，解得，木板A的質量為，木板獲得的動能為，故A正確；系統(tǒng)損失的機械能，代入數(shù)據(jù)解得，故B錯誤；速度時間圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，故由圖得到0-1s內B的位移為，A的位移為，木板A的最小長度為，故C錯誤；由圖示圖象可知，B的加速度，負號表示加速度的方向，由牛頓第二定律得，代入解得，故D正確．考點：考查了動量守恒定律，牛頓第二定律，速度時間圖像，【名師點睛】本題屬于木塊在木板上滑動類型，既考查讀圖能力，也考查運用牛頓第二定律、功能關系處理復雜力學問題的能力．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1009102000【解析】

根據(jù)題意，R1與表頭G構成1mA的電流表，則：，代入數(shù)據(jù)：100×10-6×900＝(1×10-3?100×10-6)R1；整理得R1＝100Ω

若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1V，則若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3V，則14、（1）（3）釋放鉤碼A的時間與秒表開始計時