江蘇省徐州市擷秀初級中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)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，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別與跨過定滑輪的輕繩連接（不計繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦），在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是A．物體A也做勻速直線運(yùn)動B．物體A做勻加速直線運(yùn)動C．繩子對物體A的拉力等于物體A的重力D．繩子對物體A的拉力大于物體A的重力2、(本題9分)一個質(zhì)點(diǎn)受兩個不在同一直線上的力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后，保持二力的方向不變，只將F1突然增大為F1+ΔF，并保持不變，則該質(zhì)點(diǎn)此后將做A．勻加速直線運(yùn)動B．勻減速直線運(yùn)動C．加速度變化的曲線運(yùn)動D．加速度恒定的曲線運(yùn)動3、(本題9分)如圖所示，關(guān)于兩顆人造地球衛(wèi)星的下列說法正確的是A．衛(wèi)星a運(yùn)行的周期大于衛(wèi)星b運(yùn)行的周期B．衛(wèi)星a運(yùn)行的加速度小于衛(wèi)星b運(yùn)行的加速度C．衛(wèi)星a運(yùn)行的線速度大于衛(wèi)星b運(yùn)行的線速度D．衛(wèi)星a運(yùn)行的角速度小于衛(wèi)星b運(yùn)行的角速度4、(本題9分)下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同5、(本題9分)下面關(guān)于汽車慣性大小的討論，正確的是（）A．車速越大，它的慣性越大B．質(zhì)量越大，它的慣性越大C．受力越大，它的慣性越大D．加速度越大，它的慣性越大6、(本題9分)如圖,不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b.用手托住,靜置于水平地面，高度為h,此時輕繩剛好拉緊。b球質(zhì)量是a球質(zhì)量的K倍,現(xiàn)將b球釋放,則b球著地瞬間a球的速度大小為，不計阻力，則K=（）A．2 B．3 C．4 D．57、半徑分別為2R和R的兩個半圓，分別組成如圖甲乙所示的兩個光滑圓弧軌道，一小球先后從同一高度下落，分別從如圖甲乙所示的開口豎直向上的半圓軌道的右側(cè)邊緣進(jìn)入軌道，都沿著軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動并能甲從開口豎直向下的半圓軌道的最高點(diǎn)通過?？諝庾枇Σ挥嫛Ｏ铝姓f法正確的是A．圖甲中小球在軌道最高點(diǎn)的角速度比圖乙中小球在軌道最高點(diǎn)的角速度小B．圖甲中小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力大C．圖甲中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力比圖乙中小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的壓力大D．圖甲中小球在軌道最低點(diǎn)的向心力比圖乙中球在軌道最低點(diǎn)的向心力小8、(本題9分)如圖所示，兩個質(zhì)量相同的物體A和B，在同一高度處，A物體自由落下，B物體沿光滑斜面下滑，則它們到達(dá)地面時(斜面固定，空氣阻力不計)A．速率不同，動能不同B．B物體的速率大，動能也大C．A、B兩物體在運(yùn)動過程中機(jī)械能都守恒D．B物體重力所做的功比A物體重力所做的功多9、起重機(jī)將一重物由靜止豎直向上加速吊起，當(dāng)重物上升一定高度時，以下說法中正確的是（）A．起重機(jī)拉力對重物所做的功等于重物機(jī)械能的增量B．起重機(jī)拉力對重物所做的功等于重物動能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量D．外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量10、(本題9分)如圖所示，a、b是兩個在同一平面內(nèi)的，繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其中已知b為地球同步衛(wèi)星，引力常量為G．據(jù)圖和上述信息，關(guān)于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結(jié)論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb，繞行周期Ta、Tb等。下列的敘述正確的是（）A．由于va＞vb，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B．衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC．衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可計算出地球的半徑11、如圖所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)底部靜止著一個光滑的小球，現(xiàn)給小球一個沖擊使其在瞬間得到一個水平初速度，若大小不同，則小球能夠上升到的最大高度（距離底部）也不同，下列說法正確的是A．如果，則小球能夠上升的最大高度為B．如果，則小球能夠上升的最大高度為RC．如果，則小球能夠上升的最大高度為D．如果，則小球能夠上升的最大高度為2R12、(本題9分)如圖所示為甲、乙兩物體運(yùn)動的x－t圖象，則下列說法正確的是()A．甲物體做變速直線運(yùn)動，乙物體做勻速直線運(yùn)動B．兩物體的初速度都為零C．在t1時間內(nèi)兩物體平均速度大小相等D．相遇時，甲的速度大于乙的速度二、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)在“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動途中的三點(diǎn)的位置,取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示,當(dāng)時，(1)為了準(zhǔn)確地描繪出平拋運(yùn)動的軌跡,下列要求合理的是____________.A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和秒表(2)小球平拋的初速度______________(3)小球經(jīng)過點(diǎn)時的速度______________(4)小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)（_______________），________________）14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用重物自由下落來做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．（1）請指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的明顯錯誤：__________．（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，為保證測量的重物下落時初速度為零，應(yīng)________（選填“A”或“B”）．A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的四個點(diǎn)如圖乙所示．已測出這些點(diǎn)到第一個點(diǎn)O的距離分別為，打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為．若代入所測數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式____，則可驗(yàn)證重物下落過程機(jī)械能守恒（用題目中已測出的物理量表示）．（4）某同學(xué)作出了圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度__________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．（5）丁圖線未過原點(diǎn)的原因是_______________．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)一水輪發(fā)電機(jī)組，每秒有2.0m3的水流過水輪機(jī)，若河壩水位的高度差是20m，求水每秒對水輪機(jī)最多能做多少功．若有40%的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大？(g取10m/s2)16、（12分）(本題9分)如圖所示，直角坐標(biāo)系處于豎直面內(nèi)，第一、二象限存在著平滑連接的光滑絕緣軌道。第一象限內(nèi)的軌道呈拋物線形狀，其方程為；第二象限內(nèi)的軌道呈半圓形狀，半徑為R，B點(diǎn)是其最高點(diǎn)，且第二象限處于豎直方向的勻強(qiáng)電場中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電小球，從與B點(diǎn)等高的A點(diǎn)靜止釋放，小球沿著軌道運(yùn)動且恰能運(yùn)動到B點(diǎn)。重力加速度為g，求：（1）第二象限內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小和方向；（2）小球落回拋物線軌道時的動能Ek．17、（12分）近年來，我國大力發(fā)展航空航天事業(yè)，并取得了巨大成就．我國在20世紀(jì)發(fā)射了“天宮一號”，這是中國太空空間站的雛形，也預(yù)示著中國空間站的開端，在2016年，中國的“天宮二號”作為空間站的建立組成部件成功發(fā)射．我國專家預(yù)計在2024年中國將直接跳過“天宮三號”而建立空間站，到那個時候，我們不僅要登月球，探火星，還會飛向更深、更遠(yuǎn)的宇宙太空．若在不久的將來，我國宇航員發(fā)現(xiàn)了一顆未知星球，并成功在該星球上著陸．已知這顆星球的半徑為R=5000km，為測得該星球表面的重力加速度和該星球的第一宇宙速度，做了如下實(shí)驗(yàn)：在星球表面建立如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由豎直平面內(nèi)的光滑軌道AB和光滑圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m=0.2kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力F，改變H的大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，求：（1）該星球表面的重力加速度；（2）該星球的第一宇宙速度大?。?/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、D【解析】

AB、將B物體的速度vB進(jìn)行分解如圖所示,則vA=vBcosα,α減小,vB不變,則vA逐漸增大，說明A物體向上做加速運(yùn)動，故A錯誤、B錯誤；CD、設(shè)繩子對A的拉力大小為T，由牛頓第二定律T?mg=ma，可知繩子對A的拉力T>mg，則物體A處于超重狀態(tài)．故C錯誤、D正確．故選D．【點(diǎn)睛】將B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則判斷A的速度如何變化，從牛頓第二定律可知繩子對A的拉力與重力的關(guān)系．2、D【解析】一個質(zhì)點(diǎn)受兩個不在同一直線上的力F1和F2的作用，由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動方向沿F1和F2的合力方向?，F(xiàn)保持二力的方向不變，只將F1突然增大為F1+ΔF，并保持不變，則物體所受新的合力方向與物體運(yùn)動方向(原來F1和F2的合力方向)不在同一直線上，物體做曲線運(yùn)動；且新的合力保持不變，所以物體做勻變速曲線運(yùn)動。故D項正確，ABC三項錯誤。點(diǎn)睛：加速度方向與速度方向相同時，物體加速；加速度方向與速度方向相反時，物體減速；加速度方向與速度方向不在一直線時，物體做曲線運(yùn)動。3、C【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出大小關(guān)系．【詳解】根據(jù)得，；；，，知軌道半徑越大，周期越大，加速度越小，線速度越小、角速度越小、所以a的線速度、角速度和加速度較大，但是周期較小。故ABD錯誤，C正確。故選C。4、B【解析】

所謂地球同步衛(wèi)星，即指衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，與地球同步轉(zhuǎn)動，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看（以地球本身為參照物）它在空中的位置是固定不動的．【詳解】所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，則軌道高度和速度是確定的，故AC錯誤，B正確．由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質(zhì)量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故D錯誤．故選B．【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、B【解析】

考查慣性大小與那些因素有關(guān)。【詳解】質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，質(zhì)量大的慣性大，與物體受力，運(yùn)動速度，加速度大小無關(guān)，因此B正確，ACD錯誤。故選B。6、B【解析】

在b球落地前,a.b球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,且a.b兩球速度大小相等,設(shè)為v,

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有并結(jié)合b球著地瞬間a球的速度大小為可解得：故B對；ACD錯綜上所述本題答案是：B【點(diǎn)睛】以ab組成的系統(tǒng)為研究對象,則整個的過程中只有重力做功,由機(jī)械能守恒即可求的速度.7、AC【解析】

B.小球下落高度相同，根據(jù)動能定理可知:則小球在最高點(diǎn)時，速度大小相等，根據(jù)向心力公式可知圖甲中上方軌道半徑大，故軌道對小球的壓力小，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫π?故選項B不符合題意.A.根據(jù)v=ωR可知，圖甲中小球在最高點(diǎn)的角速度小.故選項A符合題意.C.小球運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中高度H相同，故在最低點(diǎn)的速度相等，根據(jù)向心力公式可知，圖甲中下方軌道半徑小，小球?qū)壍雷畹忘c(diǎn)的向心力大，壓力大.故選項C符合題意，選項D不符合題意.8、AC【解析】試題分析：由于斜面光滑，B運(yùn)動的過程中只有重力做功，所以AB的機(jī)械能都守恒，由機(jī)械能守恒可以判斷落地的速度和動能．解：斜面光滑，B運(yùn)動的過程中只有重力做功，所以AB的機(jī)械能都守恒，由于AB的初速度都是零，高度也相同，所以到達(dá)地面時，它們的動能相同，由于它們運(yùn)動的方向不一樣，所以只是速度的大小相同，即速率相同，由以上分析可知，故A、C正確，BD錯誤．故選AC．【點(diǎn)評】此題是一道基礎(chǔ)性的題，考察了機(jī)械能守恒定律．判斷機(jī)械能是否守恒，可從以下兩點(diǎn)來判斷：一是只有重力（或系統(tǒng)內(nèi)彈力0做功，其它外力和內(nèi)力都不做功（或其它力做功的代數(shù)和為零）；二是物體間只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)和外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)化為其它形式的能．9、ACD【解析】

AB.重物由靜止豎直向上加速吊起時，動能和重力勢能均增加，機(jī)械能增加，根據(jù)功能原理知，起重機(jī)拉力對重物所做的功等于重物機(jī)械能的增量，故A正確，B錯誤。C.由功能關(guān)系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量，故C正確。D.由動能定理知，外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量，故D正確。10、BC【解析】

A.衛(wèi)星a減速時，a將做近心運(yùn)動，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星b追上。故A錯誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，得：解得：，可知，衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb，即一定小于24h，故B正確。C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，a、b是兩個在同一平面內(nèi)的，b為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯誤。11、ABD【解析】

A、當(dāng)v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度為時速度為零，所以小球能夠上升的最大高度為．故A正確．B、設(shè)小球恰好能運(yùn)動到與圓心等高處時在最低點(diǎn)的速度為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，則小球能夠上升的最大高度為R．故B正確．C、設(shè)小球恰好運(yùn)動到圓軌道最高點(diǎn)時在最低點(diǎn)的速度為v1，在最高點(diǎn)的速度為v1．則在最高點(diǎn)，有mg＝m從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：，解得v1，所以v0時，小球不能上升到圓軌道的最高點(diǎn)，會脫離軌道，在最高點(diǎn)的速度不為零．根據(jù)，知最大高度h．故C錯誤．D、當(dāng)，由上分析知，上升的最大高度為1R．故D正確．故選ABD．12、ACD【解析】

試題分析：圖像斜率表示速度，可知乙物體是勻速直線運(yùn)動，甲物體做加速直線運(yùn)動，故A正確B錯誤；由圖像可知在時間內(nèi)甲的位移等于乙物體位移，根據(jù)平均速度定義可知兩物體的平均速度大小相等，故C正確；由圖像可知兩物體在時刻機(jī)遇，此時乙的切線斜率小于甲，故其速度小于甲，所以D正確；題目問錯誤的選項，故選A、B?？键c(diǎn)：位移時間圖像【詳解】請在此輸入詳解！二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC；1；；-10；-5【解析】（1）小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放，以保證每次的初速度相同，選項A正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達(dá)底端的速度相等即可，選項B錯誤；斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動，選項C正確；本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺，用來測量距離，但是不需要秒表，選項D錯誤；故選AC.（2）在豎直方向上有：△y=gT2，解得，

則平拋運(yùn)動的初速度v0=m/s=1m/s．

（3）B點(diǎn)在豎直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，

小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度（4）則從拋出點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時間t==0.2s，

則x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；

所以小球拋出點(diǎn)的位置橫坐標(biāo)為10-20cm=-10cm，縱坐標(biāo)為15-20cm=-5cm．點(diǎn)睛：掌握在實(shí)驗(yàn)中如何得到平拋運(yùn)動軌跡及值得注意事項，同時學(xué)會用描點(diǎn)法獲得圖線的方法．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解．14、打點(diǎn)計時器不能接“直流電源”（或打點(diǎn)計時器應(yīng)接“交流電源”）A9.67先釋放紙帶，再閉合開關(guān)【解析】

（1）從圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)現(xiàn)，打點(diǎn)計時接在了“直流電源”上，打點(diǎn)計時器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯誤是打點(diǎn)計時器不能接在“直流電源”上．

（1）為了使紙帶上打下的第1個點(diǎn)是速度為零的初始點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計時器打點(diǎn)時，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個點(diǎn)的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故選A．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，只要驗(yàn)證ghn＝vn1，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．因此需求解v3，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律關(guān)系式可得，v