山東省兗州市第一中學(xué)2022年高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)如圖，平臺(tái)離水平地面的高度為h，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從平臺(tái)末端水平飛出后落到地面上。忽略空氣阻力，將運(yùn)動(dòng)員和滑板視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是A．v0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長B．v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地的水平位移越小C．v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地的速度越大D．v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)速度與水平方向的夾角越大2、(本題9分)一小船渡河，已知河寬為600m，船在靜水中的速度為6m/s，河水的流速為8m/s，則（）A．船渡河的最短路程為600mB．船渡河的最短時(shí)間為100sC．要使船以最短路程渡河，船在行駛過程中，船頭必須與河岸垂直D．船在行駛過程中，河水的流速突然增大，船渡河的最短時(shí)間將變短3、(本題9分)如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行,在P變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是()A．不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同B．不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同C．衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D．衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同加速度4、(本題9分)有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同．A衛(wèi)星的周期為T1，如圖所示在某一時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近（不計(jì)AB間的萬有引力），經(jīng)時(shí)間t

他們再次相距最近，則B衛(wèi)星的周期T2為（）A．B．C．D．5、(本題9分)建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料．質(zhì)量為65.0kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的恒定加速度加速拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為（g取10m/s2）A．450N B．440N C．860N D．850N6、一輛質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以大小為a的加速度勻加速啟動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0達(dá)到額定功率，此后保持額定功率運(yùn)行，最后做勻速運(yùn)動(dòng)．若汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒為f，下列說法正確的是（）A．汽車能達(dá)到的最大速度為at0B．汽車達(dá)到額定功率后牽引力將保持不變C．汽車的額定功率為fat0D．汽車最后做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為7、(本題9分)如圖所示，光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m，兩導(dǎo)軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則（）A．t=5s時(shí)通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A，方向由a指向bB．t=3s時(shí)金屬桿的速率為3m/sC．t=5s時(shí)外力F的瞬時(shí)功率為0.5WD．0~5s內(nèi)通過R的電荷量為2.5C8、(本題9分)如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙、丙所示。取g=10m/s2，則A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)摩擦力做的功為W=2.0JC．第1.5s時(shí)推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率=3W9、(本題9分)通過觀測冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質(zhì)量．假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，除了引力常量外，至少還需要兩個(gè)物理量才能計(jì)算出冥王星的質(zhì)量．這兩個(gè)物理量可以是A．衛(wèi)星的速度和角速度B．衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C．衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度D．衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑10、(本題9分)一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)開始向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中：A．地面對(duì)他的沖量大小為mvB．地面對(duì)他的沖量大小為mv＋mgΔt，C．地面對(duì)他做的功為零D．地面對(duì)他做的功為mv211、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)。已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離為L，子彈進(jìn)入木塊的深度為x，若木塊對(duì)子彈的阻力F恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=12、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過程中，下列說法中正確的應(yīng)是（）A．物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢能減少了mgh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“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案：使小物塊在橡皮筋的作用下沿水平桌面被彈出，第二次、第三次…操作時(shí)分別改用2根、3根、…同樣的橡皮筋將小物塊彈出，測出小物塊被彈出時(shí)速度，然后找到牽引力對(duì)小物塊做的功與小物塊速度的關(guān)系．（1）要測得小物塊被彈出后的水平速度，需要測量哪些物理量（填正確答案標(biāo)號(hào)，g已知）______．A．小物塊的質(zhì)量mB．橡皮筋的原長xC．橡皮筋的伸長量D．桌面到地面的高度hE．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L（2）用測量的物理量表示獲得速度大小的表達(dá)式________．（3）能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對(duì)小物塊做功整數(shù)倍變化的是_______．A．增加相同橡皮盤的條數(shù)，使小物塊每次從同一位置釋放B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長量依次加倍C．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長度依次加倍D．釋放小物塊的位置等間距的變化（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的圖象如圖乙所示，圖線不通過原點(diǎn)的原因是_________．14、（10分）用圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）下列物理量需要測量的是_______，通過計(jì)算得到的是________。（填寫代號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．重錘下落的高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)重力勢能減少量的表達(dá)式___，動(dòng)能増加量的表達(dá)式______。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）(本題9分)將一個(gè)小球從某高處以=4m/s的初速度水平拋出，到落地時(shí)運(yùn)動(dòng)的水平距離為31m，不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s1．求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（1）小球拋出點(diǎn)的高度h．16、（12分）(本題9分)已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響．（1）推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；（2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T．17、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的圓錐體頂部用長為L=0.5m的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m=lkg的小球，因錐體固定在水平面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為θ=37°，物體繞軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球靜止時(shí)細(xì)線與母線給好平行，已知sin37°=0.6，cos37°

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、C【解析】

A.運(yùn)動(dòng)員和滑板做平拋運(yùn)動(dòng)，有h=gt2，得，故運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.水平射程x=v0t=v0，則運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小和h大小都有關(guān)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地的水平位移越大，故B錯(cuò)誤；C.運(yùn)動(dòng)員落地的速度，則v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地的速度越大，選項(xiàng)C正確；D.運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與水平方向夾角的正切值：，可知v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)速度與水平方向的夾角越小。故D錯(cuò)誤.2、B【解析】

將船的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，根據(jù)垂直于河岸方向上的速度求出渡河的時(shí)間．通過判斷合速度能否與河岸垂直，判斷船能否垂直到對(duì)岸?！驹斀狻緼項(xiàng)：根據(jù)平行四邊形定則，由于靜水速小于水流速，則合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到達(dá)對(duì)岸，因此最短路程大于600m，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：若河寬60m，渡河的最短時(shí)間t=dC項(xiàng)：因靜水速小于水流速度，船頭與河岸垂直時(shí)，船的渡河路程并不是最短，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：船在最短時(shí)間內(nèi)過河時(shí)，根據(jù)t=d故應(yīng)選B。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道合運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性，互不干擾。3、B【解析】A、從軌道1變軌到2，需要加速逃逸，故A錯(cuò)誤；BC、根據(jù)公式可得，故只要半徑相同，加速度則相同，由于衛(wèi)星在軌道1做橢圓運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑在變化，所以過程的加速度在變，故B正確，C錯(cuò)誤；D、衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，過程中的速度方向時(shí)刻在變，所以動(dòng)量方向不同，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】衛(wèi)星變軌做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)要加速；萬有引力提供向心力；加速度和速度都是矢量，只有當(dāng)大小和方向都相同時(shí)矢量才相同．4、B【解析】兩行星相距最近時(shí)，兩行星應(yīng)該在同一半徑方向上，A多轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，第二次追上，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相差，即，解得，B正確．【點(diǎn)睛】根據(jù)幾何關(guān)系得到兩顆衛(wèi)星相距最近和相距最遠(yuǎn)所滿足的角度關(guān)系，最近時(shí)兩衛(wèi)星在同一半徑上角度差為2弧度，衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩衛(wèi)星在同一直徑上，轉(zhuǎn)過的角度差為弧度．5、B【解析】

先研究物體，以加速度0.5m/s2勻加速被拉升，受力分析：重力與繩子的拉力．則有：F－mg=ma，解得：F=210N，再研究工人，受力分析，重力、繩子拉力、支持力，處于平衡狀態(tài)．則有：Mg=F+F支，解得：F支=440N，由牛頓第三定律可得：F壓=440N。A.450N與分析不符合，故A錯(cuò)誤；B.440N與分析相符，故B正確；C．860N與分析不符合，故C錯(cuò)誤；D．850N與分析不符合，故D錯(cuò)誤。6、D【解析】當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速直線運(yùn)動(dòng)的牽引力F=f+ma，則額定功率P=Fv=（f+ma）at0，則最大速度，故AC錯(cuò)誤，D正確．當(dāng)汽車達(dá)到額定功率后，根據(jù)P=Fv知，速度增大，牽引力減小，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：本題考查了機(jī)車的啟動(dòng)問題，關(guān)鍵理清汽車在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道汽車達(dá)到額定功率后，做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力時(shí)，速度最大．7、BD【解析】

A．由圖像可知，t=5.0s時(shí)，U=0.40V，此時(shí)電路中的電流（即通過金屬桿的電流）為用右手定則判斷出，此時(shí)電流的方向由b指向a，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，t=3s時(shí)，電壓表示數(shù)為則有得由公式得故B正確；C．金屬桿速度為v時(shí)，電壓表的示數(shù)應(yīng)為由圖像可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度為根據(jù)牛頓第二定律，在5.0s末時(shí)對(duì)金屬桿有得此時(shí)F的瞬時(shí)功率為故C錯(cuò)誤；D．t=5.0s時(shí)間內(nèi)金屬桿移動(dòng)的位移為通過R的電荷量為故D正確。故選BD。8、CD【解析】

A.由v-t圖可知第1s內(nèi)物體速度為零沒有運(yùn)動(dòng)，所以推力做的功為零。A錯(cuò)誤；B.由v-t圖和F-t圖可知第3s內(nèi)物體勻速則f=F=2N，第2s內(nèi)位移為1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．則B錯(cuò)誤；C.1.5s時(shí)的瞬時(shí)速度為1m/s，推力為3N，則由P=Fv=3×1W=3W．選項(xiàng)C正確；D.第2s內(nèi)的推力為3N，第2s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)平均速度為1m/s，由．選項(xiàng)D正確。9、AD【解析】試題分析：衛(wèi)星圍繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，已知衛(wèi)星的速度和角速度，則軌道半徑，根據(jù)即可求解冥王星質(zhì)量M，故A正確；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，知道衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑可求解冥王星質(zhì)量M，故D正確；故選AD．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用10、BC【解析】

人的速度原來為零，起跳瞬間為v，則由動(dòng)量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面對(duì)人的沖量為I=mv+mg△t；故A錯(cuò)誤，B正確；在整個(gè)過程中，人的重心高度增加，速度增大，機(jī)械能增加，人的機(jī)械能增加是因?yàn)槿俗陨韮?nèi)力做了功．地面對(duì)人的支持力作用點(diǎn)無位移，不做功，故地面對(duì)人做功為零；故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】在應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)一定要注意沖量應(yīng)是所有力的沖量，不要把重力漏掉．另外地面對(duì)人是否做功的問題是易錯(cuò)點(diǎn)，要根據(jù)功的概念去理解.11、ACD【解析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項(xiàng)A符合題意，選項(xiàng)B不合題意；C.對(duì)木塊運(yùn)用動(dòng)能定理，有FL=12Mv2故選項(xiàng)C符合題意；D.對(duì)子彈，由動(dòng)能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項(xiàng)D符合題意。12、ACD【解析】

A.物體所受的合力為由動(dòng)能定理可得動(dòng)能的改變量，合力做功為所以動(dòng)能增加，故A正確；BD.物體下降h,知重力勢能減小mgh,動(dòng)能增加,則機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤，D正確；C.因?yàn)槌亓σ酝馄渌ψ龉Φ扔跈C(jī)械能的變化量，機(jī)械能減小，可知物體克服阻力做功為，故C正確；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)DE;(2);(3)A;(4)物體在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)要克服摩擦力做功【解析】（1）物塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：，水平方向：，解得：，要測物被彈出時(shí)的速度，需要測量：桌面到地面的高度h，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L，故選DE；（2）由（1）可知用測量的物理量表示獲得速度大小的表達(dá)式為；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇相同的橡