上海市羅店中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末經(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(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(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)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(xiě)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(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(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)如圖所示，關(guān)于a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及方向，下列表述正確的是A．Ea>Eb方向相同B．Ea>Eb方向不同C．Ea<Eb方向相同D．Ea<Eb方向不同2、(本題9分)開(kāi)普勒第二定律告訴我們：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，如圖所示，某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道為橢圓，該行星在近日點(diǎn)A時(shí)的速度大小為vA，在遠(yuǎn)日點(diǎn)B時(shí)的速度大小為vB，則vA、vB的大小關(guān)系為（）A．vA>vB B．vA=vB C．vA<vB D．無(wú)法確定3、(本題9分)恒力F作用于原來(lái)靜止的物體上，使其分別沿粗糙水平面和光滑水平面移動(dòng)一段相同距離s，則水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比較，正確的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P24、(本題9分)下列運(yùn)動(dòng)中不滿足機(jī)械能守恒的是（）A．手榴彈從手中拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)B．物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)C．降落傘在空中勻速下降D．細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)5、(本題9分)高樓高空拋物是非常危險(xiǎn)的事。設(shè)質(zhì)量為M=1kg的小球從20m樓上做自由落體運(yùn)動(dòng)落到地面，與水泥地面接觸時(shí)間為0.01s，則小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是（）A．10倍 B．50倍 C．100倍 D．200倍6、(本題9分)質(zhì)量為m的飛機(jī)，以速率v在水平面上做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，氣對(duì)飛機(jī)作用力的大小等于()A．mg B．mv2/rC．m（g2+v4/r2）1/2 D．m（v4/r2-g2）1/27、(本題9分)“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器到達(dá)月球附近時(shí)，先在100km高的圓軌道環(huán)月運(yùn)行，之后經(jīng)歷了環(huán)月變軌后開(kāi)始實(shí)施動(dòng)力下降，速度逐步降低。在距月面100m處開(kāi)始懸停，自主避障后緩速下降并著陸在月球背面。若已知引力常量G，月球的半徑R及下列數(shù)據(jù)，可求得月球質(zhì)量的是（）A．“嫦娥四號(hào)”在100km高的環(huán)月圓軌道運(yùn)行時(shí)的速度B．“嫦娥四號(hào)”在100km高的環(huán)月圓軌道運(yùn)行時(shí)的周期C．“嫦娥四號(hào)”實(shí)施動(dòng)力下降時(shí)的加速度D．“嫦娥四號(hào)”在100m高處懸停時(shí)受到的重力8、(本題9分)如圖甲所示，光滑水平面上停放著一輛表面粗糙的平板車(chē)，質(zhì)量為，與平板車(chē)上表面等高的平臺(tái)上有一質(zhì)量為的滑塊以水平初速度向著平板車(chē)滑來(lái)，從滑塊剛滑上平板車(chē)開(kāi)始計(jì)時(shí)，之后它們的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，是滑塊在車(chē)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，以下說(shuō)法中正確的是（）A．滑塊與平板車(chē)最終滑離B．滑塊與增板車(chē)的質(zhì)量之比C．滑塊與平板車(chē)表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．平板車(chē)上表面的長(zhǎng)度為9、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖所示，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如果小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，受到桿的作用力大小為24N，g取10m/s2，則此時(shí)小球的速度大小可能是A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．10、(本題9分)靜止在地面上的物體隨地球繞地軸勾速轉(zhuǎn)動(dòng)，將地球視為球體，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在孝感受到地球的萬(wàn)有引力小于其在赤道受到地球的萬(wàn)有引力B．物體在孝感的向心力小于其在赤道的向心力C．物體在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度D．物體在孝感的向心加速度大于其在赤道的向心加速度11、(本題9分)一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A的運(yùn)動(dòng)半徑較大，則()A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的運(yùn)動(dòng)周期必等于B球的運(yùn)動(dòng)周期C．A球的線速度必大于B球的線速度 D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?2、(本題9分)假想這樣一個(gè)情景：一輛超級(jí)小車(chē)沿地球赤道行駛，將地球看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑，小車(chē)重量G=mg，用FN表示地面對(duì)它的支持力，小車(chē)（）A．速度越大，F(xiàn)N越小B．G和FN是一對(duì)作用力和反作用力C．速度足夠大，駕駛員將處于超重狀態(tài)D．若速度達(dá)到7.9km/s，它將離開(kāi)地面，繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車(chē)A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力。(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選________段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量m1＝0.4kg，小車(chē)B的質(zhì)量m2＝0.2kg，則碰前兩小車(chē)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s，碰后兩小車(chē)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s。14、（10分）(本題9分)在利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：（1）下列操作正確的是____________A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接到直流電源上B．需用天平測(cè)出重物的質(zhì)量C．先接通電源，后釋放重物D．釋放重物前，重物應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）如圖為某次實(shí)驗(yàn)中所得的一條紙帶，其中打O點(diǎn)時(shí)紙帶速度為零。已知圖中所標(biāo)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g，若要驗(yàn)證從O點(diǎn)釋放重物至打到D點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒需要滿足表達(dá)式：__________________________________。（用題中所給的物理量符號(hào)表示）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）一輛汽車(chē)質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車(chē)所受阻力恒定．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103N，其行駛過(guò)程中牽引力F與車(chē)速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求：(1)v2的大小；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度；(3)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度是多大？當(dāng)汽車(chē)的速度為10m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？16、（12分）(本題9分)中國(guó)自行研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過(guò)程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行5圈后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：(1)飛船在B點(diǎn)經(jīng)橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道時(shí)是加速還是減速？(2)飛船經(jīng)過(guò)橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小.(3)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h2.17、（12分）在廣東珠海開(kāi)展的第十一屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上，空軍“八一”飛行表演隊(duì)的6架殲10戰(zhàn)斗機(jī)為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)千名觀眾帶來(lái)了一場(chǎng)震撼的飛行表演．某次飛行表演中，飛行員駕駛飛機(jī)在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，在飛機(jī)剛進(jìn)入圓周最低點(diǎn)時(shí)傳感器顯示飛行員對(duì)座椅的壓力是重力的4倍，最高點(diǎn)時(shí)飛行員頭朝下，傳感器顯示飛行員對(duì)座椅的壓力和重力大小相等，已知飛機(jī)質(zhì)量（含飛行員）為m、重力加速度為g，空氣阻力不計(jì)．求：（1）最高點(diǎn)時(shí)飛機(jī)的速度（2）飛機(jī)最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)飛機(jī)做的功（3）如果飛行員能承受的最大加速度為8g（g為重力加速度），則飛機(jī)從最高點(diǎn)回到最低點(diǎn)過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做功不能超過(guò)多少

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】

電場(chǎng)線的疏密表示大小，所以Ea>Eb，電場(chǎng)線的切線方向表示電場(chǎng)方向，所以兩點(diǎn)電場(chǎng)方向不同，故B正確，ACD錯(cuò)誤．2、C【解析】

對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等．結(jié)合扇形面積的公式可知，距離太陽(yáng)近的點(diǎn)的線速度大，即vA＞vB，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬(wàn)有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵．3、B【解析】

兩次水平恒力相等，位移相等，根據(jù)W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大，根據(jù)位移時(shí)間公式知，在光滑水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間短，根據(jù)P=W/t知，P1<P1．故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．4、C【解析】A.手榴彈從手中拋出后在空中的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合機(jī)械能守恒的條件，故A正確；B.物體沿光滑圓弧面從下向上滑動(dòng)，只有重力做功，所以符合機(jī)械能守恒的條件，故B正確C.降落傘在空中勻速下降，說(shuō)明除了重力之外還有一個(gè)阻礙運(yùn)動(dòng)的空氣阻力存在，由于空氣阻力做功導(dǎo)致機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤D.細(xì)繩一端固定，另一端拴著一個(gè)小球，使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能都不發(fā)生變化，所以小球的機(jī)械能守恒，故D正確；本題選不符合機(jī)械能守恒的，故選C5、D【解析】

設(shè)自由下落的時(shí)間為t1，則有：s與水泥地面接觸時(shí)間為s下落的整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得：解得：F≈200mg。A.根據(jù)計(jì)算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)計(jì)算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)計(jì)算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)計(jì)算可知小球?qū)Φ孛娴臎_擊力是小球重力的倍數(shù)大約是200倍，故D正確。6、C【解析】

對(duì)飛機(jī)進(jìn)行受力分析，如圖根據(jù)牛頓第二定律有：，根據(jù)平行四邊形定則，得空氣對(duì)飛機(jī)的作用力，故選C．【點(diǎn)睛】飛機(jī)受重力、空氣的作用力，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出空氣對(duì)飛機(jī)的作用力．7、AB【解析】

AB.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力知，，所以月球的質(zhì)量為，所以當(dāng)已知“嫦娥四號(hào)”在環(huán)月軌道運(yùn)行的周期和線速度時(shí)，可求得月球質(zhì)量，故AB正確；C．已知“嫦娥四號(hào)”實(shí)施動(dòng)力下降的加速度時(shí)，嫦娥四號(hào)做的是減速運(yùn)動(dòng)，加速度與動(dòng)力下降階段處的重力加速度不相等，由于條件不足，不能求出月球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．已知懸停時(shí)的重力，重力等于萬(wàn)有引力，但不知道嫦娥四號(hào)的質(zhì)量，所以不能求出月球質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；8、AC【解析】

A．如圖乙所示，因?yàn)閠0時(shí)刻滑塊速度大于平板車(chē)速度，所以滑塊將滑離平板車(chē)，A對(duì)．B．如圖乙滑塊和平板車(chē)的加速度大小相等，他們受到的合外力大小也相等，所以他們的質(zhì)量相等．B錯(cuò)．C．滑塊的加速度大小等于，滑塊受到的摩擦力就是滑塊受到的合力，即所以C對(duì)．D．因?yàn)閠0時(shí)刻滑塊脫離平板車(chē)，所以平板車(chē)的長(zhǎng)度等于滑塊的位移減去平板車(chē)的位移，從圖乙中我們可以看出其位移差等于圖乙中梯形的面積所以D錯(cuò)9、AC【解析】

當(dāng)桿對(duì)小球?yàn)橹С至r(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；當(dāng)桿對(duì)小球?yàn)槔r(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知：，代入數(shù)據(jù)解得：v=3m/s，故AC正確，BD錯(cuò)誤。10、BC【解析】

A．物體在孝感與在赤道上到地球球心的距離都相等，則根據(jù)可知，物體在孝感受到地球的萬(wàn)有引力等于其在赤道受到地球的萬(wàn)有引力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BD．地球上各點(diǎn)的角速度均相同，孝感所在位置的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑小于在赤道上時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，根據(jù)可知，物體在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；C．在地球的赤道處重力加速度最小，在兩極重力加速度最大，可知物體在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，選項(xiàng)C正確；故選BC.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵要知道在地球表面上各處的角速度都相同，線速度和向心加速度均與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.11、AC【解析】

ACD.對(duì)于任意一個(gè)小球都受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，受力如圖：將FN沿水平和豎直方向分解得：FNcosθ=ma…①,FNsinθ=mg…②．由①②可得：gcotθ=a，可知兩球的向心加速度大小相等，A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ氐扔贐球?qū)ν脖诘膲毫Γ鶕?jù)所以半徑大的A線速度大，角速度小，故AC正確，D錯(cuò)誤；B.根據(jù)公式：T=2π/ω，可知A角速度小，則周期大．故B錯(cuò)誤．故選AC12、AD【解析】

A、對(duì)超級(jí)小車(chē)，根據(jù)牛頓第二定律：mg-FN=m，地面對(duì)它的支持力FN=mg-m，速度越大，F(xiàn)N越小，故A正確。B、G和FN是不同性質(zhì)的兩種力，它們不是一對(duì)作用力和反作用力，故B錯(cuò)誤。C、由支持力FN=mg-m知，F(xiàn)Nmg，則駕駛員對(duì)座椅的壓力也小于重力，駕駛員處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤。D、若速度達(dá)到第一宇宙速度v=7.9km/s，它將離開(kāi)地面，繞地球運(yùn)動(dòng)，成為一顆人造地球衛(wèi)星（忽略空氣阻力），故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、BCDE0.4200.417【解析】

（1）[1][2]推動(dòng)小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故小車(chē)有個(gè)加速過(guò)程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC計(jì)算碰前的速度；碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，而A和B碰后的共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后共同的速度．（2）[3][4]碰前小車(chē)的速度為：v碰前的總動(dòng)量為：P=碰后小車(chē)的共同速度為：v=碰后的動(dòng)量為：P14、（1）CD（2）mgh2【解析】(1)A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該到交流電源上，故A錯(cuò)誤；B、由于12C、先接通電源，后釋放重物，故C正確；D、釋放重物前，重物應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故D正確；故選CD。(2)重物由O點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式為mgh2，O點(diǎn)的速度為0，D點(diǎn)的速度vD=h【點(diǎn)睛】考查對(duì)驗(yàn)證機(jī)械能守恒