安徽省蕪湖市名校2022年高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，天花板上懸掛一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，其下端連接一個(gè)小球，小球靜止時(shí)彈簧伸長量為x0，現(xiàn)用手托住小球上移至彈簧長度為原長時(shí)由靜止放手，小球開始向下運(yùn)動(dòng)，彈簧未超過其彈性限度。已知彈簧彈性勢能與伸長量的關(guān)系是E=kx2，x是伸長量。忽略空氣阻力，則小球向下運(yùn)動(dòng)過程中下列說法正確的是（）A．小球處于失重狀態(tài) B．小球處于超重狀態(tài)C．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧伸長量為2x0 D．當(dāng)小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其加速度為零2、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，一定變化的物理量是（）A．加速度 B．速率 C．合力 D．速度3、天文興趣小組查找資料得知：某天體的質(zhì)量為地球質(zhì)量的a倍，其半徑為地球半徑的b倍，表面無大氣層，地球的第一宇宙速度為v．則該天體的第一宇宙速度為（）A． B． C． D．4、(本題9分)關(guān)于摩擦力對物體做功，下述幾種論斷正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力對物體一定做負(fù)功；B．靜摩擦力不可能對物體做功；C．滑動(dòng)摩擦力既可對物體做負(fù)功，也可以對物體做正功；D．靜摩擦力對物體一定做負(fù)功．5、兩相同帶電小球，帶有等量的同種電荷，用等長的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示．平衡時(shí)，兩小球相距r，兩小球的直徑比r小得多，若將兩小球的電量同時(shí)各減少一半，當(dāng)它們重新平衡時(shí)，兩小球間的距離()A．大于r/2B．等于r/2C．小于r/2D．無法確定6、(本題9分)如圖所示，網(wǎng)球發(fā)球機(jī)從同一高度連續(xù)水平發(fā)出兩個(gè)速度不同的網(wǎng)球。忽略空氣阻力的影響，關(guān)于這兩個(gè)球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．速度大的球落地所用時(shí)間較長 B．速度小的球落地所用時(shí)間較長C．速度大的球落地速度較大 D．速度小的球落地速度較大7、(本題9分)質(zhì)量為m的小球A，沿光滑水平面以速度v0與質(zhì)量為2m的靜止小球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?，那么小球B的速度可能是A．v0 B．v0 C．v0 D．v08、半徑為r和R（r＜R）的光滑半圓形槽，其圓心均在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無初速地釋放，在下滑過程中兩物體（）A．機(jī)械能均逐漸減小B．經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等C．在最低點(diǎn)對軌道的壓力相等D．在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等9、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，20s后汽車勻速運(yùn)動(dòng)，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B相連．開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過程的分析不正確的是（）A．B物體的機(jī)械能一直增大B．B物體的動(dòng)能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C．B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧的彈性勢能的增加量D．細(xì)線拉力對A物體做的功等于彈簧彈性勢能的增加量11、(本題9分)關(guān)于共點(diǎn)力，下列說法中正確的是()A．作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果大小相同，方向相反，這兩個(gè)力是共點(diǎn)力B．作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力，如果是一對平衡力，則這兩個(gè)力是共點(diǎn)力C．作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用點(diǎn)不在同一點(diǎn)上，則這幾個(gè)力可能是共點(diǎn)力D．作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果它們的作用線可以匯交于一點(diǎn)，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力12、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)；第二次在水平恒力F′作用下，從P點(diǎn)靜止開始運(yùn)動(dòng)并恰好能到達(dá)Q點(diǎn)。關(guān)于這兩個(gè)過程（不計(jì)空氣阻力），下列說法正確的是（）A．第一個(gè)過程中，力F在逐漸變大B．第一個(gè)過程中，重力的瞬時(shí)功率不變C．第二個(gè)過程中，合力做的功一直增加D．在這兩個(gè)過程中，機(jī)械能都一直增加二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑是300m，軌距是1.5m，規(guī)定火車通過這里的速度是20m/s，內(nèi)外軌的高度差應(yīng)該是_______m，才能使內(nèi)外軌剛好不受輪緣的擠壓。若速度大于20m/s，則車輪輪緣會擠壓_______。（填內(nèi)軌或外軌）(g=10m／s2)14、甲、乙、丙三個(gè)物體，甲放在廣州，乙放在上海，丙放在北京。當(dāng)它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，甲的角速度______丙的角速度；乙的線速度______丙的線速度。（兩個(gè)空格均選填“大于”、“小于”或“等于”）15、(本題9分)一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P以后，起重機(jī)保持功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個(gè)過程中，鋼繩的最大拉力為_____，重物做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_____．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)為加快建設(shè)國家中心城市,成都市第十三次黨代會上提出“東進(jìn)、南拓、西控、北改、中優(yōu)”城市空間新格局．如圖所示為天府新區(qū)某工地使用的塔式起重機(jī)．在起重機(jī)將質(zhì)量的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上以最大加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值后,保持該功率直到重物做的勻速運(yùn)動(dòng)．取,不計(jì)額外功．求：(1)重物以最大加速度勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率；(2)起重機(jī)將該重物從靜止吊升需要的最短時(shí)間(取兩位有效數(shù)字)17、（10分）(本題9分)2019年4月20日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這是北斗三號系統(tǒng)的首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。衛(wèi)星進(jìn)入工作軌道并進(jìn)行一系列在軌測試后，將與此前發(fā)射的18顆中圓地球軌道衛(wèi)星和1顆地球同步軌道衛(wèi)星進(jìn)行組網(wǎng)運(yùn)行。已知中圓地球軌道衛(wèi)星運(yùn)行軌道距地面的高度為h，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為a，第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星與地球同步軌道衛(wèi)星軌道距地面的高度均為H，地球半徑為R，求：(1)第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大??；(2)地球自轉(zhuǎn)周期。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

AB．小球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧彈力先小于小球重力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈簧伸長量為x0時(shí)，彈簧彈力等于小球重力，小球速度最大；小球繼續(xù)向下時(shí)，彈簧彈力大于小球重力，小球向下做減速運(yùn)動(dòng)；即小球先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)。故AB兩項(xiàng)均錯(cuò)誤。C.當(dāng)小球靜止時(shí)，小球受到的重力和彈力平衡，因此有，小球由原長釋放到最低點(diǎn)的過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，則由，聯(lián)立可得D．小球下落到最低點(diǎn)時(shí)，其加速度方向向上，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2、D【解析】

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過程中，加速度和合力可能不變，例如平拋運(yùn)動(dòng)；速率可能不變，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)；一定變化的物理量是速度，故選D.3、A【解析】

物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根據(jù)衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式解得．【詳解】設(shè)地球質(zhì)量M，某天體質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，地球半徑r，某天體徑是地球半徑的b倍由萬有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：解得：衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式分別代入地球和某天體各物理量得：，故A正確．故選A．【點(diǎn)睛】本題要掌握第一宇宙速度的定義，正確利用萬有引力公式列出第一宇宙速度的表達(dá)式．4、C【解析】

恒力做功的表達(dá)式W=FScosα，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)方向相反，但與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故A錯(cuò)誤，C正確；恒力做功的表達(dá)式W=FScosα，靜摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反，但與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故BD錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要分清相對運(yùn)動(dòng)方向與運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，前者是相對與與物體接觸的另一個(gè)物體，而后者是相對與參考系；同時(shí)要明確恒力做功的求法．5、A【解析】

根據(jù)庫侖定律的公式F=知，電量減小，則庫侖力減小，兩球相互靠近，通過假設(shè)兩球距離等于，判斷兩球之間距離會如何變化．電量減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力減小，兩球間的距離減?。僭O(shè)兩球距離等于，則庫侖力與開始一樣大，重力不變，則繩子的拉力方向應(yīng)與原來的方向相同，所以兩球距離要變大些．則兩球的距離大于．故A正確，BCD錯(cuò)誤6、C【解析】

忽略空氣阻力，網(wǎng)球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度比較平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而比較出落地時(shí)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則比較落地的速度大小。【詳解】根據(jù)得，，高度相同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，與初速度大小無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤。根據(jù)得，高度相等，則落地時(shí)的豎直分速度大小相等，根據(jù)知，速度大的球落地速度較大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，初速度的大小會影響落地速度大小以及水平位移。7、AB【解析】

根據(jù)碰后A球的動(dòng)能恰好變?yōu)樵瓉淼牡茫航獾胿=±v0；碰撞過程中AB動(dòng)量守恒，則有：mv0=mv+2mvB解得：vB=v0或vB=v0故選AB．8、CD【解析】

A：圓形槽光滑，兩小球在下滑過程中，均只有重力做功，機(jī)械能守恒。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B：對左側(cè)小球的下滑過程，據(jù)機(jī)械能守恒定律可得mgr=12mv12=C：設(shè)左側(cè)小球在最低點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力為FN1；對左側(cè)小球在最低點(diǎn)時(shí)受力分析，據(jù)牛頓第二定律可得FN1-mg=mD：取任一高度處為參考平面，兩球在最高點(diǎn)無初速釋放時(shí)的機(jī)械能相等；下滑過程中，兩球的機(jī)械能守恒，則兩球在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等。故D項(xiàng)正確。9、AC【解析】

AB.汽車在前5s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F(xiàn)阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯(cuò)誤。CD.汽車在5s末功率達(dá)到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯(cuò)誤；10、AD【解析】

本題首先要分析清楚過程中物體受力的變化情況，清理各個(gè)力做功情況；根據(jù)功能關(guān)系明確系統(tǒng)動(dòng)能、B重力勢能、彈簧彈性勢能等能量的變化情況，注意各種功能關(guān)系的應(yīng)用．【詳解】從開始到B速度達(dá)到最大的過程中，繩子的拉力對B一直做負(fù)功，所以B的機(jī)械能一直減小，故A錯(cuò)誤；對于B物體，只有重力與細(xì)線拉力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，B物體動(dòng)能的增量等于它所受重力與拉力做功之和，故B正確；整個(gè)系統(tǒng)中，根據(jù)功能關(guān)系可知，B減小的機(jī)械能能轉(zhuǎn)化為A的機(jī)械能以及彈簧的彈性勢能，故B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢能的增加量，故C正確；根據(jù)功能關(guān)系，細(xì)線拉力對A做的功等于A物體的動(dòng)能增量與彈簧彈性勢能的增加量之和，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選AD?！军c(diǎn)睛】正確受力分析，明確各種功能關(guān)系，是解答這類問題的關(guān)鍵，這類問題對于提高學(xué)生的分析綜合能力起著很重要的作用．11、BCD【解析】

大小相同、方向相反的力不一定作用在同一點(diǎn)，但一對平衡力必在同一直線上，是共點(diǎn)力，A錯(cuò)誤B正確；作用在一個(gè)物體上的幾個(gè)力，如果作用在物體的同一點(diǎn)，或者雖不作用在物體的同一點(diǎn)，但力的作用線交于一點(diǎn)，則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力，CD正確．12、AD【解析】

A．小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，故小球在速度方向的合外力為零，即小球運(yùn)動(dòng)過程增大，增大，故F增大，A正確；B．設(shè)小球速率為v，那么重力的瞬時(shí)功率小球運(yùn)動(dòng)過程增大，增大，故P增大，B錯(cuò)誤；C．第二個(gè)過程中，重力和水平恒力的合力是個(gè)恒力，在等效最低點(diǎn)時(shí)，合力方向與速度方向垂直，此時(shí)速度最大，到達(dá)Q點(diǎn)速度為零，則第二個(gè)過程中，合力做的功先增加后減小，故C錯(cuò)誤；D．這兩個(gè)過程中，拉力都做正功，故機(jī)械能一直增加，D正確。故選AD。二．填空題(每小題6分，共18分)13、0.2m外軌【解析】如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得，mgtanθ=mv2R

解得：tanθ=v故sinθ=hL=若速度大于20m/s，則需要的向心力變大，則輪輪緣會擠壓外軌。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵理清向心力的來源，火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力。14、等于大于【解析】

甲、乙、丙三個(gè)物體，甲放在廣州，乙放在上海，丙放在北京，它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)它們的周期相同，角速度相同