2021-2022學(xué)年湖北省宜昌市長(zhǎng)陽縣一中物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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：（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)已知某船在靜水中的速度為=4m/s，現(xiàn)讓船以最短時(shí)間渡過某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為d=100m，水流速度為=3m/s，方向與河岸平行．則下列說法正確的是A．船渡河的最短時(shí)間是20s B．船渡河的最短時(shí)間是25sC．船渡河的實(shí)際速度為4m/s D．船渡河的位移為100m2、一輛汽車在水平路面上行駛時(shí)對(duì)路面的壓力為N1，在拱形路面上行駛中經(jīng)過最高處時(shí)對(duì)路面的壓力N2，已知這輛汽車的重力為G，則：A．N1<G B．N1>G C．N2<G D．N2=G3、(本題9分)當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為30KW時(shí)，汽車在平直公路上以30m/s的速度勻速行駛，此時(shí)汽車牽引力是A．1000N B．1500N C．2000N D．3000N4、(本題9分)如圖所示，水平面上有一汽車A，通過定滑輪用繩子拉同一水平面的物體B，當(dāng)拉至圖示位置時(shí)，兩繩子與水平面的夾角分別為α、β，二者速度分別為vA和vB，則（）A．vA：vB＝1：1 B．vA：vB＝sinα：sinβC．vA：vB＝cosβ：cosα D．vA：vB＝sinα：cosβ5、(本題9分)關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度一定改變B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其速度一定改變C．物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度方向一定不變D．物體在變力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度大小一定改變6、某同學(xué)在離地h高的平臺(tái)上拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球落地前瞬間的速度大小為v，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，（以地面為零勢(shì)面）則（）A．人對(duì)小球做功B．人對(duì)小球做功C．小球拋出時(shí)的動(dòng)能為D．小球落地的機(jī)械能為7、(本題9分)我國“中星11號(hào)”商業(yè)通信衛(wèi)星是一顆同步衛(wèi)星，它定點(diǎn)于東經(jīng)98.2度的赤道上空，關(guān)于這顆衛(wèi)星的說法正確的是()A．運(yùn)行速度大于7.9km/sB．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等8、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處由靜止自由下落，經(jīng)時(shí)間t落地，關(guān)于重力的功率正確的是()A．重力的功率即描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于C．全過程重力的平均功率等于 D．落地時(shí)重力的功率等于9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為、電荷量為的粒子和質(zhì)量為、電荷量為的粒子，經(jīng)過同一電場(chǎng)同時(shí)由靜止開始加速，然后經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打到熒光屏上，不計(jì)粒子所受的重力及粒子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A．它們打到熒光屏上的同一點(diǎn)B．它們打到熒光屏上的不同點(diǎn)C．粒子比粒子先到達(dá)熒光屏D．到達(dá)熒光屏上時(shí)，粒子的動(dòng)能小于粒子的動(dòng)能10、“和諧”號(hào)動(dòng)車組列車高速運(yùn)行時(shí)可以讓乘客體驗(yàn)追風(fēng)的感覺．我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火車速度提高會(huì)使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)不使外軌受損這一難題，你認(rèn)為以下措施可行的是（）A．增大彎道半徑B．減小彎道半徑C．增加內(nèi)外軌的高度差D．減小內(nèi)外軌的高度差11、如圖，光滑水平面上有甲、乙兩輛小車，用細(xì)線相連，中間有一個(gè)被壓縮的輕彈簧，兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)燒斷細(xì)線，兩小車分別向左、右運(yùn)動(dòng)。已知甲、乙兩小車質(zhì)量之比為31，下列說法正確的是（）A．彈簧彈開后，甲、乙兩車速度大小之比為13B．彈簧彈開后，甲、乙兩車動(dòng)量大小之比為31C．彈簧彈開過程，彈簧彈力對(duì)甲、乙兩車的沖量大小之比為31D．彈簧彈開過程，彈簧彈力對(duì)甲、乙兩車做功之比為1312、(本題9分)一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)由天文觀測(cè)可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運(yùn)動(dòng)的加速度為二、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)某學(xué)習(xí)小組利用自由落下的重錘和電火花計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的__________相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變．(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，他們得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖2所示，已知重錘的質(zhì)量為1kg，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中：物體重力勢(shì)能的減少量為______J，物體動(dòng)能的增加量為______J．(取兩位有效數(shù)字)．14、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m（已知量）的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)（下圖紙帶上的所有點(diǎn)均為計(jì)時(shí)點(diǎn)，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）實(shí)驗(yàn)中下列物理量中需要直接測(cè)量的量有_____，（填字母序號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△Ep=_____J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）（3）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：_____．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）2003年10月15日，我國神舟五號(hào)載人飛船成功發(fā)射．標(biāo)志著我國的航天事業(yè)發(fā)展到了一個(gè)很高的水平．飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道．已知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)地球的質(zhì)量；(2)飛船在上述圓形軌道上運(yùn)行的周期T．16、（12分）假設(shè)在月球上的“玉兔號(hào)”探測(cè)器，以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn)，已知月球半徑為R，引力常數(shù)為G．(1)求月球的密度．(2)若將該小球水平拋出后，小球永不落回月面，則拋出的初速度至少為多大？17、（12分）動(dòng)能定理和動(dòng)量定理不僅適用于質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)，也適用于質(zhì)點(diǎn)在變力作用下的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)兩個(gè)定理表達(dá)式中的力均指平均力，但兩個(gè)定理中的平均力的含義不同，在動(dòng)量定理中的平均力F1是指合力對(duì)時(shí)間的平均值，動(dòng)能定理中的平均力F2是合力指對(duì)位移的平均值．(1)質(zhì)量為1.0kg的物塊，受變力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，在2.0s的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2.5m的位移，速度達(dá)到了2.0m/s．分別應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如圖1所示，質(zhì)量為m的物塊，在外力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，速度由v0變化到v時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t，發(fā)生的位移為x．分析說明物體的平均速度與v0、v滿足什么條件時(shí)，F(xiàn)1和F2是相等的．(3)質(zhì)量為m的物塊，在如圖2所示的合力作用下，以某一初速度沿x軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)由位置x=0運(yùn)動(dòng)至x=A處時(shí)，速度恰好為0，此過程中經(jīng)歷的時(shí)間為，求此過程中物塊所受合力對(duì)時(shí)間t的平均值．

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】

船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時(shí)候渡河時(shí)間最短．由矢量合成的平行四邊形定則得知小船的合速度，小船實(shí)際以合速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而求得位移的大小．【詳解】當(dāng)船頭垂直對(duì)岸行到對(duì)岸時(shí)，所需要的時(shí)間最短，最短時(shí)間為：．故A錯(cuò)誤，B正確；船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)相互垂直的分運(yùn)動(dòng)組成，所以合速度：．故C錯(cuò)誤；船沿著水流方向的位移大?。?；船發(fā)生的位移是：；故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】小船過河問題屬于運(yùn)動(dòng)的合成問題，要明確分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、獨(dú)立性，運(yùn)用分解的思想，看過河時(shí)間只分析垂直河岸的速度，分析過河位移時(shí)，要分析合速度．2、C【解析】

汽車在水平路面上行駛時(shí)對(duì)路面的壓力等于其重力；汽車通過凸圓弧形路面頂部時(shí)，由汽車的重力和橋面的支持力的合力提供汽車的向心力，即：解得：則：根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對(duì)路面的壓力為A.N1<G與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.N1>G與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.N2<G與分析相符，故C項(xiàng)正確；D.N2=G與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3、A【解析】

由P=Fv得：F=P/v=30000/30N=1000N故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A4、C【解析】

對(duì)A物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為；對(duì)B物體的速度沿著繩子方向與垂直繩子方向進(jìn)行分解，則有沿著繩子方向的速度大小為，由于沿著繩子方向速度大小相等，所以則有，因此ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．【點(diǎn)睛】考查學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解，涉及到平行四邊形定則與三角函數(shù)知識(shí)，同時(shí)本題的突破口是沿著繩子的方向速度大小相等．5、B【解析】

A.物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度不一定改變，例如平拋運(yùn)動(dòng)，加速度恒定不變，故選項(xiàng)A不符合題意

B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B符合題意；C.物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度方向可能改變，如平拋運(yùn)動(dòng)，受到恒力作用，做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向時(shí)刻改變，故選項(xiàng)C不符合題意

D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到變力作用，但速度大小不變，故選項(xiàng)D不符合題意

6、C【解析】

AB.設(shè)小球拋出時(shí)的速度為，在此過程中人對(duì)小球做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知：此后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度h的過程中，有動(dòng)能定理可知：聯(lián)立解得：故AB錯(cuò)誤；C.小球拋出時(shí)的動(dòng)能為故C正確；D.以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，此時(shí)的機(jī)械能為，小球在下落過程中機(jī)械能守恒，所以小球落地的機(jī)械能為，故D錯(cuò)誤。7、BC【解析】成功定點(diǎn)后的“中星11號(hào)”，是地球同步衛(wèi)星；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是圓周運(yùn)動(dòng)的最大的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以發(fā)現(xiàn)同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；所有地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對(duì)地面靜止．故B正確；同步衛(wèi)星的周期為1天，月球的周期為27天，根據(jù)ω=可知：繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大，故C正確；同步衛(wèi)星的角速度與靜止在赤道上物體的角速度相同，根據(jù)a=ω2r可知，同步衛(wèi)星的向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度，故D錯(cuò)誤；故選BC．點(diǎn)睛：本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．8、AC【解析】

A.功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率是描述重力做功的快慢，故A正確；BC.重力做的功W=mgh，重力的平均功率為：，故B錯(cuò)誤，C正確；D.落地時(shí)的瞬時(shí)速度為：，落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為：，故D錯(cuò)誤。9、ACD【解析】設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d．在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：qU1=mv02得，加速獲得的速度為v0=，兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，水平方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，沿電場(chǎng)線方向的分速度：vy＝at＝;速度的偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝，與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)．三個(gè)離子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向相同，它們打到熒光屏上的同一點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；由于兩種粒子的比荷不同，則v0不同，a的荷質(zhì)比較大，則v0較大，則在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中時(shí)間較短，則a粒子比b粒子先到達(dá)熒光屏，選項(xiàng)C正確；在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移，與電荷的電量和質(zhì)量無關(guān)．在出離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)能：Ek=+qEy＝U1q+qy，所以a粒子的動(dòng)能小于b粒子的動(dòng)能．故D正確，故選ACD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速，垂直打入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡相同．10、AC【解析】

AB．設(shè)彎道半徑為R，路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得θ一定，v增大時(shí)，可增大半徑R，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)由于θ較小，則h為內(nèi)外軌道的高度差，L為路面的寬度。則L、R一定，v增大，h增大，故C正確，D錯(cuò)誤。11、AD【解析】

AB、設(shè)甲、乙兩車的質(zhì)量為m1、m2，彈簧彈開后，甲、乙兩車的速度為v1、v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：m1v1-m2v2=0，則彈簧彈開后，甲、乙兩車速度大小之比為13，動(dòng)量大小之比為11，故A正確，B錯(cuò)誤。C、根據(jù)動(dòng)量定理I=p，彈簧彈開后，甲、乙兩車動(dòng)量的變化p大小相等，故C錯(cuò)誤。D、由動(dòng)能Ek=mv2==知，根據(jù)動(dòng)能定理W=Ek，==，即彈簧彈力對(duì)甲、乙兩車做功之比為13，故D正確。12、ABD【解析】

A、B項(xiàng)：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項(xiàng)：根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：加速度為：結(jié)合解得：行星運(yùn)動(dòng)的加速度為，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、重力勢(shì)能與動(dòng)能0.48J0.47J【解析】

根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B的速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下落的高度求出重力勢(shì)能的減小量，結(jié)合動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量的關(guān)系判斷機(jī)械能是否守恒．【詳解】（1）[1]．本實(shí)驗(yàn)的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變；（2）[2][3]．從O到B的過程中，重力勢(shì)能的減小量△Ep＝mgh＝1×10×4.86×10?2J=0.48JB點(diǎn)的速度則動(dòng)能的增加量△Ek＝mvB2=×1×0.97252J≈0.47J．14、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物得機(jī)械能守恒【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)量的物理量是下落的高度，從而可以求出重力勢(shì)能的減小量，通過計(jì)算得到的物