2021-2022學年湖北省長陽縣第一高級中學物理高一下期末考試試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示，兩個物體與水平地面間的動摩擦因數相等，它們的質量也相等.在甲圖用力F1拉物體，在乙圖用力F2推物體，夾角均為α，兩個物體都做勻速直線運動，通過相同的位移，設F1和F2對物體所做的功分別為W1和W2，物體克服摩擦力做的功分別為W3和W4，下列判斷正確的是（）A． B．C． D．2、(本題9分)如圖所示，a、b、c為電場中同一條水平方向電場線上的三點，c為ab的中點．a、b電勢分別為φa＝5V，φb＝3V，下列敘述正確的是()A．該電場在c點處的電勢一定為4VB．a點處的場強Ea一定大于b點處的場強EbC．一正電荷從c點運動到b點電勢能一定減少D．一正電荷運動到c點時受到的電場力由c指向a3、(本題9分)下列說法中正確的是（）A．最小的電荷量叫元電荷B．點電荷是理想模型，電場線是真實存在于電場周圍的C．沿著電場線的方向電場強度一定減小D．電場線上任一點的切線方向與點電荷在該點所受電場力的方向相同4、(本題9分)如圖所示，光滑固定斜面的傾角為30°，甲、乙兩物體的質量之比為4：1。乙用不可伸長的輕繩分別與甲和地面相連，開始時甲、乙離地高度相同?，F從EA．甲、乙動量大小之比為4:1B．甲、乙動量大小之比為1:1C．以地面為零勢能面，甲、乙機械能之比為2：1D．以地面為零勢能面甲、乙機械能之比為4:15、(本題9分)質量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖象如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則()A．t1~t2時間內，汽車的平均速度等于B．0~t1時間內，汽車的牽引力等于C．t1~t2時間內，汽車的功率等于D．汽車運動的過程中最大速度6、(本題9分)關于摩擦力做功的下列說法中正確的是（）A．滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，一定做負功B．靜摩擦力起著阻礙物體相對運動趨勢的作用，一定不做功C．靜摩擦力和滑動摩擦力都可能做正功D．系統(tǒng)內相互作用的兩物體間一對摩擦力做功的總和等于零7、(本題9分)（多選）如圖甲所示，在水平地面上放置一個質量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數μ=0.5，g取10m/s2，下列說法正確的是()A．物體先做加速運動，推力撤去時開始做減速運動B．物體在水平面上運動的最大位移是10mC．物體運動的最大速度為8m/sD．物體在運動中的加速度先變小后不變8、(本題9分)如圖所示，質量為M的木塊放在光滑的水平面上，質量為m的子彈（可視為質點）以速度vo沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中．已知當子彈相對木塊靜止時，木塊前進了距離s，子彈進入木塊的深度為d，若木塊對子彈的阻力f恒定，則下列關于系統(tǒng)產生的內能表達式正確的是()A．F(s+d) B．fdC． D．9、(本題9分)航空母艦可提供飛機起降，一飛機在航空母艦的水平甲板上著陸可簡化為如圖所示模型，飛機鉤住阻攔索減速并沿甲板滑行過程中A．阻攔索對飛機做正功，飛機動能增加B．阻攔索對飛機做負功，飛機動能減小C．空氣及摩擦阻力對飛機做正功，飛機機械能增加D．空氣及摩擦阻力對飛機做負功，飛機機械能減少10、(本題9分)如圖所示，一個長為L，質量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個質量為m的物塊(可視為質點)，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設物塊與木板間的動摩擦因數為μ，當物塊與木板相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對木板做功為μmgsC．木板動能的增量為μmgdD．由于摩擦而產生的熱量為μmgs11、(本題9分)一個質量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點,小球在水平力F的作用下,從最低點P緩慢地移到Q點,如圖所示,則在此過程中()A．小球受到的合外力做功為mgL(1-cosθ)；B．拉力F做功為FLsinθ；C．小球的重力勢能增加mgL(1-cosθ)；D．水平力F做功使小球的機械能增加mgL(1-cosθ)；12、在某一穩(wěn)定軌道運行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個軌道光滑，P，Q點分別對應螺旋軌道中兩個圓周的最高點，對應的圓周運動軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說法正確的是（）A．小球經過P點時比經過Q點時角速度小B．小球經過P點時比經過Q點時線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達P點D．小球經過P點時對軌道的壓力小于經過Q點時對軌道的壓力二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動。他設計的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。(1)若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數點的間距(已標在圖上)。A為運動的起點，則應選________段來計算A碰前的速度，應選________段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已測得小車A的質量m1＝0.4kg，小車B的質量m2＝0.2kg，則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動量為________kg·m/s。14、（10分）在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數點時間間隔為0.02s），那么：（1）打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB=______m/s（結果保留兩位有效數字）；（2）從起點P到打下計數點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（結果保留兩位有效數字）（3）通過計算表明數值上△EP>△Ek，這可能是因為_________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）如圖甲所示，宇航員在某星球上將一輕彈簧豎直固定在水平地面上，把物體輕放在彈簧上端，由靜止釋放。物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關系如圖乙所示(圖中a0為已知量)。假設星球為質量均勻分布的球體，半徑為R，萬有引力常量為G。求(1)星球的質量M;(2)若發(fā)射一個探測器圍繞該星球表面做勻速圓周運動，求探測器的環(huán)繞速度大小.16、（12分）(本題9分)如圖所示，質量m＝50kg的跳水運動員從距水面高h＝10m的跳臺上以v0＝5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中，若忽略運動員的身高，取g＝10m/s2，不計空氣阻力．求：(1)運動員在跳臺上時具有的重力勢能(以水面為零勢能參考平面)；(2)運動員起跳時的動能；(3)運動員入水時的速度大?。?7、（12分）國際空間站是迄今最大的太空合作計劃，其離地高度為H，繞地球運動的周期為T1．通過查找資料又知萬有引力常量G，地球半徑R，同步衛(wèi)星距地面的高度h，地球的自轉周期T2以及地球表面重力加速度g．某同學根據以上條件，提出一種估算地球質量M的方法：同步衛(wèi)星繞地心做圓周運動，由得（1）請判斷上面得出的結果是否正確，請說明理由；如不正確，請給出正確解法和結果．（2）請根據題給條件再提出兩種估算地球質量的方法，并解得結果．

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】

試題分析：由共點力的平衡可知：，，則；由，位移大小相等，夾角相等，則有；由，可知，，則有；兩物體都做勻速直線運動，合外力做功之和為零，則有，所以正確選項為D．考點：本題考查了共點力平衡的應用和恒力做功的計算．2、C【解析】

A、當該電場是勻強電場時，由于沿電場方向相同距離電勢差相等，則場在c點處的電勢一定為4V，當該電場不是勻強電場時，在c點處的電勢不一定為4V，故A錯誤；B、一條電場線無法比較電場線的疏密，就無法比較場強的大小，則a點處的場強不一定大于b點處的場強，故B錯誤；CD、由題可判斷電場線方向從a指向b，正電荷運動到c點時受到的電場力由a指向c，根據沿著電場線方向電勢降低可知c點的電勢高于b點的電勢，根據正電荷在電勢高處電勢能大可知，正電荷從c點運動到b點電勢能一定減少，故C正確，D錯誤；故選C．3、A【解析】

帶電體最小帶電量叫做元電荷，A正確；點電荷是理想化模型，現實中不存在，電場真實存在，而電場線是虛構出來的，B錯誤；沿著電場線方向電勢一定減小，但電場強度不一定減小，C錯誤；電場線上任一點的切線方向，與正點電荷在該點所受電場力的方向相同，與負點電荷的方向相反，D錯誤．4、D【解析】

AB.設甲乙距地面的高度為h，剪斷輕繩后，乙做自由落體運動，甲沿斜面向下做勻加速運動，故對乙可知，2gh=v2，解得v乙t=對甲，沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙兩物體的質量之比為4：1，由P=mv可知甲、乙動量大小之比為2：1，故AB錯誤；CD.由于甲乙在運動過程中，只受到重力作用，故機械能守恒，故E甲：E乙=4：1，選項C錯誤，D正確。5、C【解析】

由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時間內，汽車的平均速度大于，故A錯誤．由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運動，a=，F1-Ff=ma，聯(lián)立得，F1=m+Ff，故B錯誤；在t1時刻汽車達到額定功率P=F1v1=(m+Ff)v1，t1～t2時間內，汽車保持額定功率不變，故C正確；汽車達到最大速度時滿足P=Ffv2，則最大速度，選項D錯誤；【點睛】本題考查的是汽車的啟動方式，對于汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動，對于每種啟動方式的汽車運動的過程一定要熟悉．6、C【解析】

滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，但是滑動摩擦力對物體可以做負功，也可以做負功，也可能不做功，選項A錯誤；靜摩擦力起著阻礙物體相對運動趨勢的作用，但是靜摩擦力對物體可以做負功，也可以做負功，也可能不做功，選項B錯誤；靜摩擦力和滑動摩擦力都可能做正功，選項C正確；系統(tǒng)內相互作用的兩物體間一對靜摩擦力做功的總和一定等于零，但是系統(tǒng)內相互作用的兩物體間一對滑動摩擦力做功的總和一定為負值，選項D錯誤；故選C.【點睛】功等于力與力的方向上的位移的乘積，這里的位移是相對于參考系的位移；靜摩擦力的方向與物體的相對運動趨勢方向相反，滑動摩擦力的方向與物體的相對滑動的方向相反.7、BC【解析】試題分析：物體受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力時物體開始減速；根據牛頓第二定律，當物體的合力最大時，其加速度最大．由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度．分析物體的運動情況：物體先加速運動，當合力為零為后做減速運動．速度最大時推力就能得到，再由圖讀出位移．由動能定理可求出最大速度時的位置．物體先做加速運動，當推力小于摩擦力時開始做減速運動，A錯誤；由圖象得到推力對物體做功等于“面積”，得推力做功為W=200J，根據動能定理W-μmgxm=0，代入數據解得xm=10m，B正確；拉力一直減小，而摩擦力不變，故加速度先減小后增大，D錯誤；由圖象可得推力隨位移x是變化的，當推力等于摩擦力時，加速度為0，速度最大，則F=μmg=20N，由圖得到F與x的函數關系式為F=100-25x，代入數據得x=3.2m8、BD【解析】根據能量守恒定律知，系統(tǒng)產生的內能等于fd，選項A錯誤，B正確；由動量守恒定律：mv0=(M+m)v,子彈和木塊組成的系統(tǒng)產生的內能等于系統(tǒng)動能的減少量，為：

Q=mv02-（M+m）v2=．故C正確，D正確，故選BD.9、BD【解析】

AB．阻攔索對飛機的作用力向后，則對飛機做負功，飛機動能減小，選項A錯誤，B正確；CD．空氣及摩擦阻力與飛機運動方向相反，則對飛機做負功，飛機機械能減少，選項D正確，C錯誤；故選BD.點睛：此題關鍵是知道對物體做正功，則物體的機械能增加；對物體做負功，或者克服阻力做功，機械能減小.10、AB【解析】

A.物塊相對于地面運動的位移為x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運動方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對木板，根據動能定理可知，木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故C錯誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為μmgd，故D錯誤.11、CD【解析】

（1）在小球緩慢上升的過程中，始終處于平衡態(tài)，合力為零，故合力做功為零，A錯誤；（2）分析可知，拉力F為變力，故無法使用功的表達式來計算功；根據動能定理得：，則拉力F做的功為，故B錯誤；（3）重力勢能的增加量為：，C正確；（4）由題意可知，小球緩慢上升過程中，動能不變，重力勢能增加，故系統(tǒng)機械能增加，由能量守恒定律可知，增加的機械能等于除重力以外，水平力F做的功．即水平力F做功，使得系統(tǒng)的機械能增加了，D正確．故本題選CD．12、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經過P點時與經過Q點時線速度大小相等，由R＞r，根據，可知小球經過P點時比經過Q點時角速度小，故A正確，B錯誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達P點，故C錯誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經過P點時對軌道的壓力小于經過Q點時對軌道的壓力，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCDE0.4200.417【解析】

（1）[1][2]推動小車由靜止開始運動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，即在相同的時間內通過的位移相同，故BC段為勻速運動的階段，故選BC計算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運動的過程，而A和B碰后的共同運動時做勻速直線運動，故在相同的時間內通過相同的位移，故應選DE段來計算碰后共同的速度．（2）[3][4]碰前小車的速度為：v碰前的總動量為：P=碰后小車的共同速度為：v=碰后的動量為：P14、0.