2022屆甘肅省蘭州市市區(qū)片物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、據(jù)報(bào)道，我國(guó)目前已經(jīng)發(fā)射了三顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”“天鏈一號(hào)02星”“天鏈一號(hào)03星”，它們都是地球同步衛(wèi)星。這些衛(wèi)星的成功發(fā)射與組網(wǎng)運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)第一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)正式建成。這三顆衛(wèi)星相比，可能不同的是A．它們的質(zhì)量B．它們距地面的高度C．它們的周期D．它們運(yùn)行的線速度大小2、(本題9分)“科學(xué)真是迷人．”如果我們能測(cè)出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T，就能夠根據(jù)萬(wàn)有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了．已知引力常數(shù)為G，用M表示月球質(zhì)量，關(guān)于月球質(zhì)量，下列說(shuō)法正確的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=3、如圖為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為，是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為，小輪的半徑為，點(diǎn)在小輪上，它到小輪中心的距離為，點(diǎn)和點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑，則（）A．點(diǎn)與點(diǎn)的線速度大小相等B．點(diǎn)與點(diǎn)的角速度大小相等C．點(diǎn)與點(diǎn)的線速度大小相等D．點(diǎn)與點(diǎn)的向心加速度大小相等4、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向必定變化 B．速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)C．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng) D．加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)5、如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)恒定，內(nèi)阻不計(jì)，R1、R2、R4均為定值電阻，R3是一紫外線傳感器，其電阻率隨紫外線強(qiáng)度的增大而減小。當(dāng)R3所在處紫外線強(qiáng)度增大，R1的電流I和R3兩端的電壓U的變化情況是A．I變大，U變大B．I變大，U變小C．I變小，U變小D．I變小，U變大6、(本題9分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上運(yùn)行的周期小于在軌道1上的周期B．衛(wèi)星在軌道3上的機(jī)械能大于在軌道1上的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)的過(guò)程中，速度增大，加速度減小7、如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑細(xì)桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無(wú)摩擦滑動(dòng)，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過(guò)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時(shí)間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且B不會(huì)撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過(guò)程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動(dòng)量和機(jī)械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時(shí)，物塊上擺的初速度將小于原來(lái)物塊A固定時(shí)的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時(shí)，物塊A的速率為8、臺(tái)球是一項(xiàng)富含物理知識(shí)的運(yùn)動(dòng)，圖為運(yùn)動(dòng)員某次擊球時(shí)的示意圖，其中A為白色主球，B為目標(biāo)球，運(yùn)動(dòng)員現(xiàn)欲用主球A碰撞目標(biāo)球B，并將其擊出并落入前方中袋C，則下列相關(guān)分析合理的是A．擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球連心線a指向中袋CB．擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球公切線b指向中袋CC．通常，由于臺(tái)球很堅(jiān)硬，碰撞時(shí)的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來(lái)分析D．由于臺(tái)球和臺(tái)面間有摩擦，故臺(tái)球之間的碰撞過(guò)程一般不遵循動(dòng)量守恒定律9、(本題9分)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移、速度、速度平方、位移與時(shí)間的比值隨、、變化的圖像，其中正確的是（）A． B．C． D．10、(本題9分)如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為D，水流速度大小為，方向水平向右．水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱悖拿芏葹?，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說(shuō)法正確的是A．水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為B．高壓水槍的噴水功率為C．水柱對(duì)煤層的平均沖擊力大小為D．手對(duì)高壓水槍的作用力水平向右11、如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.現(xiàn)使線框M、N在t＝0時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面且過(guò)OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．兩導(dǎo)線框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等12、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m的傳送帶的速度是5m/s，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g＝10m/s2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．傳送帶對(duì)小物體做功為8JB．小物體獲得的動(dòng)能為12.5JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為12JD．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量為25J二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升20m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的動(dòng)能為_(kāi)_________J。14、(本題9分)炮筒與水平方向成60°角，炮彈從炮口射出時(shí)的速度是800m／s.該速度在豎直方向的分速度為_(kāi)___________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.15、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m、的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從地面上方H高處無(wú)初速度釋放，落地后地而被砸出一個(gè)深為h的坑。全過(guò)程中，物體重力勢(shì)能減少___，合力對(duì)物體做的總功為_(kāi)________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)一個(gè)物體從45m高處自由下落，那么（1）該物體經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？（2）在最后1s內(nèi)通過(guò)的高度是多少？（g取10m/s2）17、（10分）(本題9分)如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對(duì)撞的裝置。在關(guān)于y軸對(duì)稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)垂直紙面向里，其磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B．直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點(diǎn)軸對(duì)稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對(duì)齊；質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子通過(guò)直線加速器加速后同時(shí)以相同速率垂直MN、PQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。為實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實(shí)現(xiàn)對(duì)心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調(diào)節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計(jì)粒子間的相互作用，不計(jì)正、負(fù)電子的重力，求：（1）哪個(gè)直線加速器加速的是正電子；（2）正、負(fù)電子同時(shí)以相同速度ν1進(jìn)入磁場(chǎng)，僅經(jīng)過(guò)邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對(duì)心碰撞，試通過(guò)計(jì)算求出v1的最小值。（3）正、負(fù)電子同時(shí)以v2速度進(jìn)入磁場(chǎng)，求正、負(fù)電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對(duì)心碰撞的位置離O點(diǎn)的距離。

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(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可知，同步衛(wèi)星的軌道、周期、高度、速率都相同，所以對(duì)于三顆同步衛(wèi)星唯一可能不同的就是衛(wèi)星的質(zhì)量，本題選可能不同的，故選A.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵要掌握同步衛(wèi)星的特點(diǎn)，由周期都與地球自轉(zhuǎn)的周期相同可知：同步衛(wèi)星定軌道、定周期、定高度、定速率．2、A【解析】

在月球表面，物體的重力與萬(wàn)有引力相等，由此列式可求得月球的質(zhì)量．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列式，也能求得月球的質(zhì)量．【詳解】A、B項(xiàng)：在月球表面，物體的重力與萬(wàn)有引力相等，則有，，可得月球的質(zhì)量為，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得，由于r表示軌道半徑，而R表示月球半徑，可得地球質(zhì)量，故C、D錯(cuò)誤．故應(yīng)選：A．【點(diǎn)睛】解決本題時(shí)要掌握兩種求天體質(zhì)量的方法：1、根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，可計(jì)算中心天體的質(zhì)量M．2、在星球表面重力與萬(wàn)有引力相等，可以根據(jù)重力加速度和星球半徑求得星球質(zhì)量．3、D【解析】

AB．根據(jù)皮帶傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)，首先確定三點(diǎn)處于同一個(gè)輪軸上，其角速度相同；、兩點(diǎn)靠皮帶連接，其線速度大小相等，設(shè)點(diǎn)的線速度為、角速度為，則所以點(diǎn)的線速度大小為可求點(diǎn)的角速度，即點(diǎn)的角速度大小為，點(diǎn)的線速度大小為，故AB錯(cuò)誤；C．、兩點(diǎn)角速度相等，而半徑不相等，所以線速度不相等，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)向心加速度的公式可求的向心加速度分別為即點(diǎn)與點(diǎn)的向心加速度大小相等，故D正確。故選D。4、A【解析】

A.因?yàn)樽銮€運(yùn)動(dòng)的物體，合力與速度不在一條直線上，所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向必定變化，故A符合題意；B.速度變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B不符合題意；C.加速度恒定的運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故C不符合題意；D.若合力與速度在同一條直線上，合力的大小變化，加速度大小也變化，但物體做直線運(yùn)動(dòng)，所以加速度變化的運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，故D不符合題意．5、B【解析】

R3是一紫外線傳感器，其電阻率隨紫外線強(qiáng)度的增大而減?。划?dāng)R3所在處紫外線強(qiáng)度增大，R3的阻值減小，電路總電阻減小，電路總電流增大，流過(guò)R1的電流I增大；據(jù)知，R2兩端的電壓減??；據(jù)知，流過(guò)R2的電流I2減??；據(jù)知，流過(guò)R4的電流I4增大，則R4兩端的電壓U4增大；據(jù)知，R3兩端的電壓U減小．A．與分析結(jié)果不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B．與分析結(jié)果相符，故B項(xiàng)正確．C．與分析結(jié)果不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D．與分析結(jié)果不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．6、B【解析】

A、據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可得衛(wèi)星的周期，可知，軌道3的半徑大于軌道1的軌道半徑，故軌道3上的周期大于軌道1上的周期，A錯(cuò)誤；B、衛(wèi)星要從軌道1變軌到軌道3，需要在Q點(diǎn)加速后沿軌道2運(yùn)動(dòng)，在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)再加速，最后在軌道3上運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星在軌道3上的機(jī)械能大于在軌道1上的機(jī)械能，B正確；C、同在Q點(diǎn)，萬(wàn)有引力產(chǎn)生的加速度相同，與衛(wèi)星所在的軌道無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D、衛(wèi)星在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)過(guò)程中，引力對(duì)衛(wèi)星做正功，衛(wèi)星的速度越來(lái)越大，衛(wèi)星離地球越來(lái)越近，萬(wàn)有引力產(chǎn)生的加速度越來(lái)越大，D錯(cuò)誤。7、BD【解析】

A.在子彈射入物塊B的過(guò)程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動(dòng)量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得子彈射入物塊B的過(guò)程，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來(lái)物塊A固定時(shí)的上擺初速度。故C錯(cuò)誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時(shí)，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動(dòng)量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。8、AC【解析】

AB.要使目標(biāo)球B落入前方中袋C，則A球?qū)球的作用力方向必須要沿兩球心連線方向，則擊球瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)使撞擊時(shí)兩球連心線a指向中袋C，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C.通常，由于臺(tái)球很堅(jiān)硬，碰撞時(shí)的形變能夠完全恢復(fù)，能量損失很小，故可將它們之間的碰撞視為彈性碰撞來(lái)分析，選項(xiàng)C正確；D.由于兩球碰撞時(shí)的碰撞力遠(yuǎn)大于臺(tái)球和臺(tái)面間的摩擦，故可認(rèn)為臺(tái)球之間的碰撞過(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9、BD【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系可知，圖象不為直線，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間關(guān)系可得，圖象是不過(guò)原點(diǎn)的斜線，故B項(xiàng)正確；C．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系可得：所以圖象是不過(guò)原點(diǎn)的斜線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系可得：所以圖象是不過(guò)原點(diǎn)的斜線，故D正確。10、BD【解析】

A、t時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為：水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、水槍在時(shí)間1s內(nèi)做功轉(zhuǎn)化為水柱的動(dòng)能即為高壓水槍的噴水功率，則：故選項(xiàng)B正確；C、t時(shí)間內(nèi)噴出的水在t內(nèi)速度減小為0，則由動(dòng)量定理得：聯(lián)立得：，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、水對(duì)高壓水槍的作用力向左，則手對(duì)高壓水槍的作用力水平向右，故選項(xiàng)D正確．11、BC【解析】

A．半徑切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以進(jìn)入時(shí)，電動(dòng)勢(shì)是恒定的，則A錯(cuò)誤；B．由半徑切割分段分析知道：M線框在轉(zhuǎn)一周內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化是恒正、恒正、恒負(fù)、恒負(fù)．N線框的變化是恒正、零、恒負(fù)、零，所以兩導(dǎo)線框的周期相等地，則B正確；C．顯然從開(kāi)始到轉(zhuǎn)過(guò)90°，都是半徑切割，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，則C正確；D．根據(jù)有效值的定義：對(duì)M線框，，對(duì)N線框，只有一半時(shí)間有感應(yīng)電流，，兩式對(duì)比得到：，所以D錯(cuò)誤．12、AC【解析】

AB．對(duì)物體運(yùn)用動(dòng)能定理有可得物體速度增大到5m/s時(shí)的對(duì)地位移x=12.5m＞4m，可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)一直在加速。運(yùn)動(dòng)到右輪正上方時(shí)，速度還沒(méi)達(dá)到5m/s，再根據(jù)動(dòng)能定理可得物體獲得的動(dòng)能Ek=μmgx=8J故A正確，B錯(cuò)誤；

C．由得物體到達(dá)最右端速度v=4m/s得物塊相對(duì)傳送帶的位移根據(jù)Q=Ek=μmg?x得Q=12J故C正確；D．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量等于物體動(dòng)能增加量和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和等于20

J，故D錯(cuò)誤。二．填空題(每小題6