2022年河南省洛陽市孟津縣第二高級中學(xué)物理高一下期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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)一顆人造衛(wèi)星在地球引力作用下，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星離地面的高度為h，引力常量為G，則地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力大小為（）A．GMm(R+h)2B．GMm2、(本題9分)如圖所示，AB為豎直面內(nèi)圓弧軌道，半徑為R，BC為水平直軌道，長度也是R．一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，現(xiàn)使物體從軌道頂端A由靜止開始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR3、下列關(guān)于彈力和摩擦力的說法，正確的是（）A．物體受到彈力時(shí)一定也受到摩擦力B．勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的正壓力成反比，與滑動(dòng)摩擦力成正比D．當(dāng)兩接觸而間的正壓力變化時(shí)，靜摩擦力可以保持不變4、2018年4月28日14:30衢州第三屆萬人健步走正式啟動(dòng)，起點(diǎn)和終點(diǎn)均設(shè)在衢州西的市民公園廣場，近6000人參加了活動(dòng)，小明參加了5公里的健步走，耗時(shí)1小時(shí)14分，下列說法中正確的是A．在研究小明行走動(dòng)作時(shí)可以將其視為質(zhì)點(diǎn)B．在整個(gè)過程中，小明的平均速度大約是4km/hC．這里的“5公里”指的是位移D．“4月28日14:30”是時(shí)刻，“1小時(shí)14分”是時(shí)間間隔5、(本題9分)雞蛋與桌面相碰，蛋殼破裂．關(guān)于雞蛋與桌面間的相互作用力，下列說法中正確的是A．桌面對雞蛋的力大于雞蛋對桌面的力B．桌面對雞蛋的力小于雞蛋對桌面的力C．桌面對雞蛋的力與雞蛋對桌面的力大小相等D．桌面對雞蛋的力與雞蛋對桌面的力方向相同6、(本題9分)兩個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度之比為2∶1，若它們的水平射程相等，則它們拋出點(diǎn)離地面高度之比為（）A．1∶2 B．1∶C．1∶4 D．4∶17、(本題9分)滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾的喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中（）A．所受合外力始終為零B．所受摩擦力大小不變C．合外力做功一定為零D．機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功8、2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小9、(本題9分)一個(gè)連同裝備總質(zhì)量M=100kg的宇航員，脫離飛船進(jìn)行太空行走后，在與飛船相距d=45m的位置與飛船保持相對靜止．所帶氧氣筒中還剩有m0=0.5kg氧氣，氧氣除了供他呼吸外，還需向與飛船相反方向噴出一部分氧氣以獲得使他回到飛船反沖速度v′，為此氧氣筒上有可使氧氣以v=50m/s速度噴嘴．按照物理原理：如果一次性噴出氧氣質(zhì)量為m，噴氣速度為v，則其獲得反沖速度v′=mv/M，已知耗氧率為R=2.5×10-4kg/s（即每秒鐘呼吸消耗氧氣量）．則為保證他安全返回飛船，一次性噴出氧氣質(zhì)量m可能為（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、一輕彈簧的左端固定在豎直墻上，右端與質(zhì)量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最大位移處時(shí)，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子，繼續(xù)做簡諧運(yùn)動(dòng)，新振子的運(yùn)動(dòng)過程與原振子的運(yùn)動(dòng)過程相比（）A．新振子的最大速度比原來的最大速度小B．新振子的最大動(dòng)能比原振子的最大動(dòng)能小C．新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時(shí)間比原振子大D．新振子的振幅和原振子的振幅一樣大11、(本題9分)質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動(dòng)量正好相等。兩者質(zhì)量之比M/m可能為（

）A．1 B．3C．4 D．512、(本題9分)在同一高處有兩個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)水平拋出，另一個(gè)自由落下，不計(jì)空氣阻力。在它們運(yùn)動(dòng)過程中的每一時(shí)刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距拋出點(diǎn)豎直方向的高度相同 D．距拋出點(diǎn)豎直方向的高度不同二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某星球與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b，則該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為_______________14、一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁碰撞以后以原速率被彈回，若以初速度方向?yàn)檎较?，則小球碰墻前后速度的變化為________，動(dòng)能的變化為________.15、(本題9分)用手握住繩的兩端，在繩的中點(diǎn)懸掛一重物，改變兩繩間的夾角θ，如果物體始終處在平衡狀態(tài)（繩子拉力的合力始終等于重力），則當(dāng)θ=時(shí)，繩中的拉力最??；當(dāng)θ=時(shí)，繩子的拉力大小等于重力；在θ角增大的過程中，繩子的拉力逐漸變．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，小球A質(zhì)量為m，系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，0點(diǎn)到光滑水平面的距離為h．物塊B和C的質(zhì)量分別是6m和3m,B與C用輕彈簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物塊位于0點(diǎn)正下方．現(xiàn)拉動(dòng)小球使細(xì)線水平伸直，小球由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊B發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短),反彈后上升到最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為,小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求碰撞后B物塊速度大小及碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能．17、（10分）(本題9分)如圖所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離h=0.8m，A、B原來靜止.求：（1）B落到地面時(shí)的速度?（2）B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠(yuǎn)才能靜止下來?（桌面足夠長，g取10m/s2）

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、A【解析】

根據(jù)萬有引力的大小公式為F=GMmr2，r=R+h【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握萬有引力的大小公式F=GMm2、D【解析】以物體為研究對象，全程由動(dòng)能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功為W克=（1-μ）mgR，所以D正確，ABC錯(cuò)誤．3、D【解析】

A.物體受到彈力作用，不一定也受到摩擦力，需要滿足接觸面粗糙和具有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢等條件，故A項(xiàng)不合題意.B.根據(jù)彈簧彈力的表達(dá)式F＝kx，x為伸長量或壓縮量，k為彈簧的勁度系數(shù)，可知：彈力不僅跟勁度系數(shù)有關(guān)，還跟伸長量或壓縮量有關(guān)，故B項(xiàng)不合題意.C.動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體之間的壓力、滑動(dòng)摩擦力無關(guān)，故C項(xiàng)不合題意.D.靜摩擦力隨外力的變化而變化，當(dāng)兩接觸面間的正壓力變化時(shí)，靜摩擦力可以不變，故D項(xiàng)符合題意.4、D【解析】

A.在研究小明行走動(dòng)作時(shí)，主要看小明的四肢動(dòng)作，不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BC.在整個(gè)過程中，小明不是做單方向直線運(yùn)動(dòng)，這里的“5公里”指的是路程，所以平均速率大約是4km/h，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.“4月28日14:30”在時(shí)間軸上是一個(gè)點(diǎn)，表示時(shí)刻；“1小時(shí)14分”在時(shí)間軸上對應(yīng)一段長度，表示時(shí)間間隔。故D項(xiàng)正確。5、C【解析】桌面對雞蛋的力與雞蛋對桌面的力是一對作用力與反作用力，根據(jù)作用力與反作用力的特點(diǎn)可知，二者總是大小相等，方向相反，故C正確，ABD錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：此題考查的是相互作用力的特點(diǎn)，注意作用力和反作用力具有：等大反向、同生同滅同變化的特點(diǎn)．6、C【解析】

根據(jù)平拋的位移公式，x=v0t①y=gt2②聯(lián)立①②解得y=g，即在水平射程x相等的情況下，y與v02成反比，即有==.7、CD【解析】

滑雪運(yùn)動(dòng)員的速率不變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度不為零，運(yùn)動(dòng)員所受合外力大小不為0，對運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析，結(jié)合受力的特點(diǎn)分析摩擦力的變化．摩擦力做功運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減?。驹斀狻緼、滑雪運(yùn)動(dòng)員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運(yùn)動(dòng)員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運(yùn)動(dòng)員所受合外力始終不為零，A錯(cuò)誤；B、運(yùn)動(dòng)員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動(dòng)摩擦力，由圖可知，運(yùn)動(dòng)員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿滑道方向的合外力始終等于0，所以滑動(dòng)摩擦力也逐漸減小，B錯(cuò)誤；C、滑雪運(yùn)動(dòng)員的速率不變則動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理可知，合外力對運(yùn)動(dòng)員做功為0，C正確；D、運(yùn)動(dòng)員從A到B下滑過程中的只有重力和摩擦力做功，重力做功不影響機(jī)械能，所以機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功，D正確．8、ACD【解析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤。9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10?4kg/s，設(shè)噴出氧氣的質(zhì)量為m，返回的時(shí)間為t，則返回速度v′=mv/M==0.5m，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=d/v′=

①宇航員耗氧：Rt=m0?m，即2.5×10?4×t=0.5?m，t=4000×(0.5?m)=，即400m2?200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD錯(cuò)誤，BC正確．故選BC.點(diǎn)睛：一次性噴出的氧氣質(zhì)量為m，根據(jù)題意得出宇航員及裝備獲得反沖速度，再根據(jù)速度公式求出宇航員返回飛船的時(shí)間，得出此段時(shí)間內(nèi)宇航員消耗的氧氣和一次性噴出的氧氣質(zhì)量以及總氧氣質(zhì)量之間的關(guān)系，聯(lián)立方程進(jìn)行求解，最終得出一次性噴出氧氣質(zhì)量的范圍．10、ACD【解析】

A.因整體的質(zhì)量增大，整體的加速度小于原來的加速度，故物體回到平衡位置時(shí)的速度大小比原來小，故A正確；B.振子在最大位移處時(shí)系統(tǒng)只有彈簧的彈性勢能，彈性勢能不變，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知到達(dá)平衡位置的動(dòng)能，即最大動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)周期公式：可知總質(zhì)量增大，則周期增大，所以新振子從最大位移處到第一次回到平衡位置所用時(shí)間比原振子大，故C正確；D.因?yàn)閺椈傻淖畲笊扉L量不變，故振子的振幅不變；故D正確。11、AB【解析】設(shè)碰撞后兩者的動(dòng)量都為P，由于題意可知，碰撞前后總動(dòng)量為2P，根據(jù)動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系有：P2=2mEK，碰撞過程動(dòng)能不增加，有：(2P)22M?故選CD。【點(diǎn)睛】根據(jù)動(dòng)量守恒定律，以及在碰撞的過程中動(dòng)能不增加，通過這兩個(gè)關(guān)系判斷兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系。12、AC【解析】

AB.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為g，平拋運(yùn)動(dòng)在水平面上時(shí)勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，即加速度為g，所以在它們運(yùn)動(dòng)過程中的每一時(shí)刻，加速度都相等，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.自由落體下落高度和位移相等平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度為所以距拋點(diǎn)豎直方向的高度相同，故C正確，D錯(cuò)誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】

[1].設(shè)地球質(zhì)量aM，某星球質(zhì)量M，地球半徑br，某星球半徑r

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星球的各物理量得該星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度比值為：14、-10m/s0【解析】

[1]若以初速度方向?yàn)檎较?，小球碰墻前v1=5m/s，小球碰墻后v2=-5m/s，速度的變化量[2]動(dòng)能的表達(dá)式為，速度大小為發(fā)生改變，動(dòng)能不變，所以動(dòng)能的變化量為零．15、大【解析】試題分析：根據(jù)物體的狀態(tài)可知兩端繩子的合力與重力的大小關(guān)系，再由力的合成可得出拉力最小值；同時(shí)注意當(dāng)兩分力大小相等且夾角為120°時(shí)合力與兩分力相等．解：由題意可知，兩繩子的拉力的合力與重力大小相等，方向相反；由于兩繩上的拉力相等，由力的合成可知，當(dāng)合力一定時(shí)，兩力同向時(shí)最小；故當(dāng)夾角為零時(shí)，繩中的拉力最??；而當(dāng)兩繩的夾角為120°時(shí)，繩子中的拉力大小等于重力；當(dāng)θ角增大的過程中，根據(jù)力的平行四邊形定則可知，繩子的拉力逐漸變大，故答案為0、120°、變大【點(diǎn)評】本題考查了力的合成、共點(diǎn)力的平衡及繩子上張力的特點(diǎn)；本題應(yīng)作為結(jié)論熟記．三．計(jì)算題(22分)16、v2＝Epm＝mgh【解析】

設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊B碰撞前的速度大小為v0，取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的重力勢能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

解得：設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為v1，同理有：解得：設(shè)碰撞后物塊B的速度大小為v2，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：

解得：碰撞后當(dāng)B物塊與C物塊速度相等時(shí)輕彈簧的彈性勢能最大，據(jù)動(dòng)量守恒定律有