2022年河南省鄭州市106中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

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)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B．物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體任意時(shí)刻速度相同D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相同時(shí)間內(nèi)速度變化量相同2、(本題9分)對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式F=，下列說(shuō)法正確的是（）A．式中G為引力常量，它是由牛頓用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，而不是人為規(guī)定的B．兩個(gè)質(zhì)量為1kg的鐵球靠得很近時(shí)，萬(wàn)有引力趨于無(wú)限大C．m1與m2受到相互的吸引力總是大小相等、方向相反的D．該公式只適用于天體之間而不適用于相距較近的球體之間3、北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，在全球七大城市同時(shí)發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測(cè)到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s24、(本題9分)在同一高度以不同的初速度水平拋出質(zhì)量相等的兩小球，不計(jì)空氣阻力，則有()A．兩小球落地時(shí)間不同 B．重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同C．兩小球落地前一瞬間的動(dòng)能相同 D．兩小球總是落在水平面上的同一點(diǎn)5、(本題9分)如圖所示，三個(gè)圖象表示A、B、C、D、E、F六個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()A．速度相等的物體是B、DB．合力為零的物體是A、C、EC．合力是恒力的物體是D、FD．合力是變力的物體是F6、(本題9分)飛機(jī)在沿水平方向勻速飛行時(shí)，飛機(jī)受到的重力與垂直于機(jī)翼向上的升力為平衡力，當(dāng)飛機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)翼與水平面成α角傾斜，這時(shí)關(guān)于飛機(jī)受力說(shuō)法正確的是（）A．飛機(jī)受到重力、升力B．飛機(jī)受到重力、升力和向心力C．飛機(jī)受到的重力和升力仍為平衡力D．飛機(jī)受到的合外力為零7、(本題9分)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，B球在前，A球在后，=lkg，=2kg，=6m/s，=3m/s．當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為A．=4m/s，=4m/s B．=7m/s，=2.5m/sC．=-4m/s，=6m/s D．=2m/s，=5m/s8、(本題9分)等量異號(hào)點(diǎn)電荷的連線和中垂線如圖所示，現(xiàn)將一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷先從圖中的a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到b點(diǎn)，再?gòu)腷點(diǎn)沿直線移動(dòng)到c點(diǎn)，則試探電荷在此全過(guò)程中A．所受電場(chǎng)力的方向不變B．所受電場(chǎng)力的大小恒定C．電勢(shì)能一直減小D．電勢(shì)能先不變后減小9、(本題9分)如圖所示，一輛可視為質(zhì)點(diǎn)的汽車以恒定的速率駛過(guò)豎直面內(nèi)的凸形橋。已知凸形橋面是圓弧形柱面，則下列說(shuō)法中正確的是()A．汽車在凸形橋上行駛的過(guò)程中，其所受合力始終為零B．汽車在凸形橋上行駛的過(guò)程中，其始終處于失重狀態(tài)C．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^(guò)程中，其角速度恒定D．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^(guò)程中，其加速度不變10、(本題9分)如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為B．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為C．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgD．整個(gè)過(guò)程中物塊機(jī)械能損失了mgR11、如圖4所示，板長(zhǎng)為l，板的B端靜放有質(zhì)量為m的小物體P，物體與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開始時(shí)板水平，若緩慢轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度α的過(guò)程中，物體保持與板相對(duì)靜止，則這個(gè)過(guò)程中()A．摩擦力對(duì)P做功為μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力對(duì)P做功為mgsinα·l(1－cosα)C．支持力對(duì)P做功為mglsinαD．板對(duì)P做功為mglsinα12、(本題9分)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．該波的波速大小為1m/sB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度的方向均為發(fā)生改變二、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)某同學(xué)做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用一條橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功記為W，當(dāng)用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．（1）若木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說(shuō)法正確的是_________A．橡皮筋恰好恢復(fù)原長(zhǎng)

B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車恰好運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已超過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線（2）如圖所示是某次正確操作情況下，在50HZ作電源下打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一條紙帶，為了測(cè)量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的______（填A(yù)F或FI）部分進(jìn)行測(cè)量，速度大小為______m/s（3）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)的正確操作和正確處理數(shù)據(jù)，應(yīng)該得出合力做的功W和物體速度v變化的關(guān)系是________14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量重力加速度g。細(xì)繩跨過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘。實(shí)驗(yàn)操作如下：①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止。釋放重錘2，同時(shí)右手開啟秒表，在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄下落時(shí)間；④重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間，取其平均值作為測(cè)量值t。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）步驟④可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的_______（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差。（2）實(shí)驗(yàn)要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多，主要是為了________。A．使H測(cè)得更準(zhǔn)確B．使重錘1下落的時(shí)間長(zhǎng)一些C．使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2MD．使細(xì)繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等（3）滑輪的摩擦阻力會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差?，F(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差，可以在重錘1上粘上橡皮泥，調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀察到其________下落。（4）使用橡皮泥改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并測(cè)出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0。用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量和已知量（M、H、m、m0、t）表示g，則g＝_________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）我國(guó)預(yù)計(jì)于2022年建成自己的空間站。假設(shè)未來(lái)我國(guó)空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小。16、（12分）如圖所示，AB是半徑為R的光滑圓弧軌道，B點(diǎn)的切線水平，距水平地面高為h.一個(gè)小球從A點(diǎn)由靜止開始下滑，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離x.17、（12分）(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為R的不可伸長(zhǎng)輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端連接一只小球，小球與地面間的距離可以忽略（但小球不受地面支持力）且處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度，使其開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)輕繩突然斷開，已知最后小球落在距初始位置水平距離為4R的地面上，重力加速度為g．試求：(圖中所標(biāo)初速度v0的數(shù)值未知)(1)繩突然斷開時(shí)小球的速度；(2)小球剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)繩的拉力．

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、D【解析】

A.物體在恒力作用下也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.當(dāng)變力與速度方向共線時(shí)，物體在變力作用下也可能做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體任意時(shí)刻速度大小相同，但是方向不一定相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度恒定為g，則在相同時(shí)間內(nèi)速度變化量均為gT，相同，選項(xiàng)D正確.2、C【解析】

A．引力常量是由卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，不是牛頓用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)趨于零時(shí)，物體不能簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力公式不適用，不能直接用這個(gè)公式計(jì)算萬(wàn)有引力，所以兩個(gè)質(zhì)量為1kg的鐵球靠得很近時(shí)，不能直接用這個(gè)公式計(jì)算萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力不是趨于無(wú)限大，故B錯(cuò)誤；C．與之間的引力是一對(duì)作用力與反作用力，大小總是相等，方向相反的，故C正確；D．萬(wàn)有引力定律適用于任何兩個(gè)可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體之間或均質(zhì)球體之間的引力計(jì)算，所以該公式也適用于相距較近的球體之間，故D錯(cuò)誤；故選C。3、B【解析】

黑洞實(shí)際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬(wàn)有引力，對(duì)黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級(jí)為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；4、B【解析】

設(shè)拋出點(diǎn)的高度為h，小球做平拋運(yùn)動(dòng)；小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，h=gt2，小球落地時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤；重力的平均功率，m、g、h、t相同，則重力的平均功率相同，故B正確；由動(dòng)能定理可得：EK-EK0=mgh，EK=EK0+mgh，m、g、h相同而EK0不同，則兩小球落地前一瞬間動(dòng)能EK不同，故C錯(cuò)誤；小球的水平位移x=vt，小球的初速度v不同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，則水平位移x不同，兩小球不能落在水平面上的同一點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．5、D【解析】x-t圖象的斜率等于速度，則A的速度為0，B的速度為；；v-t圖象中表示速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，故C為勻速運(yùn)動(dòng)，速度為2m/s；D為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=2m/s2；a-t圖象中表示加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，故F為加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，E為勻加速運(yùn)動(dòng)；則可知：A、由以上分析可知，只有BC保持勻速運(yùn)動(dòng)且速度相等，故速度相等的是BC；故A正確．B、做勻速運(yùn)動(dòng)或靜止的物體合力為零，故合力為零的物體ABC；故B錯(cuò)誤．C、做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體合力為恒力，故合力是恒力的為DE；故C錯(cuò)誤．D、做變加速運(yùn)動(dòng)的物體受到的是變力；故合力為變力的物體是F；故D正確．故選D．【點(diǎn)睛】本題考查牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象的規(guī)律，要注意明確v-t圖象、s-t圖象在運(yùn)動(dòng)學(xué)中有著非常重要的作用，應(yīng)掌握?qǐng)D象的意義、斜率及圖象與時(shí)間軸圍成的面積的含義．6、A【解析】飛機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要向心力，所以飛機(jī)受到重力、升力的合力提供向心力，其合外力不為零，故A正確故選A7、AD【解析】

兩球碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以兩球的初速度方向?yàn)檎较颍绻麅汕虬l(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，

如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：，

由機(jī)械能守恒定律得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，，

則碰撞后A、B的速度：，，故選項(xiàng)AD正確，BC錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，同時(shí)要遵循能量守恒定律，不忘聯(lián)系實(shí)際情況，即后面的球不會(huì)比前面的球運(yùn)動(dòng)的快．8、AD【解析】

試題分析：在等量的異種電荷的中垂線上，電場(chǎng)方向始終垂直中垂線且指向負(fù)電荷，檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力的方向保持不變，所以A錯(cuò)誤；且電荷從a運(yùn)動(dòng)到b，因電場(chǎng)力與位移方向垂直，電場(chǎng)力不做功；從b到c運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功因此電勢(shì)能減小，所以C錯(cuò)；又因?yàn)殡妶?chǎng)線分布的疏密不同，所受電場(chǎng)力是變化的，所以B錯(cuò)誤；電荷從b運(yùn)動(dòng)到c，因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功，所以電荷電勢(shì)能減小，所以D正確．故選D．9、BC【解析】

AB．汽車在凸形橋上行駛的過(guò)程中因?yàn)樽鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，汽車的合力始終不為零；汽車的向心加速度有豎直向下的加速度分量，所以處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B正確.CD．汽車從橋底行駛到橋頂?shù)倪^(guò)程中，因速率恒定，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故角速度不變，加速度大小不變，方向一直在改變，故C正確，D錯(cuò)誤10、BCD【解析】

A.由機(jī)械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點(diǎn)時(shí)的速度為，故A不符合題意；B.對(duì)全程由動(dòng)能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點(diǎn)間的距離為，故B符合題意；C.b點(diǎn)時(shí)，物體受重力、支持力而做圓周運(yùn)動(dòng)，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對(duì)b點(diǎn)的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動(dòng)過(guò)程中，摩擦力所做的功等于機(jī)械能的損失，故機(jī)械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；11、CD【解析】對(duì)物體運(yùn)用動(dòng)能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物體速度方向(垂直于木板)始終垂直，對(duì)物體不做功，故斜面對(duì)物體做的功就等于支持力對(duì)物體做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正確．12、ABC【解析】

A.由圖可知，周期T＝4.0s，波長(zhǎng)λ＝4m，則波速，故A正確；B.x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)P在t＝2s時(shí)刻向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故B正確；C.由圖2可知，當(dāng)t＝1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P在最大位移處，此時(shí)的加速度最大，速度等于0，故C正確；D.由圖可知，在0?2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為正加速度的方向始終向下；在0?1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向正最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度方向?yàn)檎?；??2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從最大位移處向平衡位置處移動(dòng)，所以速度的方向?yàn)樨?fù)。故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BFI，0.76與成正比即【解析】

（1）[1]．平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時(shí)，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒(méi)有進(jìn)行平衡摩擦力的操作，因此當(dāng)小車的速度最大時(shí)，橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B．（2）[2][3]．小車先加速，后勻速，最后減速運(yùn)動(dòng)，在加速過(guò)程中，橡皮條在做正功，故需要測(cè)量最大速度，即勻速運(yùn)動(dòng)的速度，因而需要選用間隔均勻的點(diǎn)，即FI之間的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，故最大速度為：（3）[4]．由動(dòng)能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動(dòng)能的變化量，所以W與成正比，即．【點(diǎn)睛】平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時(shí)，速度最大；據(jù)小車的運(yùn)動(dòng)判斷點(diǎn)的情況；據(jù)動(dòng)能定理判斷即可．14、