2022年湖北武漢市物理高一第二學(xué)期期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)質(zhì)量為5t的汽車，在水平路面上以加速度a=2m/s2起動(dòng)，所受阻力為1.0×103N，汽車起動(dòng)后第1秒末發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率是（）A．2kW B．22kW C．1.1kW D．20kW2、(本題9分)在距地面200km的軌道上，宇宙飛船環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．飛船的速度一定大于第一宇宙速度B．在飛船中，用彈簧秤測一個(gè)物體的重力，讀數(shù)為零C．在飛船中，可以用天平測物體的質(zhì)量D．因飛船處于完全失重狀態(tài)，飛船中一切物體的質(zhì)量都為零3、(本題9分)“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一．摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列敘述正確的是（）A．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的機(jī)械能保持不變B．在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變4、(本題9分)如圖所示，圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力作用．根據(jù)此圖作出的下列判斷中正確的是()A．帶電粒子一定帶正電B．a(chǎn)點(diǎn)電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場強(qiáng)度C．粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度D．粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向沿電場線向右5、如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的四分之一圓周軌道，圓心O在S的正上方，在O和P兩點(diǎn)各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b，從同一時(shí)刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的是（）A．a(chǎn)比b先到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)的動(dòng)量相同B．a(chǎn)與b同時(shí)到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)的動(dòng)量不同C．b比a先到達(dá)S，它們從各自起點(diǎn)到S點(diǎn)的動(dòng)量的變化量相同D．a(chǎn)比b先到達(dá)S，它們從各自起點(diǎn)到S點(diǎn)的動(dòng)量的變化量不同6、(本題9分)向空中發(fā)射一物體，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時(shí)，物體炸裂為a、b兩塊．若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則()A．b的速度方向一定不與與原速度方向相同B．從炸裂到落地這段時(shí)間里，a飛行的水平距離不一定比b的大C．a(chǎn)、b一定同時(shí)到達(dá)地面D．炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小無法比較7、(本題9分)輕質(zhì)彈簧一端懸掛于天花板，另一端與一小木塊相連處于靜止?fàn)顟B(tài)，一子彈以水平速度v瞬間射穿木塊，不計(jì)空氣阻力A．子彈射穿木塊的過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B．子彈射穿木塊后，木塊在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．木塊在向右擺動(dòng)過程中，木塊的動(dòng)能與彈簧的彈性勢能之和在變小D．木塊在向右擺動(dòng)過程中重力的功率在變小8、如圖所示，一輕繩通過小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在豎直桿上的小物塊A連接，桿固定且足夠長。開始時(shí)用手握住B使A靜止在P點(diǎn)，細(xì)線伸直?，F(xiàn)釋放B，A向上運(yùn)動(dòng)，過Q點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直桿成60°角，R點(diǎn)位置與O等高。(不計(jì)一切摩擦，B球未落地)則A．物塊A過Q點(diǎn)時(shí)，A、B兩物體的速度關(guān)系為vA=2vBB．物塊A由P上升至R的過程中，物塊A的機(jī)械能增加量等于小球B的機(jī)械能減少量C．物塊A由P上升至R的過程中，細(xì)線對(duì)小球B的拉力總小于小球B的重力D．物塊A由P上升至R的過程中，小球B所受重力的瞬時(shí)功率先增大后減小9、(本題9分)如圖所示，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度（木箱對(duì)路面的壓力不為0），木箱獲得的動(dòng)能一定（）A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．等于合力所做的功10、(本題9分)甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m(m<M)的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h(h遠(yuǎn)大于b)時(shí)的速度，重力加速度為g。(1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為________________________；繩子拉力對(duì)重物B做的功為______________________。(用題目所給物理量的符號(hào)表示)(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢能____________系統(tǒng)增加的動(dòng)能(選填“大于“或“小于”)(3)為減小上述Δv對(duì)結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是______A．減小擋光片上端到光電門的距離hB．增大擋光片的擋光寬度bC．適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b12、（10分）(本題9分)王同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中需要一個(gè)合適的“重物”，如圖重物中最合適的為________（選填“A”、“B”或“C”）（2）圖中紙帶為王同學(xué)做本實(shí)驗(yàn)所得紙帶的一部分，重物的質(zhì)量m=0.20kg，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，則打下點(diǎn)“5”時(shí)重物的速度大小為________m/s；從打下“2”點(diǎn)到打下“5”點(diǎn)過程中，重物重力勢能的減少量為_________J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma，則F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N，汽車第1s末的速度：v=at=2×1m/s=2m/s，所以汽車起動(dòng)后第1s末發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率為：P=Fv=11000×2=22000W=2.2×104W，故B正確，ACD錯(cuò)誤．2、B【解析】

A.由，得所以飛船的速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B.在飛船中的物體處于完全失重狀態(tài)，所以用彈簧秤測一個(gè)物體的重力，讀數(shù)為零，故B正確；C.在飛船中物體處于完全失重狀態(tài)，不可以用天平測物體的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D.質(zhì)量是物體的固有屬性，飛船處于完全失重狀態(tài)，飛船中一切物體的質(zhì)量不會(huì)改變，故D錯(cuò)誤．3、B【解析】摩天輪運(yùn)動(dòng)過程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乘客的速度大小不變，則動(dòng)能不變，但高度變化，所以機(jī)械能在變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圓周運(yùn)動(dòng)過程中，在最高點(diǎn)由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，選項(xiàng)B正確；轉(zhuǎn)動(dòng)一周，重力的沖量為I=mgT，不為零，C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時(shí)刻在變化，根據(jù)P=mgvcosθ可知重力的瞬時(shí)功率在變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選B．4、C【解析】

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向運(yùn)動(dòng)軌道的凹處，可知粒子在a、b點(diǎn)受力沿電場線向左，無論從a向b，還是從b向a，粒子在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度，由電場線的分布情況可得，無法判斷粒子所帶電荷的符號(hào)．故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．【點(diǎn)睛】從圖中可以看到，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向左彎曲，說明粒子受到的電場力大體向左，電場線方向不明，無法判斷粒子的電性．5、D【解析】

在豎直方向a只受重力，b受到重力和支持力向上分力，也就是在豎直方向，a的合力大于b的合力，a的豎直方向加速度大于b的豎直方向加速度，它們的初速度都是0，位移都是半徑R，故a比b先到達(dá)S；由機(jī)械能守恒定律可知，a，b到達(dá)S點(diǎn)的速度大小要相同．但a自由下落，到達(dá)S點(diǎn)速度方向豎直向下，b沿圓弧下滑，到達(dá)S點(diǎn)速度方向水平向左，故它們?cè)赟點(diǎn)的動(dòng)量大小相等，方向不同，所以它們?cè)赟點(diǎn)的動(dòng)量不同；兩個(gè)物理的初動(dòng)量為0，末動(dòng)量的方向不相同，所以它們從各自起點(diǎn)到S點(diǎn)的動(dòng)量變化量不相同．A.由上面分析可知，a比b先到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)的動(dòng)量不同，故A錯(cuò)誤；B.由上面分析可知，a比b先到達(dá)S，它們?cè)赟點(diǎn)的動(dòng)量不同，故B錯(cuò)誤；C.由上面分析可知，a比b先到達(dá)S，它們從各自起點(diǎn)到S點(diǎn)的動(dòng)量變化量不相同，故C錯(cuò)誤；D.由上面分析可知，a比b先到達(dá)S，它們從各自起點(diǎn)到S點(diǎn)的動(dòng)量的變化量不同，故D正確．6、BC【解析】物體在炸成兩塊時(shí)，系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可知，b的速度方向可能與原速度方向相同、相反或?yàn)榱?，但a和b兩塊的動(dòng)量變化一定大小相等，方向相反，A錯(cuò)誤D正確；在爆炸后，a和b在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，二者在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，同時(shí)到達(dá)地面，由于a和b的水平速度關(guān)系未知，所以二者落地時(shí)的水平距離關(guān)系不能確定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤C正確．7、AC【解析】子彈射穿木塊的過程中，將會(huì)有熱量產(chǎn)生，所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A正確；子彈射穿木塊后，木塊將會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，彈簧將被拉長，勢能增加，所以木塊在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；把木塊和彈簧看成一個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈性勢能、動(dòng)能和重力勢能之和保持不變，木塊在向右擺動(dòng)過程中，重力勢能增加，所以木塊的動(dòng)能與彈簧的彈性勢能之和在變小，故C正確；當(dāng)木塊在最低點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為零，物塊到達(dá)最高處時(shí)重力的瞬時(shí)功率也為零，所以重力的功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．8、ABD【解析】

A.物塊A過Q點(diǎn)時(shí)，將物塊A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，沿繩子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正確.B.物塊A由P上升至R的過程中，對(duì)于A、B組成的系統(tǒng)，由于只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則物塊A的機(jī)械能增加量等于小球B的機(jī)械能減少量；故B正確.C.物塊A由P上升至R的過程中，小球B的速度先增大后減小，物塊上升至R時(shí)B球的速度為零，則小球B的加速度先向上后向下，先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，則細(xì)線對(duì)小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C錯(cuò)誤.D.物塊A由P上升至R的過程中，小球B的速度先增大后減小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬時(shí)功率先增大后減??；故D正確.9、AD【解析】由動(dòng)能定理得，木箱獲得的動(dòng)能等于合外力的功，即WF-Wf=Ek，所以木箱獲得的動(dòng)能一定小于拉力所做的功，而木箱獲得的動(dòng)能與克服摩擦力所做的功無法比較，故AD正確，BC錯(cuò)誤．故選AD．10、AC【解析】試題分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，則T甲＞T乙，故A正確；衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于乙的軌道半徑大于地球半徑，則乙的線速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，則a乙＞a甲，故C錯(cuò)誤；由題意可知，衛(wèi)星軌道半徑間的關(guān)系為：r乙＜r甲；甲是地球同步衛(wèi)星，它的軌道在赤道平面內(nèi)，甲不可能通過北極上方，故D錯(cuò)誤；故選A．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題，本題是一道常規(guī)題．二、實(shí)驗(yàn)題11、(M-m)gh=12(M-m)【解析】（1）系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（M-m）gh，

物塊經(jīng)過光電門的瞬時(shí)速度為：v＝bt，

則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：△Ek＝12(M+m)v1=12(M+m)(bt)1．

則機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：(M?m)gh＝12(M+m)(b（1）光電門測出的平均速度是擋光片通過光電門過程中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，此時(shí)下降的高度小于h，則系統(tǒng)減少的重力勢能大于系統(tǒng)增加的動(dòng)能．

（3）為減小上述△v對(duì)結(jié)果的影響，可以減小擋光片的寬度，使得平均速度更