甘肅省蘭州市甘肅一中2021-2022學(xué)年物理高一下期末綜合測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，斜面ABC放在水平面上，斜邊BC長(zhǎng)為l，傾角為30°，在斜面的上端B點(diǎn)沿水平方向拋出一小球，結(jié)果小球剛好落在斜面下端C點(diǎn)，重力加速度為g，則小球初速度v0的值為()A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說法中正確的是()A．A球的角速度等于B球的角速度B．A球的線速度大于B球的線速度C．A球的運(yùn)動(dòng)周期小于B球的運(yùn)動(dòng)周期D．A球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?、(本題9分)因首次比較精確地測(cè)出引力常量G，被稱為“稱量地球質(zhì)量第一人”的科學(xué)家是A．伽利略 B．開普勒 C．卡文迪許 D．牛頓4、(本題9分)關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述錯(cuò)誤的是A．第一宇宙速度v=7.9km/sB．第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度C．第一宇宙速度是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑最小，速度最大的人造衛(wèi)星的速度D．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān)5、(本題9分)如圖所示，小球用細(xì)繩系住放在傾角為的光滑斜面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上緩慢偏移時(shí)，細(xì)繩的拉力將（）A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后減小D．先減小后增大6、(本題9分)（題文）某屋項(xiàng)為半球形，一人在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），他在向上爬的過程中（）A．屋項(xiàng)對(duì)他的支持力不變B．屋項(xiàng)對(duì)他的支持力變大C．屋項(xiàng)對(duì)他的摩擦力不變D．屋項(xiàng)對(duì)他的摩擦力變大7、質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以g3A．物體的重力勢(shì)能減少了mghB．物體的動(dòng)能增加mgh3C．物體的機(jī)械能減少mghD．重力做功28、我國(guó)為建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質(zhì)量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運(yùn)行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運(yùn)行周期一定相同9、(本題9分)在加速向右行駛的車廂里一個(gè)人用力向前推車廂，如圖所示，人相對(duì)車廂未移動(dòng)，則（）A．人對(duì)車做正功 B．人對(duì)車做負(fù)功C．推力對(duì)車做正功 D．車對(duì)人靜摩擦力做正功10、(本題9分)如圖，電荷量分別為q和–q（q>0）的點(diǎn)電荷固定在正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)上，a、b是正方體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等B．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同D．將負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電勢(shì)能增加11、(本題9分)把兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使兩小球沿光滑的漏斗壁分別在1、2水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.平面1比平面2高，軌道1半徑是軌道2半徑的2倍.則（）A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力支持力、向心力B．小球a的線速度大小是小球b的倍C．小球a對(duì)漏斗壁的壓力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度12、(本題9分)如圖所示，粗糙斜面體靜置于水平地面上，一木塊從斜面底端開始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出發(fā)點(diǎn)，在木塊運(yùn)動(dòng)的過程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的速度v、地面對(duì)斜面體的摩擦力Ff、木塊動(dòng)能Ek、木塊機(jī)械能E與時(shí)間t之間關(guān)系的圖象是（v-t圖以初速度方向?yàn)檎较?，F(xiàn)f-t圖以水平向左為正方向）A． B．C． D．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)用圖1所示的裝置研究?jī)蓚€(gè)小球在斜槽末端發(fā)生碰撞的情況，并用它來驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC為水平槽。（1）實(shí)驗(yàn)中通過僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的______（選填“水平位移”或“豎直位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.（2）檢驗(yàn)水平槽BC是否調(diào)平的方法是：_______.（3）實(shí)驗(yàn)裝置中的重錘線起什么作用？__________.（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)先使入射球m1從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定P點(diǎn)的位置，再把被碰球m2放在水平槽末端，讓球m1仍從位置S多次由靜止開始滾下，跟球m2碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，從而確定M、N點(diǎn)的位置。a.為提高實(shí)驗(yàn)的精度，減小誤差，要求m1__________m2。（選填“>”“<”“＝”）b.其中確定P點(diǎn)位置的多次落點(diǎn)痕跡如圖2所示，刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊，則OP＝_________cm。（5）經(jīng)測(cè)定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O點(diǎn)的距離如圖3所示，請(qǐng)通過計(jì)算說明本次實(shí)驗(yàn)中兩小球碰撞前后的動(dòng)量是否守恒__________.（6）牛頓曾設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星，如圖，同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因_____________。14、（10分）(本題9分)探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過程中的機(jī)械能守恒規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動(dòng)過程中各時(shí)刻的拉力值．忽略擺線的質(zhì)量和擺動(dòng)過程中擺線長(zhǎng)度的變化，重力加速度為g，實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）測(cè)量小球質(zhì)量m和擺線長(zhǎng)L；（2）為了測(cè)量小球在最低點(diǎn)的速度大小，小組成員將小球拉至某一高度h處無初速釋放，在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F，則小球在最低點(diǎn)的速度表達(dá)式為v=__（用F等測(cè)定的物理量符號(hào)表達(dá)），若考慮小球的大小不可忽略，則該速度的計(jì)算值與實(shí)際值相比較__（填寫“偏大”、“偏小”或“相等”）．（3）小球從釋放到最低點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒的表達(dá)式為__．（用測(cè)定物理量的符號(hào)表達(dá)）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)已知地球的半徑為R，質(zhì)量為M，萬有引力常量為G．一顆人造地球衛(wèi)星處在距離地球表面高度為h的圓軌道上，試求：（1）該衛(wèi)星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小v；（2）該衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期T．16、（12分）如圖所示，在以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上放一質(zhì)量m的滑塊，滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離r，滑塊跟隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（兩者未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）.求:（1）圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期；（2）滑塊運(yùn)動(dòng)的線速度大??；（3）滑塊受到的向心力大小.17、（12分）(本題9分)質(zhì)量均為m的A,B兩物體(可看作質(zhì)點(diǎn))，A套在光滑豎直桿上，B放在水平臺(tái)面上，A,B跨過定滑輪用輕繩連接，桿距滑輪的距離為d=m，如圖，開始時(shí)繩被拉直成水平狀態(tài)，放手后，當(dāng)A下落到細(xì)繩與水平面成θ=30o角時(shí)(g=10m/s2)，求(1)若水平臺(tái)面光滑，則B物體的速度大小；(2)若B與水平臺(tái)面動(dòng)摩擦因素μ=0.5，則B物體速度大小。

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、C【解析】根據(jù)，得，則初速度為，C正確．2、B【解析】

小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球在軌道上受力如圖所示：因?yàn)锳和B的質(zhì)量相同,小球A和B在兩處的合力相同,即它們做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力是相同的即：因?yàn)榍駻運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑,F和m相同時(shí),半徑大的角速度小，故A錯(cuò)誤；再由向心力的計(jì)算公式因?yàn)榍駻運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球的半徑,F和m相同時(shí),半徑大的線速度就大，故B正確；由周期公式,所以球A的運(yùn)動(dòng)周期大于球B的運(yùn)動(dòng)周期,故C錯(cuò)誤；根據(jù)受力可知軌道施加的支持力由于質(zhì)量和夾角都相等，所以受到的支持力也相等，根據(jù)牛頓第三定律可知球A對(duì)筒壁的壓力等于球B對(duì)筒壁的壓力,故D錯(cuò)誤；故選B3、C【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，牛頓得到萬有引力定律之后，并沒有測(cè)得引力常量，首次比較精確地測(cè)出引力常量的科學(xué)家是卡文迪許，稱為“稱量地球質(zhì)量第一人”的科學(xué)家。A.伽利略與分析不符，A錯(cuò)誤B.開普勒與分析不符，B錯(cuò)誤C.卡文迪許與分析相符，C正確D.牛頓與分析不符，D錯(cuò)誤4、D【解析】試題分析：人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行速度，軌道半徑越小，速度越大，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，故AC正確．物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．而發(fā)射越高，克服地球引力做功越大，需要的初動(dòng)能也越大，故第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故C正確；由運(yùn)行速度，可知，第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量有關(guān)，故D錯(cuò)誤．本題選擇錯(cuò)誤的，故選D．考點(diǎn)：第一宇宙速度【名師點(diǎn)睛】此題考查了第一宇宙速度；要知道第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度．②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度．③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度．5、D【解析】

對(duì)球受力分析，受重力mg、支持力N、拉力F，三力平衡，根據(jù)平衡條件得知拉力與支持力的合力與重力mg大小相等，方向相反，保持不變．作出三個(gè)位置拉力與支持力的合成的示意圖，通過力圖可以看出當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時(shí)，拉力F先減小后增大，故D正確，ABC錯(cuò)誤．6、B【解析】試題分析：以人為研究對(duì)象，作出力圖．設(shè)此人的重力為G，根據(jù)平衡條件得：屋頂對(duì)他的摩擦力：f=Gsinθ；屋頂對(duì)他的支持力：N=Gcosθ人在半球形屋頂上向上緩慢爬行的過程中，坡角θ減小，則f減小，N增大．即屋頂對(duì)他的摩擦力減小，屋頂對(duì)他的支持力增大．故選B．考點(diǎn)：共點(diǎn)力作用下物體平衡7、AB【解析】

AD.物體在下落過程中，重力做正功為mgh，則重力勢(shì)能減小也為mgh。故A符合題意D不符合題意。B.物體的合力為13mg，則合力做功為13C.物體除重力做功，阻力做負(fù)功，導(dǎo)致機(jī)械能減少。根據(jù)牛頓第二定律得：Ff=所以阻力做功為：W所以機(jī)械能減少為2mgh8、BCD【解析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對(duì)靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉(zhuǎn)周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對(duì)于同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同；故A錯(cuò)誤，C正確.9、BCD【解析】

AB.由于人向右加速運(yùn)動(dòng)，故車廂對(duì)人的力向右，由牛頓第三定律可知，人對(duì)車的作用力向左，力與位移方向相反，人對(duì)車做負(fù)功，故選項(xiàng)A不符合題意，B符合題意；C.人的推力向右，而車和人又是向右運(yùn)動(dòng)的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故選項(xiàng)C符合題意；D.由于車廂對(duì)人靜摩擦力向右，力與位移方向相同，故可知車廂對(duì)人的靜摩擦力做正功，故選項(xiàng)D符合題意。10、BC【解析】

由幾何關(guān)系，可知b的電勢(shì)大于a的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；把負(fù)電荷從a移到b，電勢(shì)能減少，故D錯(cuò)誤；由對(duì)稱性和電場(chǎng)的疊加原理，可得出a、b的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小、方向都相同，故B、C正確。11、BD【解析】A、小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力和支持力兩個(gè)力作用，由兩個(gè)力的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤．

B、受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，知軌道1半徑是軌道2半徑的2倍，則同一個(gè)小球在軌道1的線速度是軌道2線速度的倍，即：小球a的線速度大小是小球b的倍，故B正確；

C、軌道對(duì)小球的支持力為：，與軌道平面的高度無關(guān)，則小球?qū)壍赖膲毫σ才c軌道平面無關(guān)，因此同一個(gè)小球a和小球b對(duì)漏斗壁的壓力大小相等，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)得：，知同一個(gè)小球在軌道1的向心加速度等于在軌道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正確．點(diǎn)睛：本題是圓錐擺類型的問題，分析受力情況，確定小球向心力的來源，再由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行分析，是常用的方法和思路．12、BC【解析】

A.設(shè)木塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾斜角為，木塊的質(zhì)量為，斜面體的質(zhì)量為，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得上滑時(shí)則有，解得；下滑時(shí)則有，解得，故上滑時(shí)做加速度大小為的勻減速運(yùn)動(dòng)，下滑時(shí)做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)；而，故圖象上滑時(shí)圖象的傾角比下滑時(shí)大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.對(duì)木塊和斜面整體受力，根據(jù)牛頓第二定律得木塊上滑時(shí)整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左；木塊下滑時(shí)整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左，且有，故選項(xiàng)B正確；C.上滑時(shí)有，木塊動(dòng)能為，所以圖象是開口向上的拋物線的一部分，在減小，下滑時(shí)同理可知圖象是開口向上的拋物線的一部分，在增大，故選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)功能關(guān)系可得，解得上滑時(shí)，木塊機(jī)械能，知圖象是開口向上的拋物線的一部分，E在減小，故選項(xiàng)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、水平位移將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動(dòng)，說明槽口是傾斜的記錄水平面上槽口正下方的位置，即測(cè)量小球水平位移的起始點(diǎn)>44.80m1【解析】

第一空.小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于落地的高度都相同，則落地的時(shí)間相同，則小球落地的水平位移與速度成正比，則實(shí)驗(yàn)中通過僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，可間接得到小球碰撞前后的速度關(guān)系.第二空.檢驗(yàn)水平槽BC是否調(diào)平的方法是：將小球輕放在槽口，如果能保持靜止，說明槽口處于水平，如果不能靜止而滾動(dòng)，說明槽口是傾斜的.第三空.實(shí)驗(yàn)裝置中的重錘線起的作用是：記錄水平面上槽口正下方的位置，即測(cè)量小球水平位移的起始點(diǎn)；第四空.為提高實(shí)驗(yàn)的精度，防止入射球反彈，要求m1>m2；第五空.用盡量小的圓把P的落地點(diǎn)圈起來，圓心即為P的平均落點(diǎn)，則OP＝44.80cm。第六空.碰前動(dòng)量：m1?OP=45.0×44.80g?cm=2016.0g?cm；碰后總動(dòng)量：m1?OM+m2?ON=45.0×35.20+7.5×55.68=