河北省秦皇島市昌黎匯文二中2022年物理高一下期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下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：（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，質(zhì)量m=1kg的小球用細(xì)線拴住，線長l=1m，細(xì)線所受拉力達(dá)到F=19N時(shí)就會(huì)被拉斷．當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷．若此時(shí)小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，則小球落地處距地面上P點(diǎn)的距離為（P點(diǎn)在懸點(diǎn)的正下方）（）A．1m B．2m C．3m D．4m2、如圖所示，繃緊的傳送帶始終水平勻速運(yùn)動(dòng)，A、B兩端距離為L。一質(zhì)量m的小物塊無初速度地放到皮帶A處，物塊運(yùn)動(dòng)距離s后與傳送帶速度相同（s<L）,此時(shí)物塊相對傳送帶滑動(dòng)距離為l.物塊與皮帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ，重力加速度為g。物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中（）A．摩擦力對物塊做的功為μmgLB．物塊動(dòng)能的變化量為μmgsC．傳動(dòng)帶克服摩擦力做的功為μmglD．傳送帶為傳送物塊額外消耗的能量為3μmgs3、(本題9分)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．物體溫度不變，

其內(nèi)能一定不變B．物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大C．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加D．物體放出熱量，物體的內(nèi)能一定減小4、(本題9分)質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（）A．運(yùn)行周期T=2πRB．線速度大小v=C．向心加速度大小a=gD．角速度ω=5、在地面上方某高度處，以速度v0水平拋出一小物體，物體落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角為30°。不計(jì)空氣阻力，則物體拋出時(shí)的高度為A． B． C． D．6、(本題9分)1665年牛頓開始著手研究行星繞太陽運(yùn)行的力學(xué)關(guān)系，最終得到了太陽與行星之間的引力關(guān)系F=GMmR2，可以完全解釋行星的運(yùn)動(dòng)．進(jìn)一步研究：拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力，與拉著蘋果下落的力，以及地球、眾行星與太陽之間的作用力都遵循這一規(guī)律嗎？于是巧妙地進(jìn)行了地﹣月檢驗(yàn)研究：假設(shè)拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與地球上物體受到的引力是同一種力，已知月球繞地球運(yùn)行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個(gè)物體的受到的引力與它在地面附近時(shí)受到的引力之比為A．加速度B．相互作用的引力C．蘋果物體和月球運(yùn)動(dòng)的線速度D．蘋果物體和月球運(yùn)動(dòng)的角速度7、已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球密度()A．地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度8、(本題9分)兩個(gè)不在一條直線上的分運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)A．若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)B．若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．若兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)一定是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)9、(本題9分)起重機(jī)以0.5m/s的速度將質(zhì)量為300kg的重物勻速提升了2m．若g取10m/s2，此過程中起重機(jī)A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W10、如圖，AB為豎直面內(nèi)半圓的水平直徑．從A點(diǎn)水平拋出兩個(gè)小球，小球l的拋出速度為v1、小球1的拋出速度為v1．小球1落在C點(diǎn)、小球1落在D點(diǎn)，C，D兩點(diǎn)距水平直徑分別為圓半徑的0.8倍和l倍．小球l的飛行時(shí)間為t1，小球1的飛行時(shí)間為t1．則（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶11、(本題9分)物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC。用水平拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，A、B兩直線平行，B、C延長線交于a軸負(fù)半軸同一點(diǎn)。則以下關(guān)系正確的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC12、(本題9分)關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是（）A．電容器所帶的電荷量越多，電容越大B．電容器兩極板間電壓越高，電容越大C．電容器不帶電時(shí)，電容也不為零D．電容是描述電容器儲(chǔ)存電荷能力的物理量二、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所示的裝置研究兩個(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)對齊，則OP＝_________cm。（5）經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，M、N距O點(diǎn)的距離如圖3所示，請通過計(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)，請分析原因_____________。14、（10分）用圖示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、實(shí)驗(yàn)前首先用游標(biāo)卡尺測量出小球的直徑為d，然后調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過斷開電磁鐵開關(guān)使小球從A點(diǎn)下落，經(jīng)過光電門B，記錄擋光時(shí)間△t，測出小球在AB間下落的距離h．接著豎直平移光電門B，重復(fù)上述步驟，測得多組h及相應(yīng)的△t，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)小球通過光電門速度的表達(dá)式為v=___________。(2)小輝根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪出-h圖象，能否僅依據(jù)圖象是過原點(diǎn)的直線就得出機(jī)械能守恒的結(jié)論?___________(填寫“能”或“不能”)，理由是___________。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）將輕質(zhì)彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為4m的小球由靜止釋放，小球下降的最大高度為l。現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道，B端與半徑為l的半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。用外力緩慢推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮長度l，然后靜止釋放，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，剛好能到達(dá)半圓軌道的D點(diǎn)。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，釋放時(shí)PB距離為2l，重力加速度大小為g。求：（1）釋放時(shí)彈簧的彈性勢能；（2）物塊P到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)所受的支持力大小；（3）從半圓軌道B點(diǎn)到D點(diǎn)過程摩擦力對物塊P做的功。16、（12分）(本題9分)如圖甲所示，傾角為θ＝37°的傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝2kg的小物體輕輕放在傳送帶的A端，物體相對地面的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，2s末物體到達(dá)B端，取沿傳送帶向下為正方向，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，求：(1)小物體在傳送帶A、B兩端間運(yùn)動(dòng)的平均速度v；(2)物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(3)2s內(nèi)物體機(jī)械能的減少量ΔE．17、（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在豎直平面內(nèi)高h(yuǎn)=1m的光滑弧形軌道A點(diǎn)，以初速度=4m/s沿軌道下滑，并進(jìn)入水平軌道BC．BC=1.8m，物體在BC段所受到的阻力為8N。(g=10m/s2)。求：(1)物體剛下滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)物體通過BC時(shí)在C點(diǎn)的動(dòng)能；(3)物體上升到另一光滑弧形軌道CD后，又滑回BC軌道，最后停止在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置。

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】試題分析：球擺到最低點(diǎn)時(shí)，由,解得小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度，小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以小球落地處到地面上P點(diǎn)的距離x=vt=3m，故選C．考點(diǎn)：牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)名師點(diǎn)睛：本題是向心力知識(shí)、牛頓第二定律和平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)的綜合，關(guān)鍵是能在小球的最低點(diǎn)列出牛頓第二定律方程求解速度，然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)列得方程即可求解；比較簡單．2、B【解析】

A.功的定義式為，其中位移為物體相對地面的位移，所以摩擦力對物塊做的功為，故A錯(cuò)誤。B.在這個(gè)過程合外力做的功滑動(dòng)摩擦力做的功即，由動(dòng)能定理可得物塊動(dòng)能的變化量為，故B正確。A.設(shè)傳送帶的速度為，物體加速過程物體的為，傳送帶的為，物塊相對傳送帶滑動(dòng)距離為，傳動(dòng)帶克服摩擦力做的功為摩擦力與傳送帶的相對地面的位移的乘積，即，故C錯(cuò)誤。D.由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，傳送帶為傳送物塊額外消耗的能量為物體增加的與產(chǎn)生的的內(nèi)能之和，即，故D錯(cuò)誤。3、B【解析】A.晶體在熔化過程中，溫度不變，分子動(dòng)能不變，但由固態(tài)變成液態(tài)，分子勢能增大，所以內(nèi)能增大，故A錯(cuò)誤；B、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度升高，分子平均動(dòng)能一定增大，故B正確；C、外界對物體做功時(shí)，若同時(shí)散熱，則由熱力學(xué)第一定律可知物體的內(nèi)能不一定增加，故C錯(cuò)誤；D、物體放熱的同時(shí)外界對物體做功，其內(nèi)能不一定減小，故D錯(cuò)誤；故選B?！军c(diǎn)睛】外界對物體做功時(shí)，若同時(shí)散熱，物體的內(nèi)能不一定增加；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度升高，分子平均動(dòng)能一定增大。4、C【解析】A、根據(jù)GMmR2=mB、根據(jù)GMmR2=mC、根據(jù)GMmR2=mg=maD、根據(jù)GMmR2=mg=m故選C5、D【解析】

設(shè)物體落地時(shí)，豎直方向的分速度為vy，落地時(shí)由幾何關(guān)系有tan30°＝，可得vy＝v0，物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體拋出時(shí)的高度為H，則有vy2＝2gH，可解得，故D正確，ABC錯(cuò)誤。6、A【解析】

假設(shè)拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與地球上物體受到的引力是同一種力，根據(jù)已知量結(jié)合牛頓第二定律求出月球繞地球運(yùn)行的加速度進(jìn)行比較分析?！驹斀狻恳阎虑蚶@地球運(yùn)行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個(gè)物體的受到的引力與它在地面附近時(shí)受到的引力之比為160牛頓時(shí)代已經(jīng)較精確的測量了地球表面的重力加速度g、地月之間的距離和月球繞地球運(yùn)行的公轉(zhuǎn)周期，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式得月球繞地球運(yùn)行的加速度：a=4如果ag說明拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與地球上物體受到的引力是同一種力，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)睛】本題考查對牛頓“月-地檢驗(yàn)”基本思路的理解，分別圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度公式和萬有引力定律兩種方式求解。7、CD【解析】

已知地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯(cuò)誤．已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯(cuò)誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．8、BD【解析】A.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，如果其加速度的方向與初速度的方向不在同一條直線上,就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，例如平拋運(yùn)動(dòng)就是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上自由落體運(yùn)動(dòng)(也是直線運(yùn)動(dòng))的合運(yùn)動(dòng)，所以它們的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng)，可能是曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其合運(yùn)動(dòng)的加速度為零，則它們的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其合加速度與合速度可能在同一條直線，此時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；也可能合加速度與合速度不在同一條直線上，此時(shí)將做曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，他們的合運(yùn)動(dòng)的初速度一定為零，合加速度也是恒定的，所以它們的合運(yùn)動(dòng)一定是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確．故選BD9、BC【解析】重物勻速提升，起重機(jī)的拉力等于重物的重力，起重機(jī)的拉力F=mg=300×10=3000N，起重機(jī)做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A錯(cuò)誤，B正確；起重機(jī)的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．10、BC【解析】對小球1，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：對C點(diǎn)與兩條半徑組成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量為，故，豎直方向：

對小球1，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：水平方向：，豎直方向得：，，可見，，，故，故選項(xiàng)BC正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解，運(yùn)算量有點(diǎn)多．11、AC【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：圖象斜率為質(zhì)量的倒數(shù)，在縱軸上的截距大小為μg。故由圖象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.μA>μB=μC，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.mA=mB<mC，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.mA=mB>mC，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；12、CD【解析】電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，電容器的電容是由電容器本身的性質(zhì)決定的，與電容器所帶電荷量及兩極板間的電壓無關(guān)；電容器的電容是定值，未充電時(shí)，電容保持不變，但不是零，CD正確．【點(diǎn)睛】電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無關(guān)，根據(jù)平行板電容器的決定式可知電容與兩極板的距離、正對面積有關(guān)．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=2001.6g?cm；即m1第七空.物體初速度較小時(shí)，運(yùn)動(dòng)范圍很小，引力可以看作恒力--重力，做平拋運(yùn)動(dòng)；隨著物體初速度增大，運(yùn)動(dòng)范圍變大，引力不再看作恒力；當(dāng)物體初速度達(dá)到第一宇宙速度時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)而成為地球衛(wèi)星。14、不能斜率近似等于，才能判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒【解析】

第一空.利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，故：；第二空.第三空.根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有：mgh=mv2，即：，不能依據(jù)圖象是過原點(diǎn)的直線就得出機(jī)械能守恒的結(jié)論，當(dāng)斜率近似等于，才能判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒；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、(1)(2)7mg(3)【解析】

（1）小球下落過程根據(jù)能量守恒