河南省鄭州市第一〇六中學(xué)2022年物理高一下期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．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(xiě)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(mǎn)、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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，如圖所示，若以桌面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化分別是A．mgh，減少mg(H-h)B．-mgh，增加mg(H+h)C．-mgh，增加mg(H-h)D．-mgh，減少mg(H+h)2、(本題9分)下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．圖（l）若將電源極性反接，電路中一定沒(méi)有光電流產(chǎn)生B．圖(2)盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核的構(gòu)成C．圖(3)一群氫原子處于n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)最多能輻射6種不同頻率的光子D．圖(4)原子核D、E結(jié)合成F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要釋放能量3、(本題9分)一小球從地面上方某高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，從釋放開(kāi)始計(jì)時(shí)，設(shè)在下落過(guò)程中距地面高度為h，動(dòng)能為Ek，重力勢(shì)能為Ep，以地面為零勢(shì)能參考平面，則下列圖像不正確的是A． B． C． D．4、以下四種情境中，物體a機(jī)械能守恒的是（不計(jì)空氣阻力）（）A． B．C． D．5、(本題9分)關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能B．動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)C．重力勢(shì)能可以為負(fù)值，動(dòng)能不可以為負(fù)值D．一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化6、(本題9分)太陽(yáng)系中的行星軌道與圓十分接近，它們之中與太陽(yáng)間距離越大的行星，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間A．越長(zhǎng)B．越短C．相等D．無(wú)法判斷7、(本題9分)已知月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球半徑約為地球半徑的，地球的第一宇宙速度為v，則（）A．月球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比約為4∶81B．月球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比約為16∶81C．載人飛船“近月”運(yùn)行的速度與“近地”運(yùn)行的速度之比約為2∶9D．在月球表面發(fā)射繞月探測(cè)器的最小速度約為8、(本題9分)通過(guò)觀測(cè)冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質(zhì)量．假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，除了引力常量外，至少還需要兩個(gè)物理量才能計(jì)算出冥王星的質(zhì)量．這兩個(gè)物理量可以是A．衛(wèi)星的速度和角速度B．衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C．衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度D．衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑9、(本題9分)明代出版的《天工開(kāi)物》一書(shū)中就有牛力齒輪翻車(chē)的圖畫(huà)，記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．如圖，A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為rA＞rB＞rC，下列判斷正確的是（）A．齒輪A與C角速度大小相等B．齒輪A與B線速度大小相等C．齒輪B與C邊緣的角速度大小相等D．齒輪A與B角速度大小相等10、如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過(guò)底端O點(diǎn)進(jìn)入水平面時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使小物塊制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長(zhǎng)時(shí)右側(cè)一端恰好位于O點(diǎn)。已知小物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．彈贄彈性勢(shì)能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物塊在坡道上往返運(yùn)動(dòng)的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時(shí)所能達(dá)到的最大高度為11、(本題9分)2016年1月11日，中國(guó)正式立項(xiàng)首次火星探測(cè)任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測(cè)衛(wèi)星．假定顆探測(cè)衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無(wú)關(guān)B．C．D．12、如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知A．固定電阻R的阻值為1ΩB．該電源的內(nèi)阻為2ΩC．該電源的短路電流為1AD．當(dāng)該電源只對(duì)電阻R供電時(shí)，電源的輸出功率最大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)甲、乙倆物體以大小相等的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量之比為1:3，軌道半徑之比為3:4，則甲、乙兩物體的角速度大小之比為_(kāi)___，向心加速度大小之比為_(kāi)__。14、飛機(jī)以300km/h的速度斜向上勻速飛行,飛行方向與水平方向成37°.則飛機(jī)在水平方向的分速度vx＝________km/h,在豎直方向的分速度vy＝_________km/h。(sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)15、(本題9分)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向沿曲線上這一點(diǎn)的______________方向，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力的方向與____________方向不在一條直線上.三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直光滑的半徑為R＝0.8m的1/4圓弧軌道與水平軌道BCD在B點(diǎn)平滑連接。水平面BC段粗，長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.8m，與滑塊之間的動(dòng)廖擦因素為μ＝0.1．水平面CD段光滑，在D點(diǎn)有一豎直墻壁同定一根輕質(zhì)彈簧，當(dāng)彈簧處于自由長(zhǎng)度時(shí)，彈簧的另一端剛好處于C點(diǎn)，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點(diǎn)靜止開(kāi)始下滑（取g＝10m/s2）。求：（1）滑塊剛好滑到圓弧底端B時(shí)，受到軌道對(duì)它的支持力；（2）滑塊第一次壓縮彈簧時(shí)，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能Ep；（3）通過(guò)計(jì)算，請(qǐng)判斷滑塊最終停在何處？17、（10分）如圖所示，在平靜的湖面上有一小船以速度勻速行駛，人和船的總質(zhì)量為M=200kg，船上另載有N=20個(gè)完全相同的小球，每個(gè)小球的質(zhì)量為m=5kg。人站立船頭，沿著船的前進(jìn)方向、每隔一段相同的時(shí)間水平拋出一個(gè)小球，不計(jì)水的阻力和空氣的阻力。（1）如果每次都是以相對(duì)于湖岸的速度v=6m/s拋出小球，試計(jì)算出第一個(gè)小球拋出后小船的速度大小和拋出第幾個(gè)球后船的速度反向？（2）如果每次都是以相對(duì)于小船的速度v=6m/s拋出小球，試問(wèn)拋出第16個(gè)小球可以使船的速度改變多少？

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(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解析】

以桌面為零勢(shì)能參考平面，地面離零勢(shì)能點(diǎn)的高度為-h，物體重力勢(shì)能為：Ep=-mgh物體下落的高度差為H+h，所以重力做功為：W=mg(H+h)重力勢(shì)能減小mg(H+h)A.mgh，減少mg(H-h)；與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.-mgh，增加mg(H+h)；與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C.-mgh，增加mg(H-h)；與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.-mgh，減少mg(H+h)；與分析相符，故D項(xiàng)正確。2、D【解析】

A．圖（l）若將電源極性反接，即為反向電壓，只要反向電壓比遏止電壓小，電路中就有光電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B．圖(2)盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯(cuò)誤；C．圖(3)一群氫原子處于n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)最多能輻射出種不同頻率的光子，故C錯(cuò)誤；D．原子核D和E聚變成原子核F時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損，要釋放能量，故D正確。故選D。3、B【解析】

重力勢(shì)能EP=mgh=mg(h0-gt2)，則EP-h圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線；EP-t圖像是曲線，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；動(dòng)能，則選項(xiàng)C正確；動(dòng)能，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選B.4、C【解析】

AB、物體a在沿固定斜面勻速下滑和沿粗糙的圓弧面加速下滑過(guò)程中都受到摩擦力作用，有內(nèi)能的產(chǎn)生，物體a的機(jī)械能不守恒，故AB錯(cuò)誤。C、擺球a由靜止釋放，自由擺動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，物體a的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C正確。D、小球a由靜止釋放至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球a和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球a的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。5、B【解析】

A．由動(dòng)能的定義可知，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，故A正確；B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的動(dòng)能不變，但是物體的合力提供向心力即合力不為零，物體處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．重力勢(shì)能可以有負(fù)值，其正負(fù)取決于所選擇的零勢(shì)能面；而動(dòng)能沒(méi)有負(fù)值，故C正確；D．由于速度為矢量，當(dāng)方向變化時(shí)，若其速度大小不變，則動(dòng)能并不改變；而動(dòng)能變化時(shí)，速度大小一定變化；故D正確。6、A【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：a3T27、BC【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力公式與重力的關(guān)系可得B正確，A錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬(wàn)有引力公式和牛頓第二定律可得C正確；D．在月球表面發(fā)射繞月探測(cè)器的最小速度與繞月球表面飛行速度相同，因此約為，D錯(cuò)誤。故選BC。8、AD【解析】試題分析：衛(wèi)星圍繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，已知衛(wèi)星的速度和角速度，則軌道半徑，根據(jù)即可求解冥王星質(zhì)量M，故A正確；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，知道衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑可求解冥王星質(zhì)量M，故D正確；故選AD．考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用9、BC【解析】齒輪A與齒輪B是同緣傳動(dòng)，即齒輪A與B邊緣點(diǎn)線速度相等，根據(jù)公式可知，半徑比較大的A的角速度小于B的角速度，而B(niǎo)與C是同軸傳動(dòng)，角速度相等，所以齒輪A的角速度比C的小，故AD錯(cuò)誤，BC正確．

點(diǎn)睛：本題考查同緣傳動(dòng)和同軸傳動(dòng)的特點(diǎn)，以及靈活選擇物理公式的能力，明確同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，同軸傳動(dòng)角速度相等是解答的關(guān)鍵．10、BC【解析】

A．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，當(dāng)小物塊壓縮彈簧到最短時(shí)，物塊的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以彈簧彈性勢(shì)能的最大值小于mgh，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時(shí)小物塊上滑時(shí)可見(jiàn)故B正確；C．物塊m最終停止在O點(diǎn)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，由動(dòng)能定理得解得在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程故C正確；D．設(shè)物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過(guò)程中由動(dòng)能定理得：解得故D錯(cuò)誤。故選BC。11、AD【解析】

A．探測(cè)衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無(wú)關(guān)，故A正確；B．由于探測(cè)衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無(wú)法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小，故B錯(cuò)誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測(cè)器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽(yáng)系內(nèi)，故火星探測(cè)器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)睛】第一宇宙速度又稱(chēng)為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．12、AD【解析】

A．根據(jù)伏安特性曲線OM可知，，故A正確。BC．由圖象AB可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=6V，短路電流為6A，則內(nèi)阻故BC錯(cuò)誤。D．當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，即該電源只對(duì)電阻R供電時(shí)，電源的輸出功率最大，故D正確。二．填空題(每小題6分，共18分)13、4:34:3【解析】根據(jù)角速度表達(dá)式得：ω=vr；做圓周運(yùn)動(dòng)物體向心加速度為：a=v2r；根據(jù)題中所給速度、質(zhì)量、半徑關(guān)系，聯(lián)立可得：ω甲：ω乙=4：3；a14、240180【解析】

將飛機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速運(yùn)動(dòng)，如圖：

由幾何關(guān)系，可得：

vx=vcos37°=300km/h×0.8=240km/h；

vy=vsin37°=300km/h×0.6=180km/h；15、切線方向速度【解析】

[1]．依據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)特征可知：物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，任意時(shí)刻的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向上；[2]．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力的方向與速度方向不在一條直線上．三．計(jì)算題(22分)16、（1）60N（2）8J（3）滑塊最終停在水平軌道的B點(diǎn)。【解析】

（1）滑塊在圓弧上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，有動(dòng)能定理得：在B點(diǎn)，對(duì)滑塊有牛頓第二定律得：解得：N＝60N方向豎直向上。（2）對(duì)滑塊，從A點(diǎn)開(kāi)始至彈簧壓縮最短的過(guò)程，由功能關(guān)系得：mgR﹣μmgL＝Ep解得：Ep＝8J（3）設(shè)滑塊在BC段滑行的總路程為S，全程由動(dòng)能定理得：m