河南省鄭州市第一〇六中學2022年物理高一下期末考試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、質量為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，那么小球落地時的重力勢能及整個下落過程中重力勢能的變化分別是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)下列四幅圖的有關說法中正確的是（）A．圖（l）若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生B．圖(2)盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子核的構成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結合成F時會有質量虧損，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動，從釋放開始計時，設在下落過程中距地面高度為h，動能為Ek，重力勢能為Ep，以地面為零勢能參考平面，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機械能守恒的是（不計空氣阻力）（）A． B．C． D．5、(本題9分)關于動能的理解，下列說法錯誤的是A．凡是運動的物體都具有動能B．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)C．重力勢能可以為負值，動能不可以為負值D．一定質量的物體，動能變化時，速度一定變化，但速度變化時，動能不一定變化6、(本題9分)太陽系中的行星軌道與圓十分接近，它們之中與太陽間距離越大的行星，繞太陽公轉一周所用的時間A．越長B．越短C．相等D．無法判斷7、(本題9分)已知月球質量約為地球質量的，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”運行的速度與“近地”運行的速度之比約為2∶9D．在月球表面發(fā)射繞月探測器的最小速度約為8、(本題9分)通過觀測冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質量．假設衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運動，除了引力常量外，至少還需要兩個物理量才能計算出冥王星的質量．這兩個物理量可以是A．衛(wèi)星的速度和角速度B．衛(wèi)星的質量和軌道半徑C．衛(wèi)星的質量和角速度D．衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑9、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫，記錄了我們祖先的勞動智慧．如圖，A、B、C三齒輪半徑的大小關系為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，一可視為質點的小物塊質量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過底端O點進入水平面時無機械能損失，為使小物塊制動，將輕彈簧的一端固定在水平面左側M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．彈贄彈性勢能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運動時，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動的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時所能達到的最大高度為11、(本題9分)2016年1月11日，中國正式立項首次火星探測任務，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星．假定顆探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關系正確的是A．v跟地球的質量與半徑均無關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．當該電源只對電阻R供電時，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動，它們的質量之比為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____，向心加速度大小之比為___。14、飛機以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)做曲線運動的物體的速度方向沿曲線上這一點的______________方向，物體做曲線運動的條件是合外力的方向與____________方向不在一條直線上.三．計算題(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點平滑連接。水平面BC段粗，長度為L＝0.8m，與滑塊之間的動廖擦因素為μ＝0.1．水平面CD段光滑，在D點有一豎直墻壁同定一根輕質彈簧，當彈簧處于自由長度時，彈簧的另一端剛好處于C點，現(xiàn)把一質量為m＝2kg的滑塊從圓弧軌道的頂端A點靜止開始下滑（取g＝10m/s2）。求：（1）滑塊剛好滑到圓弧底端B時，受到軌道對它的支持力；（2）滑塊第一次壓縮彈簧時，彈簧獲得的最大彈性勢能Ep；（3）通過計算，請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，人和船的總質量為M=200kg，船上另載有N=20個完全相同的小球，每個小球的質量為m=5kg。人站立船頭，沿著船的前進方向、每隔一段相同的時間水平拋出一個小球，不計水的阻力和空氣的阻力。（1）如果每次都是以相對于湖岸的速度v=6m/s拋出小球，試計算出第一個小球拋出后小船的速度大小和拋出第幾個球后船的速度反向？（2）如果每次都是以相對于小船的速度v=6m/s拋出小球，試問拋出第16個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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【解析】

以桌面為零勢能參考平面，地面離零勢能點的高度為-h，物體重力勢能為：Ep=-mgh物體下落的高度差為H+h，所以重力做功為：W=mg(H+h)重力勢能減小mg(H+h)A.mgh，減少mg(H-h)；與分析不符，故A項錯誤。B.-mgh，增加mg(H+h)；與分析不符，故B項錯誤。C.-mgh，增加mg(H-h)；與分析不符，故C項錯誤。D.-mgh，減少mg(H+h)；與分析相符，故D項正確。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錯誤；B．圖(2)盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，故B錯誤；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錯誤；D．原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損，要釋放能量，故D正確。故選D。3、B【解析】

重力勢能EP=mgh=mg(h0-gt2)，則EP-h圖像是過原點的直線；EP-t圖像是曲線，選項A正確，B錯誤；動能，則選項C正確；動能，選項D正確；此題選擇不正確的選項，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程中都受到摩擦力作用，有內(nèi)能的產(chǎn)生，物體a的機械能不守恒，故AB錯誤。C、擺球a由靜止釋放，自由擺動過程中只有重力做功，物體a的動能和重力勢能相互轉化，機械能守恒，故C正確。D、小球a由靜止釋放至運動到最低點的過程中，小球a和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球a的機械能不守恒，故D錯誤。5、B【解析】

A．由動能的定義可知，凡是運動的物體都具有動能，故A正確；B．物體做勻速圓周運動時，物體的動能不變，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錯誤；C．重力勢能可以有負值，其正負取決于所選擇的零勢能面；而動能沒有負值，故C正確；D．由于速度為矢量，當方向變化時，若其速度大小不變，則動能并不改變；而動能變化時，速度大小一定變化；故D正確。6、A【解析】根據(jù)開普勒第三定律：a3T27、BC【解析】

A．根據(jù)萬有引力公式與重力的關系可得B正確，A錯誤；C．根據(jù)萬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)射繞月探測器的最小速度與繞月球表面飛行速度相同，因此約為，D錯誤。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動，萬有引力提供向心力，已知衛(wèi)星的速度和角速度，則軌道半徑，根據(jù)即可求解冥王星質量M，故A正確；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質量，故B錯誤；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質量，故C錯誤；根據(jù)可知，知道衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑可求解冥王星質量M，故D正確；故選AD．考點：萬有引力定律的應用9、BC【解析】齒輪A與齒輪B是同緣傳動，即齒輪A與B邊緣點線速度相等，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與C是同軸傳動，角速度相等，所以齒輪A的角速度比C的小，故AD錯誤，BC正確．

點睛：本題考查同緣傳動和同軸傳動的特點，以及靈活選擇物理公式的能力，明確同緣傳動邊緣點線速度相等，同軸傳動角速度相等是解答的關鍵．10、BC【解析】

A．根據(jù)能量的轉化與守恒，當小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，一部分轉化為內(nèi)能，所以彈簧彈性勢能的最大值小于mgh，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時小物塊上滑時可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點，對于運動的全過程，由動能定理得解得在斜面上運動的總路程故C正確；D．設物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過程中由動能定理得：解得故D錯誤。故選BC。11、AD【解析】

A．探測衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質量有關，與到火星的中心的距離有關，跟地球的質量與半徑均無關，故A正確；B．由于探測衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運動的速度大小，故B錯誤；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，火星探測器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯誤；故選AD．【點睛】第一宇宙速度又稱為環(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動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可知電源的電動勢E=6V，短路電流為6A，則內(nèi)阻故BC錯誤。D．當外電路電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，即該電源只對電阻R供電時，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)角速度表達式得：ω=vr；做圓周運動物體向心加速度為：a=v2r；根據(jù)題中所給速度、質量、半徑關系，聯(lián)立可得：ω甲：ω乙=4：3；a14、240180【解析】

將飛機的實際運動分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的勻速運動，如圖：

由幾何關系，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)曲線運動特征可知：物體做曲線運動時，任意時刻的速度方向是曲線上該點的切線方向上；[2]．物體做曲線運動的條件是合外力的方向與速度方向不在一條直線上．三．計算題(22分)16、（1）60N（2）8J（3）滑塊最終停在水平軌道的B點?！窘馕觥?/p>

（1）滑塊在圓弧上運動的過程，有動能定理得：在B點，對滑塊有牛頓第二定律得：解得：N＝60N方向豎直向上。（2）對滑塊，從A點開始至彈簧壓縮最短的過程，由功能關系得：mgR﹣μmgL＝Ep解得：Ep＝8J（3）設滑塊在BC段滑行的總路程為S，全程由動能定理得：m