湖北省孝感市重點高中協(xié)作體2022年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，某校新購進一種籃球置物架，當籃球靜止在兩水平橫桿之間時，下列說法正確的是（）A．橫桿間距越大，籃球受到的合力越大B．橫桿間距越小，籃球受到的合力越小C．橫桿間距越大，籃球?qū)M桿的壓力越大D．橫桿間距越小，籃球?qū)M桿的壓力越大2、(本題9分)甲、乙兩物體所受的重力之比為1：2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2：1，它們做自由落體運動，則（）A．落地時的速度之比是1：2B．落地時的速度之比是1：1C．下落過程中的加速度之比是1：2D．下落過程中的加速度之比是1：13、(本題9分)如下圖所示，是一個半徑為R的中國古代八卦圖，中央S部分是兩個半圓，練功人從A點出發(fā)沿相關(guān)路線進行(不能重復(fù))，在最后又到達A點．求在整個過程中，此人所經(jīng)過的最大路程和最大位移分別為()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R4、(本題9分)龍泉山最高峰一石頭e隨地球自轉(zhuǎn)運動．中國發(fā)射的第一顆衛(wèi)星東方紅一號衛(wèi)星p和同步衛(wèi)星q均繞地心做勻速圓周運動．設(shè)e、p、g的圓周運動速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為α1、α2、α3，向心力分別為F1、F2、F3，己知P的軌道半徑小于q的軌道半徑．則下列關(guān)系一定正確的是A．v1>v2>v3 B．F1>F2>F3 C．α1>α2>α3 D．v1<v3<v25、(本題9分)某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F．若此物體受到的引力減小為F/4，則其距離地心的距離應(yīng)為（R為地球半徑）（）A．R B．2R C．4R D．8R6、(本題9分)從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h，設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為f．下列說法正確的是（）A．小球上升的過程中重力勢能增加了mghB．小球上升和下降的整個過程中機械能減少了2fhC．小球上升的過程中動能增加了D．小球上升和下降的整個過程中動能減少了fh7、(本題9分)如圖所示，真空中有兩個點電荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分別固定在x坐標軸的坐標原點和x=6cm的位置上。在x軸上（）A．x=12cm處的場強為零B．x=14cm處的場強為零C．x=8cm處的電勢比x=10cm處的電勢低D．將一個負的試探電荷從x=15cm處移動到x=20cm處的過程中，它的電勢能減少8、我國的火星探測計劃在2018年展開，在火星發(fā)射軌道探測器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，火星的半徑約為地球半徑的1A．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面與地球表面的重力加速度之比為4:9D．火星探測器環(huán)繞火星運行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的639、如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為M=3kg裝有弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計一切摩擦)，到達某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對地將向右做平拋運動C．小球離車后，對地將做自由落體運動D．此過程中小球?qū)囎龅墓?J10、(本題9分)長為l的輕桿一端固定著一個小球A，另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運動，如圖所示，下列敘述符合實際的是()A．小球在最高點的速度至少為B．小球在最高點的速度大于時，受到桿的拉力作用C．當球在直徑ab下方時，一定受到桿的拉力D．當球在直徑ab上方時，一定受到桿的支持力11、(本題9分)額定輸出功率為P的起重機將質(zhì)量為m的重物從地面由靜止開始加速提起，起重機鋼索對重物的拉力恒為重物重力的2倍，經(jīng)歷時間t重物上升到距地面的高度H，此時起重機的功率恰好達到額定輸出功率，以下說法中正確的是（）A．在這一過程中，鋼索對重物做的功為2mgHB．重物在高度為H的位置具有的速度大小為P/2mgC．重物在高度為H的位置具有的動能為PtD．在這一過程中，重物受到的合力為2mg12、(本題9分)如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的光滑桿AB，是按照從高度為h處以初速度平拋的運動軌跡制成的，A端為拋出點，B端為落地點．現(xiàn)將一小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下．已知重力加速度為g，當小球到達軌道B端時A．小球的速率為B．小球的速率為C．小球在水平方向的速度大小為D．小球在水平方向的速度大小為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示的曲線是一同學(xué)做“研究平拋物體的運動”實驗時畫出的平拋運動的軌跡，他在運動軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點，測得△s=21.1cm，又測得豎直高度分別為h1=26.4cm，h2=36.2cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小球拋出時的初速度為___________m/s(g=9.8m/s2)。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)14、(本題9分)有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長．一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量，他進行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭后停下來，而后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離為d，然后用卷尺測出船長L，已知他自身的質(zhì)量為m，則漁船的質(zhì)量M=_________15、(本題9分)機械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個做振動的波源，②在波源周圍存在____；機械波傳播的是_________和___________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為2m的木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺階相距S，長木板的右端固定一半徑為R光滑的四分之一圓弧，圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質(zhì)量為m的滑塊B（可視為質(zhì)點）以初速度從圓弧的頂端沿圓弧下滑，當B到達最低點時，B從A右端的上表面水平滑入同時撤走圓?。瓵與臺階碰撞無機械能損失，不計空氣阻力，A、B之間動摩擦因數(shù)為μ，A足夠長，B不會從A表面滑出；重力加速度為g．試分析下列問題：（1）滑塊B到圓弧底端時的速度大小v1；（2）A與臺階只發(fā)生一次碰撞，求S滿足的條件；（3）S在滿足（2）條件下，討論A與臺階碰撞前瞬間B的速度。17、（10分）如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點)固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點)靜止在軌道的底端B處，A點和圓弧對應(yīng)的圓心O點等高。（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長)，mb靜止于B點，ma從靜止開始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時無機械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時針勻速運行的速率為v0=1m/s，B點到傳送帶水平面右端點C的距離為L=2m。mb靜止于B點，ma從靜止開始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運動，當mc運動到C點時速度恰好為零。求mc從開始運動到與傳送帶的速度相同的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10m/s2)

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、C【解析】

AB．籃球處于靜止狀態(tài)，所受的合力總為零，選項AB錯誤；CD．設(shè)每根橫桿對籃球的彈力方向與豎直方向的夾角均為θ，則由平衡知識可知：；當橫桿間距越大，則θ越大，則FN越大，選項C正確，D錯誤。2、D【解析】

自由落體運動的加速度為g，根據(jù)v2=2gh求出落地的速度之比。【詳解】根據(jù)v2=2gh得v=2gh，高度比為2：1，所以落地的速度比為2:1，故AB錯誤；自由落體運動的加速度為【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動的加速度為g，以及掌握自由落體運動的速度位移公式v2=2gh。3、C【解析】

路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，沿圖中路線走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；當人離A點最遠的時候，位移最大，所以當人在C點的時候，離A最遠，此時的位移是最大的，即為2R，故C正確；故選C．點睛：位移是指從初位置到末位置的有向線段，位移的大小只與初末的位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)；路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度.4、D【解析】

ACD．對于p和q，根據(jù)得a=v=q的軌道半徑大，則v2＞v3，a2＞a3，對于e和q，角速度相等，根據(jù)v=rω知，v3＞v1，所以v2＞v3＞v1；根據(jù)a=rω2知，a3＞a1，所以a2＞a3＞a1故D正確，AC錯誤．B．由于質(zhì)量未知，無法根據(jù)萬有引力定律公式比較向心力大小，故B錯誤．故選D．點睛：本題是道易錯題，很容易認為是三個物體都靠萬有引力提供向心力，注意p和q靠萬有引力提供向心力，對于e，不是靠引力提供向心力．5、B【解析】試題分析：根據(jù)萬有引力定律表達式得：，其中r為物體到地球中心的距離．某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F，此時r=R，若此物體受到的引力減小為，根據(jù)得出此時物體到地球中心的距離r′=2R，所以物體距離地面的高度應(yīng)為R．故選A．考點：萬有引力定律【名師點睛】根據(jù)萬有引力定律的內(nèi)容（萬有引力是與質(zhì)量乘積成正比，與距離的平方成反比）解決問題;要注意萬有引力定律表達式里的r為物體到地球中心的距離．能夠應(yīng)用控制變量法研究問題．6、C【解析】

小球上升的過程中，重力和阻力都做負功，其中克服重力做功等于mgH，故總功大于mgH；根據(jù)動能定理，總功等于動能的變化量；故動能的減小量大于mgH，故A錯誤；除重力外其余力做的功等于機械能的變化量，除重力外，克服阻力做功2FH，故機械能減小2FH，故B錯誤；小球上升H，故重力勢能增加mgH，故C正確；小球上升和下降的整個過程中，重力做功等于零，阻力做功等于，故根據(jù)動能定理，動能減小2FH，故D正確；故選CD．【點睛】重力做功不改變物體的機械能，除重力或彈力之外的力做功可以改變物體的機械能；從能量轉(zhuǎn)化的角度分析問題、應(yīng)用動能定理即可正確解題．7、AC【解析】

AB．兩電荷間距離，設(shè)電荷Q2右側(cè)r處場強為0，則：解得：即x=12cm處的場強為零，所以x=6cm到x=12cm間場強方向沿x軸負方向，處場強方向沿x軸正方向。故A項正確，B項錯誤。C．x=6cm到x=12cm間場強方向沿x軸負方向，沿電場線方向電勢降低，則x=8cm處的電勢比x=10cm處的電勢低。故C項正確。D．處場強方向沿x軸正方向，則x=15cm處的電勢大于x=20cm處的電勢；將一個負的試探電荷從x=15cm處移動到x=20cm處的過程中，它的電勢能增加。故D項錯誤。8、BC【解析】AB、火星探測器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A錯誤，B正確；CD、由GMmR2=mv2R=mg故選BC。9、BD【解析】

A.小球在小車上到達最高點時，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為0，故A錯誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：；不計一切摩擦，機械能守恒，由機械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時車的速度，負號表示方向向右，故小球離車后，對地將向右做平拋運動，故B正確，C錯誤；D.由動能定理得：此過程中小球?qū)囎龅墓椋蔇正確。10、BC【解析】試題分析：小球在最高點的速度至少為0，A錯誤；球在最高點的速度大于時，向心力大于mg，一定受到桿的拉力作用，B正確；當球在直徑ab下方時，重力和輕桿的力提供向心力，一定受到桿的拉力，C正確；當球在直徑ab上方時，可能受到桿的支持力或拉力，D錯誤．考點：本題考查了豎直面內(nèi)的圓周運動問題．11、ABC【解析】

鋼索做的功：W=FH=2mgH，故A正確；重物到達H處，功率為P，此時的鋼索拉力仍為2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【點睛】此題關(guān)鍵是知道物體向上做勻加速直線運動；注意求力的功時，關(guān)鍵在于找準力和位移，關(guān)于功率和力及速度之間的關(guān)系，在于三者之間的對應(yīng)關(guān)系．12、BD【解析】

AB、由于桿AB光滑，小球在整個運動過程中，受重力mg和桿的彈力N作用，又由于彈力N始終與小球運動的速度相垂直，因此一直不做功，根據(jù)動能定理有：mgh＝－0，解得小球到達軌道B端時的速率為v＝，故A錯誤；B正確；CD、由于桿AB是按照從高度為h處以初速度v0平拋的運動軌跡制成的，不妨假設(shè)B端的切線方向與水平方向間的夾角為θ，當物體以初速度v0平拋運動至B端時，根據(jù)動能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根據(jù)幾何關(guān)系有：cosθ＝＝，所以小球沿桿到達軌道B端在水平方向的速度大小為：vx＝vcosθ＝，故C錯誤；D正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、2.11【解析】

在豎直方向上根據(jù)，則有，所以小球拋出初速度為14、【解析】

[1]．設(shè)人走動時船的速度大小為v，人的速度大小為，人從船尾走到船頭所用時間為t．取船的速度為正方向．則根據(jù)動量守恒定律則得解得漁船的質(zhì)量．15、介質(zhì)運動形式能量（或信息）【解析】機械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個做振動的波源，②在波源周圍存在介質(zhì)；機械波傳播的是運動形式和能量（或信息）。三．計算題(22分)16、（1）（2）（3）或【解析】試題分析:（1）滑塊B從釋放到最低點，機械能守恒，取水平面為零勢面，由機械能守恒定律得：①由①解得：②（2）設(shè)A與臺階碰撞前瞬間，A、B的速度分別為vA和