湖南省兩校聯(lián)考2021-2022學年物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、小明在蘋果樹上的A水平線上發(fā)現了兩個蘋果，若每個蘋果的質量均為0.5kg，他將樹搖了搖，蘋果一個落到B處的籃子中，另一個落到溝底的D處．AB、AC、AD之間的垂直距離分別為0.8m、2m、3m，若以地面C為零勢能的參考面，g取l0m/s2，則下列說法正確的是（）A．樹上A處蘋果的重力勢能為15JB．溝底D處蘋果的重力勢能為-5JC．從樹上A處落到溝底D處蘋果的動能為10JD．從樹上A處落到籃子B處蘋果的動能為6J2、如圖所示某小孩在廣場游玩時將一氣球用輕質細繩與地面上木塊相連，氣球在水平風力作用下處于斜拉狀態(tài)，此時細繩與豎直線成角．假若氣球和木塊的質量分別為m、M。當水平風力緩慢增大時，則下列說法中錯誤的是（）A．水平風力足夠大時，木塊一定會脫離水平面B．細繩拉力變大C．水平面對木塊的支持力不變D．水平面對木塊的摩擦力變大3、兩個質量相等的小球在光滑水平面上沿同一直線同方向運動，A球的動量是8kg·m/s，B球的動量是5kg·m/s，A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A．PA=6kg·m/s，PB=7kg·m/s B．PA=3kg·m/s，PB=10kg·m/sC．PA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．PA=7kg·m/s，PB=6kg·m/s4、(本題9分)以地面為參考系，下列研究對象中做圓周運動的是A．運動員擲出的鏈球B．行駛列車上鐘表的時針尖端C．行進中自行車輪胎上的氣門芯D．教室里的吊扇轉動時葉片上的點5、(本題9分)如圖所示，用卡車運輸質量為m的勻質圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間。兩斜面AC、BC固定在車上，傾角均為30°，重力加速度為g。當卡車沿平直公路做a=g的勻加速直線運動時，圓簡對斜面AC、BC壓力的大小分別為F1、F2，則A．F1=mg，F2=mgB．F1=mg，F2=mgC．F1=mg，F2=mgD．F1=mg，F2=mg6、(本題9分)關于彈簧的彈性勢能，下列說法中正確的是（）A．當彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大B．當彈簧變短時，它的彈性勢能一定變小C．在伸長量相同時，勁度系數越大的彈簧，它的彈性勢能越大D．彈簧在拉伸時彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能7、某質點做曲線運動的軌跡如圖中虛線所示，則下列各圖中標出的質點通過位置P時的速度v、加速度a的方向，可能正確的是A．B．C．D．8、(本題9分)如圖所樂，把質量為m的小球(可看作質點)放在豎直的輕質彈簧上，并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后，彈簧把小球彈起，球升至最高位置c(丙)，途中經過位置b(乙)時彈簧正好處于自然狀態(tài)。已知a、b的高度差為h1，b、c的高度差為h2，重力加速度為g，不計空氣阻力。則A．小球從a上升到b位置的過程中，動能一直增大B．小球從a上升到b位置的過程中，機械能一直增大C．小球在a位置時，彈簧的彈性勢能為mg(h2+h1)D．小球在a位置時，彈簧的彈性勢能為mgh19、(本題9分)如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導電性振動膜片與固定電極構成了一個電容器，當振動膜片在聲壓的作用下振動時，兩個電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號就變成了電信號．則當振動膜片向右振動時()A．電容器電容值增大B．電容器帶電荷量減小C．電容器兩極板間的場強增大D．電阻R上電流方向自左向右10、(本題9分)據報道，2010年英國天文協(xié)會追蹤觀測到一個小行星2010KQ，它保持靠近地球有好幾個月的時間，仿佛是在跟蹤監(jiān)視我們．但后續(xù)的觀測研究表明，2010KQ必定經過自主加速過程,可能是一個人造天體，它環(huán)繞太陽公轉，軌道非常的圓，且軌道傾角非常的小，周期約1.04年，一些科學家推測它很可能是俄羅斯曾經發(fā)射升空的質子火箭第4節(jié)．假設地球和2010KQ運行的軌道都是正圓，根據上面的報道，下面的推斷可能正確的是()A．2010KQ的軌道半徑比地球的稍大B．2010KQ的線速度比地球的稍大C．2010KQ的向心加速度比地球的稍大D．如果不出現其他意外，2010KQ會在2036年再次靠近地球11、在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，兩段長度相同，如圖所示。在A處靜止的小物體(可視為質點)在水平恒力F作用下，從A點開始運動，到C點恰好停下。下列判斷正確的是()A．水平恒力F在兩段路面上做功相等B．整個過程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中點位置瞬時功率大于在BC段中點位置瞬時功率12、(本題9分)P點為已知電場中的一固定點，在P點放一個電荷量為+q的點電荷，所受電場力為F，P點的場強為E，則（）A．若在P點換上電荷量為-q的點電荷，P點的場強方向將發(fā)生變化B．若在P點換上電荷量為+2q的點電荷，該電荷在P點受到的力為2FC．若將P點的點電荷移去，P點的場強變?yōu)榱鉊．P點場強的大小、方向與放在該處的點電荷的大小、正負、有無均無關二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示為驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．若入射小球質量為，半徑為；被碰小球質量為，半徑為則______A.

C.

為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是______填下列對應的字母A.直尺

游標卡尺

天平

彈簧秤

秒表設入射小球的質量為，被碰小球的質量為為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式用、及圖中字母表示______成立，即表示碰撞中動量守恒．14、（10分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數點時間間隔為0.01s，長度單位是cm，g取9.8m/s1．求：從點O到打下記數點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=_____J，動能的增加量△EK=_____J（保留三位有效數字）．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示,某人乘雪橇從雪坡經A點滑至B點,接著沿水平路面滑至C點停止,人與雪橇的總質量為m=70kg,A距水平面高度h=20m表中記錄了沿坡滑下過程中的有關數據,請根據圖表中的數據解決下列問題:(g=10m/s2)位置ABC速度(m/s)2.012.00時刻(s)0410（1）人與雪橇從A到B的過程中,克服摩擦力做功Wf為多少?（2）設人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力f的大小。16、（12分）(本題9分)如圖所示，傳送帶水平部分的長度＝4.5m，在電動機帶動下勻速運行．質量M＝0.49kg的木塊（可視為質點）靜止在傳送帶左端的光滑平臺上．質量為m＝10g的子彈以v0＝50m/s的速度水平向右打入木塊并留在其中，之后木塊滑到傳送帶上，最后從右輪軸正上方的P點離開傳送帶做平拋運動，正好落入車廂中心點Q．已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數＝0.5，P點與車底板間的豎直記度H＝1.8m，與車廂底板中心點Q的水平距離x＝1.2m，取g＝10m/s2，求：（1）木塊從傳送帶左端到達右端的時間；（2）由于傳送木塊，電動機多消耗的電能．17、（12分）(本題9分)甲圖是我國自主研制的200mm離子電推進系統(tǒng)，已經通過我國“實踐九號”衛(wèi)星空間飛行試驗驗證，有望在2015年全面應用于我國航天器．離子電推進系統(tǒng)的核心部件為離子推進器，它采用噴出帶電離子的方式實現飛船的姿態(tài)和軌道的調整，具有大幅減少推進劑燃料消耗、操控更靈活、定位更精準等優(yōu)勢．離子推進器的工作原理如圖乙所示，推進劑氙原子P噴注入腔室C后，被電子槍G射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子．氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計，在柵電極A、B之間的電場中加速，并從柵電極B噴出．在加速氙離子的過程中飛船獲得推力．已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質量為m、電荷量為q．（1）將該離子推進器固定在地面上進行試驗．求氙離子經A、B之間的電場加速后，通過柵電極B時的速度v的大??；（2）配有該離子推進器的飛船的總質量為M，現需要對飛船運行方向作一次微調，即通過推進器短暫工作讓飛船在與原速度垂直方向上獲得一很小的速度Δv，此過程中可認為氙離子仍以第（1）中所求的速度通過柵電極B．推進器工作時飛船的總質量可視為不變．求推進器在此次工作過程中噴射的氙離子數目N．（3）可以用離子推進器工作過程中產生的推力與A、B之間的電場對氙離子做功的功率的比值S來反映推進器工作情況．通過計算說明采取哪些措施可以增大S，并對增大S的實際意義說出你的看法．

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

A項：以C為零勢能的參考面，地面A處蘋果的重力勢能為EpA=mghAC=0.5×10×2J=10J，故A錯誤；B項：以C為零勢能的參考面，D處蘋果的重力勢能為EpB=-mghCD=-mg（hAD-hAC）=-0.5×10×（3-2）J=-5J，故B正確；C項：根據機械能守恒定律得：從樹上A處落到溝底D處蘋果的動能EkD=mghAD=15J，故C錯誤；D項：從樹上A處落到溝底B處蘋果的動能EkB=mghAB=0.5×10×0.8J=4J，故D錯誤．2、A【解析】

AC.對氣球和磚塊的整體，豎直方向受到重力、浮力和地面的支持力作用，則G=FN+F浮，若水平風力緩慢增大，地面支持力不變，與風力無關，木塊不可能脫離水平面，故A錯誤，C正確；B.對氣球受力分析，受到重力、風的推力、拉力、浮力，如圖所示根據共點力平衡條件，有：Tsinθ=F；Tcosθ+mg=F浮，解得，當風力緩慢增大時，繩子的拉力T也增大，故B正確；D.水平方向，整體受到水平風力和地面給磚塊的摩擦力作用，所以磚塊受到的摩擦力總等于水平風力，當風力緩慢增大時，磚塊受到的摩擦力也緩慢增大，故D錯誤。3、A【解析】

以A、B兩球組成的系統(tǒng)為對象。設兩球的質量均為m。當A球追上B球時發(fā)生碰撞，遵守動量守恒。碰撞前總動量為：kg?m/s=13kg?m/s，碰撞前總動能為：。A、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，總動能不增加，A正確；B、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，總動能增加，違反了能量守恒定律，不可能，B錯誤；C、碰撞后，總動量為kg?m/s=12kg?m/s不符合動量守恒定律，不可能發(fā)生，C錯誤；D、碰撞后，總動量為kg?m/s=13kg?m/s，符合動量守恒定律。碰撞后總動能為，符合總動能不增加；由于兩球的質量相等，碰撞后A的動量較大，速度較大，兩者又同向運動，不符合實際運動情況，是不可能的，D錯誤。4、D【解析】運動員擲出的鏈球做拋體運動．故A錯誤；行駛列車上鐘表的時針尖端相對于地面既有水平方向的直線運動，又有圓周運動，故B錯誤；行進中自行車輪胎上的氣門芯既有水平方向的直線運動，又有圓周運動．故C錯誤；教室里的吊扇轉動時葉片上的點相對于地面做勻速圓周運動．故D正確．故選D點睛：參考系的選擇可以是任意的，一般情況下我們選擇相對于地面靜止的物體為參考系．如果選定為參考系，這個物體就假定為不動．5、B【解析】

對工件受力分析如圖；由牛頓第二定律可知：F2sin30°-F1sin30°=ma；F2cos30°+F1cos30°=mg；聯(lián)立解得：F1=mg，F2=mg；A.F1=mg，F2=mg，與結論不相符，選項A錯誤；B.F1=mg，F2=mg，與結論相符，選項B正確；C.F1=mg，F2=mg，與結論不相符，選項C錯誤；D.F1=mg，F2=mg，與結論不相符，選項D錯誤；6、C【解析】

對于彈簧，當彈簧形變量越大，彈性勢能越大．在拉伸長度相同時，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大．在拉伸長度相同時，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大．【詳解】A．當彈簧變長時，它的彈性勢能不一定增大，若彈簧處于壓縮狀態(tài)時，彈簧變長彈簧的彈性勢能減小，故A錯誤；B．若處于壓縮狀態(tài)時，彈簧變短時，彈簧的彈性勢能增大，故B錯誤．C．由得知，在拉伸長度相同時，k越大的彈簧，它的彈性勢能越大，故C正確．D．彈簧的彈性勢能與彈簧的形變量有關，彈簧在拉伸時的彈性勢能不一定大于壓縮時的彈性勢能，故D錯誤．7、AC【解析】

曲線運動的軌跡夾在速度和合外力之間且彎向合外力方向，所以AC正確BD錯誤8、BC【解析】

A.小球從a上升到b位置的過程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球先加速后減速，故小球從a上升到b的過程中，動能先增大后減小，故A錯誤；B.從a上升到b位置的過程中，彈簧對小球做正功，小球的機械能一直增大。故B正確。CD.根據系統(tǒng)的機械能守恒得知，小球在圖甲中時，彈簧的彈性勢能等于小球由a到c位置時增加的重力勢能，為：Ep=mg（h2+h1），故C正確，D錯誤.9、AC【解析】

則當振動膜片向右振動時板間距離減小，根據公式，所以電容增大，又因為電路接通所以電壓不變，據可知電荷量增加，電容被充電，則電阻R上電流方向自右向左，電容器兩極板間的場強增大，故AC正確，BD錯誤．故選AC．10、AD【解析】A：2010KQ繞太陽公轉周期約1.04年，地球繞太陽公轉周期1年；據開普勒第三定律，可得2010KQ的軌道半徑比地球的稍大．故A項正確．B：據，可得：；2010KQ的軌道半徑比地球的稍大，則2010KQ的線速度比地球的稍?。蔅項錯誤．C：據，可得：；2010KQ的軌道半徑比地球的稍大，則2010KQ的向心加速度比地球的稍?。蔆項錯誤．D：2010KQ繞太陽公轉周期約1.04年，地球繞太陽公轉周期1年；設經時間t地球比2010KQ繞太陽多轉一圈，則，即，解得：．2010KQ會在2036年再次靠近地球．故D項正確．11、AB【解析】

A.由W=Fs知，恒力F對兩種路面下做功一樣多，即W1=W2，故A正確。B.在整個過程中，根據動能定理可知WF-Wf=0-0，故整個過程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正確；C.在AB段做初速度為零的勻加速直線運動，在BC段可看做反向的初速度為零的運動加速直線運動，通過v-t圖象如圖，可知，在兩段所需時間相同，根據P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C錯誤；D.由圖可知，在AB段中點位置瞬時速度和在BC段中點位置瞬時速度相同，故水平恒力F在AB段中點位置瞬時功率等于在BC段中點位置瞬時功率，故D錯誤；12、BD【解析】

電場強度的定義式為E=FA.若在P點換上電荷量為-q的點電荷，A點的場強方向將不發(fā)生變化，選項A不符合題意；B.根據F=Eq可知，若在P點換上電荷量為+2q的點電荷，該電荷在A點受到的力為2F，選項B符合題意；C.若將P點的點電荷移去，A點的場強仍不變，選項C不符合題意；D.P點場強的大小、方向與放在該處的點電荷的大小、正負、有無均無關，選項D符合題意。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)C(2)AC(3)【解析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質量大于被碰小球的質量．為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同；（2）兩球做平拋運動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運動的初速度．將需要驗證的關系速度用水平位移替代．【詳解】（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞過程中動能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2，故選C

（2）P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數據得：m1=m1+m2，所以需要測量質量和水平位移，用到的儀器是直尺、天平；故選AC．（3）若關系式m1=m1+m2成立，即表示碰撞中動量守恒．【點睛】本題是運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．14、0.481J0.475J【