天津市蘆臺(tái)一中2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)地球的兩顆人造衛(wèi)星A和B，它們的軌道近似為圓。已知A的周期約為12小時(shí)，B的周期約為16小時(shí)，則兩顆衛(wèi)星相比（）A．A距地球表面較遠(yuǎn) B．A的角速度較小C．A的線速度較小 D．A的向心加速度較大2、2019年春節(jié)期間熱映的電影《流浪地球》被稱為中國(guó)科幻電影的里程碑，影片中提到利用赤道發(fā)動(dòng)機(jī)反向噴射使地球停止自轉(zhuǎn)，可見赤道的地理位置很特殊．發(fā)射人造衛(wèi)星一般也將發(fā)射場(chǎng)選擇在盡可能靠近赤道的地方，這樣選址是因?yàn)樵诔嗟栏浇麬．重力加速度較大B．地球的引力較大C．地球自轉(zhuǎn)角速度較大D．地球自轉(zhuǎn)線速度較大3、庫侖利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得出了庫侖定律．關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是（）A．小球A、B、C均為帶電小球B．庫侖用儀器測(cè)量了金屬球所帶電荷量的具體數(shù)值C．A和C之間的靜電力大小是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出來的D．A和C之間的靜電力使懸絲扭轉(zhuǎn)，通過懸絲扭轉(zhuǎn)的角度來比較靜電力的大小4、(本題9分)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，相繼經(jīng)過兩段距離為24m的路程，第一段用時(shí)4s，第二段用時(shí)2s，則物體的加速度是（）A． B． C． D．5、(本題9分)某同學(xué)在一次投籃表演時(shí)將籃球直接投入籃圈，籃圈高度為H，籃球出手高度為h，初速度大小為v，初速度與水平方向夾角為θ，籃球出手點(diǎn)到籃圈的水平距離為L(zhǎng)，重力加速度為g．不計(jì)空氣阻力并把籃球看成質(zhì)點(diǎn)，已知下面哪組數(shù)據(jù)可以求出籃球從出手到剛?cè)牖@圈的時(shí)間（）A．L、θ、vB．H、L、gC．H、θ、vD．H、h、g6、(本題9分)2013年12月6日17時(shí)47分，在北京飛控中心工作人員的精密控制下，嫦娥三號(hào)開始實(shí)施近月制動(dòng)，進(jìn)入100公里環(huán)月軌道Ⅰ，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三號(hào)探測(cè)器將再次變軌，從100公里的環(huán)月圓軌道Ⅰ，降低到近月點(diǎn)（B點(diǎn)）15公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)（A點(diǎn)）100公里的橢圓軌道Ⅱ，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備．關(guān)于嫦娥三號(hào)衛(wèi)星，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的周期大于在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的周期B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅰ上A點(diǎn)的加速度C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能D．衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點(diǎn)應(yīng)加速7、(本題9分)如圖所示，木塊靜止在光滑水平桌面上，一子彈平射入木塊的深度為d時(shí)，子彈與木塊相對(duì)靜止，在子彈入射的過程中，木塊沿桌面移動(dòng)的距離為L(zhǎng)，木塊對(duì)子彈的平均阻力為f，那么在這一過程中下列說法正確的是（）A．木塊的機(jī)械能增量fLB．子彈的機(jī)械能減少量為f(L+d)C．系統(tǒng)的機(jī)械能減少量為fdD．子彈內(nèi)能的增加量為fd8、(本題9分)兩個(gè)小球A、B在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，已知它們的質(zhì)量分別是m1＝4kg，m2＝2kg，A的速度v1＝3m/s(設(shè)為正)，B的速度v2＝－3m/s，則它們發(fā)生正碰后，其速度可能分別是()A．均為1m/sB．＋4m/s和－5m/sC．＋2m/s和－1m/sD．－1m/s和＋5m/s9、(本題9分)如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為θ，桿以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可自由滑動(dòng)，當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)角速度為ω1時(shí)，小球可在A處的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)桿旋轉(zhuǎn)角速度為ω2時(shí)，小球可在B處的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，設(shè)球?qū)U的壓力分別為N1和N2，則（）A．N1=N2B．N1＜N2.C．ω1＜ω2D．ω1＞ω210、如圖所示，質(zhì)量相同的P、Q兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用小錘打擊彈性金屬片，使P球沿水平方向彈出，Q球同時(shí)被松開而自由下落，則A．P、Q兩球同時(shí)落地B．Q先落地，P后落地C．下落過程中，兩球的重力平均功率相同D．下落至相同高度時(shí)，兩球的重力瞬時(shí)功率不同11、(本題9分)天文學(xué)家有這樣一個(gè)大膽推測(cè)：地球有一個(gè)從未謀面的“兄弟”，其運(yùn)行軌道就在地球的運(yùn)行軌道上，也就是說從地球上看，這個(gè)“地球兄弟”永遠(yuǎn)在太陽的背面與地球捉迷藏，所以人類一直未能發(fā)現(xiàn)它．由以上信息不可以確定這顆行星的(設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期、軌道半徑、平均密度、自轉(zhuǎn)周期為已知)（）A．公轉(zhuǎn)周期 B．平均密度 C．軌道半徑 D．自轉(zhuǎn)周期12、如圖甲所示，質(zhì)量為m的小滑塊A以向右的初速度v0滑上靜止在光滑水平地面上的平板車B，從滑塊A剛滑上平板車B開始計(jì)時(shí)，它們的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，物塊未滑離小車，重力加速度為g，以下說法中正確的是A．滑塊A與平板車B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=B．平板車B的質(zhì)量M＝2mC．滑塊A與平板車間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q＝1D．t0時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)小車B做功的平均功率為P=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)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑴y(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四點(diǎn)未畫出，另選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，如圖2所示．經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm．（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少了_______J，動(dòng)能增加了________J（最后結(jié)果要求保留三位有效數(shù)字）．（2）假設(shè)物體下落做勻加速運(yùn)動(dòng)，則物體在下落過程中的實(shí)際加速度為____________．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用圖示裝置“探究功與動(dòng)能變化的關(guān)系”，圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平．（1）測(cè)得兩光電門中心間的距離為L(zhǎng)，測(cè)得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2的時(shí)間分別為t1和t2，則滑塊通過光電門1和2時(shí)的速度大小分別為v1=______和v2=________．（2）在（1）中，從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F，滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M，若動(dòng)能定理成立，則必有FL=_________．（用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示）（3）該實(shí)驗(yàn)__________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量．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）(本題9分)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為2×103kg的汽車，正以20m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t＝15s處水平虛線與曲線相切)，運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持80kW不變，假設(shè)汽車在兩個(gè)路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自保持不變。求：(1)汽車在AB段及BC段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力f1和f2。(2)BC路段的長(zhǎng)度。16、（12分）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)為l，板間電壓為U，板間距為d，粒子能夠射出電場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力．因?yàn)榱Ｗ釉陔妶?chǎng)中只受到豎直向下的恒定的電場(chǎng)力作用，所以粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)類似于平拋運(yùn)動(dòng)．求：(1)粒子在電場(chǎng)中的加速度大小；(2)粒子通過電場(chǎng)的時(shí)間；(3)粒子射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度；(4)粒子射出電場(chǎng)時(shí)合速度與初速度方向的夾角的正切值；(5)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向偏移的距離．17、（12分）如圖所示，細(xì)線下吊著一個(gè)質(zhì)量為M的沙袋（可看作質(zhì)點(diǎn)），構(gòu)成一個(gè)單擺，擺長(zhǎng)為l。一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，隨沙袋一起擺動(dòng)，已知重力加速度為g，求：（1）子彈射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子彈射入沙袋過程中生熱是多少Q(mào)；（3）子彈和沙袋一起上升的最大高度h.

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、D【解析】

A.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知周期大的軌道半徑大，則有的軌道半徑小于的軌道半徑，所以距地球表面較遠(yuǎn)，故選項(xiàng)A不符合題意；B.根據(jù)可知周期大的角速度小，則有的角速度較小，故選項(xiàng)B不符合題意；C.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知軌道半徑大的線速度小，則有的線速度大于的線速度，故選項(xiàng)C不符合題意；D.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知軌道半徑大的向心加速度小，則有的向心加速度大于的向心加速度，故選項(xiàng)D符合題意；2、D【解析】

A、赤道處向心加速度最大，重力加速度最小，故A錯(cuò)誤；B、由萬有引力定律可知物體在地球表面各點(diǎn)所受的引力大小相等，故B錯(cuò)誤；C、在地球上各點(diǎn)具有相同的角速度，故C錯(cuò)誤；D、赤道處相對(duì)于地心具有的初速度大，發(fā)射時(shí)所需能源少，故D正確．故選D3、D【解析】

AD.在該實(shí)驗(yàn)中，細(xì)懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個(gè)帶電的金屬小球A，另一端有一個(gè)不帶電的球B，B與A所受的重力平衡，當(dāng)把另一個(gè)帶電的金屬球C插入容器并使它靠近A時(shí)，A和C之間的作用力F使懸絲扭轉(zhuǎn)，已知懸絲轉(zhuǎn)動(dòng)的角度a與力F的大小成正比．故A錯(cuò)誤，D正確；B.該實(shí)驗(yàn)中沒有測(cè)量A與C的帶電量．故B錯(cuò)誤；C.A與B之間的靜電力是通過力矩平衡，結(jié)合懸絲的力矩來分析的．故C錯(cuò)誤．4、B【解析】第一段平均速度為：，第二段平均速度為：，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度知，兩個(gè)中間時(shí)刻的時(shí)間間隔為：，加速度為：，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出兩個(gè)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出物體的加速度．5、A【解析】試題分析：已知水平距離L，初速度v和初速度與水平方向的夾角，根據(jù)平行四邊形定則知，水平分速度vx=vcosθ，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間考點(diǎn)：考查了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抓住等時(shí)性，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解6、C【解析】

A：衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的半長(zhǎng)軸小于衛(wèi)星在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的半徑，據(jù)開普勒第三定律，衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)的周期．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)和軌道Ⅰ上A點(diǎn)時(shí)，均只受萬有引力，據(jù)可得：衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅰ上A點(diǎn)的加速度．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：據(jù)開普勒第二定律可得，衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率，則衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．故C項(xiàng)正確．D：衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做圓周運(yùn)動(dòng)，則；衛(wèi)星在軌道Ⅱ過A點(diǎn)時(shí)要做近心運(yùn)動(dòng)，則．，則衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，在A點(diǎn)應(yīng)減速．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．7、ABC【解析】

A．子彈對(duì)木塊的作用力大小為f，木塊相對(duì)于地的位移為L(zhǎng)，則子彈對(duì)木塊做功為fL，而木塊的重力勢(shì)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理得知，木塊動(dòng)能的增加量等于子彈對(duì)木塊做功，為fL，故A正確；B．子彈相對(duì)于地面的位移大小為L(zhǎng)+d，則木塊對(duì)子彈的阻力做功為?f(L+d)，根據(jù)動(dòng)能定理得知：子彈動(dòng)能的減少量等于子彈克服阻力做功，大小為f(L+d)，故B正確；C．子彈相對(duì)于木塊的位移大小為d，則系統(tǒng)克服阻力做功為fd，根據(jù)功能關(guān)系可知，系統(tǒng)動(dòng)能的減少量為fd，故C正確；D．根據(jù)能量守恒定律知，子彈和木塊組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為fd，故D錯(cuò)誤．故選ABC。8、AD【解析】

由動(dòng)量守恒，可驗(yàn)證四個(gè)選項(xiàng)都滿足要求。再看動(dòng)能情況：×2×9J＝27J；；由于碰撞過程動(dòng)能不可能增加，所以應(yīng)有Ek≥Ek′，可排除選項(xiàng)B；選項(xiàng)C雖滿足Ek≥Ek′，但A、B沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后各自仍能保持原來速度方向(vA′＞0，vB′＜0)，這顯然是不符合實(shí)際的，因此C錯(cuò)誤；驗(yàn)證選項(xiàng)A、D均滿足Ek≥Ek′，故答案為選項(xiàng)A(完全非彈性碰撞)和選項(xiàng)D(彈性碰撞)。9、AD【解析】

對(duì)小球受力分析，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則知，N=，可知支持力大小相等，則壓力大小相等．故A正確、B錯(cuò)誤．根據(jù)＝mrω1得，ω=，由于r1＞r1，所以ω1＞ω1．故D正確，C錯(cuò)誤．故選AD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是畫出小球的受力圖，找到小球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，然后確定向心力，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．10、AC【解析】

AB.根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時(shí)運(yùn)動(dòng)，P做平拋運(yùn)動(dòng)，Q做自由落體運(yùn)動(dòng)，P豎直方向的分運(yùn)動(dòng)也是自由落體運(yùn)動(dòng)，因此兩球?qū)⑼瑫r(shí)落地，故A正確，B錯(cuò)誤；C.由于兩球同時(shí)落時(shí)，且重力做功相同，根據(jù)，所以重力做功的平均功率相同，故C正確；D.由于落地時(shí)豎直分速度相同，根據(jù)P=mgvy，所以兩球落地時(shí)的重力做功的瞬時(shí)功率相同，故D錯(cuò)誤。11、BD【解析】

A萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：行星的周期，由于軌道半徑相等，則行星公轉(zhuǎn)周期與地球公轉(zhuǎn)周期相等，A可以確定，不符合題意；B．這顆行星的密度與地球的密度相比無法確定，B無法確定，符合題意；C．根據(jù)題意，此行星運(yùn)行軌道就在地球的運(yùn)行軌道上，故這顆行星的軌道半徑等于地球的軌道半徑，C可以確定，不符合題意；D．這顆行星的自轉(zhuǎn)周期與地球周期相比無法確定，故D無法確定，符合題意。故選BD。12、BC【解析】

A.滑塊A在木板上受滑動(dòng)摩擦力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a=μmgm=μg，兩者最后共速為v03B.對(duì)A和B在相對(duì)滑行的過程中，系統(tǒng)不受外力而動(dòng)量守恒，有mv0=(M+m)C.對(duì)A和B相對(duì)滑動(dòng)到共速的過程，由能量守恒定律可知，系統(tǒng)損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成兩者摩擦生熱，有12mv02D.根據(jù)平均功率的計(jì)算式P=Wft0，而摩擦力對(duì)B做的功為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、8.438.009.00【解析】試題分析：紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能，根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值，根據(jù)根據(jù)求解加速度．（1）重力勢(shì)能減小量．在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，因此有，則動(dòng)能增加量（2）根據(jù)得．14、不需要【解析】

（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過光電門1和2的瞬時(shí)速度．（2）根據(jù)拉力做功等于動(dòng)能變化量得出動(dòng)能定理成立的表達(dá)式．（3）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．【詳解】（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，滑塊通過光電門1的瞬時(shí)速度為