2021-2022學(xué)年河南省濟源一中物理高一下期末預(yù)測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)體育課結(jié)束后，小聰撿起一樓地面上的籃球并帶到四樓教室放下．已知籃球的質(zhì)量為600g，教室到一樓地面的高度為10m，則該過程中，小聰對籃球所做的功最接近于（）A．10J B．60J C．100J D．6000J2、(本題9分)如圖所示，當(dāng)汽車以12m/s通過拱形橋頂時，對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?。如果要使汽車在橋面行駛至橋項時，對橋面的壓力恰好為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葹锳．3m/s B．10m/s C．12m/s D．24m/s3、(本題9分)2011年11月3日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器成功實施了首次交會對接．任務(wù)完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號”交會對接．變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為．則等于()A． B． C． D．4、(本題9分)放射性同位素釷Th經(jīng)一系列α、β衰變后生成氡Rn，以下說法正確的是（

）A．每經(jīng)過一次α衰變原子核的質(zhì)量數(shù)會減少2個B．每經(jīng)過一次β衰變原子核的質(zhì)子數(shù)會增加1個C．放射性元素釷Th的原子核比氡Rn原子核的中子數(shù)少4個D．釷Th衰變成氡Rn一共經(jīng)過2次α衰變和3次β衰變5、(本題9分)在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向水平拋出兩小球A和B，其運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力。要使兩球在空中相遇，則必須（

）A．先拋出A球B．先拋出B球C．同時拋出兩球D．A球的初速度小于B球的初速度6、(本題9分)如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動．已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1，在高點時對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1–N2的值為A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg7、(本題9分)同步衛(wèi)星A的運行速率為V1，向心加速度為a1，運轉(zhuǎn)周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2，向心加速度為a2，運轉(zhuǎn)周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星C的速率為V1，向心加速度為a1，動轉(zhuǎn)周期為T1．比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a1 D．a(chǎn)1>a1>a28、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的重物相連，重物套在固定的粗糙豎直桿上．開始時重物處于A處，此時彈簧水平且處于原長．現(xiàn)將重物從A處由靜止開始釋放，重物下落過程中經(jīng)過B處時速度最大，到達C處時速度為零，已知AC的高度差為h．現(xiàn)若在C處給重物一豎直向上的初速度v，則圓環(huán)恰好能回到A處．已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重物與桿之間動摩擦因數(shù)恒定，重力加速度為g，則下列說法中正確的是A．重物下滑到B處時，加速度為零B．重物在下滑過程中所受摩擦力先增大后減小C．重物從A到C的過程中彈簧的彈性勢能增加了D．重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能損失大于上升過程中機械能的損失9、(本題9分)一輛車由甲地出發(fā)，沿平直公路開到乙地剛好停止，其速度圖象如圖所示，那么0—t和t—3t兩段時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．加速度大小之比為2:1B．位移大小之比為1:2C．平均速度大小之比為1:2D．平均速度大小之比為1:110、(本題9分)如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動。監(jiān)測到推力F、物體速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙、丙所示。取g=10m/s2，則A．第1s內(nèi)推力做功為1J B．第2s內(nèi)摩擦力做的功為W=2.0JC．第1.5s時推力F的功率為3W D．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率=3W11、(本題9分)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A．B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時，物塊A運動的距離為d，速度為v，則此時A．物塊B的質(zhì)量滿足B．物塊A的加速度為C．拉力做功的瞬時功率為D．此過程中，彈簧彈性勢能的增量為12、(本題9分)如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ．則下列說法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度C．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進入軌道ⅡD．在軌道I上運行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能不守恒二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的是_____。A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y﹣x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是_____。（3）圖3是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標(biāo)y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為40cm，則平拋小球的初速度v0為_____m/s，若C點的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點的速度vC為_____m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）。14、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m（已知量）的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點（下圖紙帶上的所有點均為計時點，相鄰計時點時間間隔為0.02s），那么：（1）實驗中下列物理量中需要直接測量的量有_____，（填字母序號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）從起點O到打下計時點B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=_____J，此過程中物體動能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小數(shù)點后兩位）（3）實驗的結(jié)論是：_____．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）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的曲面AB與粗糙的水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r＝0.1m的四分之一細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k＝100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊．一個質(zhì)量m＝1kg的小球從距BC的高度為h＝0.6m處由靜止釋放，小球與水平面BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，小球以vC＝3m/s的速度進入管口C端，通過CD后，在壓縮彈簧過程中，當(dāng)小球速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep＝0.5J，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）水平面BC的長度xBC；（1）在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm；（3）小球最終停止的位置．16、（12分）(本題9分)在地球上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m的物體P置于彈簧上端，用力壓到彈簧形變量為3x0處后由靜止釋放，從釋放點上升的最大高度為4.5x0，上升過程中物體P的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實線所示。若在另一星球N上把完全相同的彈簧豎直固定在水平桌面上，將物體Q在彈簧上端點由靜止釋放，物體Q的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中虛線所示。兩星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，星球N半徑為地球半徑的3倍。忽略兩星球的自轉(zhuǎn)，圖中兩條圖線與橫、縱坐標(biāo)軸交點坐標(biāo)為已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的質(zhì)量比；(3)在星球N上，物體Q向下運動過程中的最大速度。17、（12分）(本題9分)如圖所示，放置在水平地面上一個高為48cm、質(zhì)量為30kg的金屬容器內(nèi)密閉一些空氣，容器側(cè)壁正中央有一閥門，閥門細管直徑不計.活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積為50cm2.現(xiàn)打開閥門，讓活塞下降直至靜止.不考慮氣體溫度的變化，大氣壓強為1.0×105Pa，忽略所有阻力。求：(1)活塞靜止時距容器底部的高度；(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門，對活塞施加豎直向上的拉力，通過計算說明能否將金屬容器緩緩提離地面?

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】

小聰對籃球所做的功最接近于克服重力做功W=mgh=0.6×10×10J=60JA．10J，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．60J，與結(jié)論相符，選項B正確；C．100J，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．6000J，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。2、D【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得：mg-N=m，其中N=mg，解得：R=57.6m。當(dāng)車對橋頂無壓力時，有：mg=m，代入數(shù)據(jù)解得：v'=24m/s。A.3m/s，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.10m/s，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.12m/s，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.24m/s，與結(jié)論相符，選項D正確；3、B【解析】

天宮一號繞地球做勻速圓周運動，靠萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律充當(dāng)向心力比較線速度的大小關(guān)系；【詳解】“神舟八號”飛船與“天宮一號”繞地球做勻速圓周運動，靠萬有引力提供向心力：，得：，故，故B正確、ACD錯誤．【點睛】本題的關(guān)鍵根據(jù)萬有引力提供向心力，解出線速度與軌道半徑的關(guān)系．4、B【解析】

經(jīng)過一次β衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，經(jīng)過一次α衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，結(jié)合電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒分析判斷．【詳解】A、經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，故A錯誤；B、經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)等于電荷數(shù)，則質(zhì)子數(shù)增加1個，故B正確；C、元素釷的原子核的質(zhì)量數(shù)為232，質(zhì)子數(shù)為90，則中子數(shù)為142，氡原子核的質(zhì)量數(shù)為220，質(zhì)子數(shù)為86，則中子數(shù)為134，可知放射性元素釷的原子核比氡原子核的中子數(shù)多8個，故C錯誤；D、釷衰變成氡，可知質(zhì)量數(shù)少12，電荷數(shù)少4，因為經(jīng)過一次衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，經(jīng)過一次β衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，可知經(jīng)過3次衰變，2次衰變，故D錯誤．5、C【解析】由于相遇時A、B做平拋運動的豎直位移h相同，由h=12gt26、D【解析】試題分析：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可得，從最高點到最低點過程中，機械能守恒，故有，聯(lián)立三式可得考點：考查機械能守恒定律以及向心力公式【名師點睛】根據(jù)機械能守恒定律可明確最低點和最高點的速度關(guān)系；再根據(jù)向心力公式可求得小球在最高點和最低點時的壓力大小，則可求得壓力的差值．要注意明確小球在圓環(huán)內(nèi)部運動可視為繩模型；最高點時壓力只能豎直向下．7、AD【解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T3＝T2．根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T3．故A正確．B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式v，所以V3＞V2，故B錯誤．CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式a，得a3＞a2，同步衛(wèi)星3與人造衛(wèi)星3，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛頓第二定律，可知a3＞a3．故C錯誤、D正確．故選AD．8、AC【解析】

根據(jù)圓環(huán)的運動情況分析下滑過程中，分析加速度的變化；研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程和圓環(huán)從C處上滑到A的過程，運用動能定理列出等式，可求彈力做功，從而得到在C處彈簧的彈性勢能．【詳解】A．圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運動，再做減速運動，經(jīng)過B處的速度最大，所以經(jīng)過B處的加速度為零，A正確；B．設(shè)彈簧與豎直方向的夾角為，彈簧的勁度系數(shù)為k，受力分析如圖所示，則，而，故，減小，故N增大，根據(jù)可得摩擦力增大，B錯誤；C．研究圓環(huán)從A處由靜止開始下滑到C過程，由動能定理得，在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，由動能定理得，解得，，所圓環(huán)從A處到C處的過程中彈簧的彈性勢能增加量為，C正確；D．下滑過程和上滑過程經(jīng)過同一位置時圓環(huán)所受的摩擦力大小相等，兩個過程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物與彈簧組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能損失等于上升過程中機械能的損失，D錯誤．9、ABD【解析】

A．速度-時間圖象的斜率表示加速度，根據(jù)可知前ts內(nèi)與后2ts內(nèi)速度變化大小相同，所用時間之比為1：2，所以加速度大小之比為2：1，A正確；B．速度-時間圖象與時間軸圍成的面積表示位移，前ts內(nèi)為：2ts內(nèi)的位移為：所以位移大小之比為，B正確。CD．由于位移大小之比為1：2，時間之比為1：2，所以平均速度：所以平均速度大小之比為1：1，C錯誤；D正確。故選ABD。10、CD【解析】

A.由v-t圖可知第1s內(nèi)物體速度為零沒有運動，所以推力做的功為零。A錯誤；B.由v-t圖和F-t圖可知第3s內(nèi)物體勻速則f=F=2N，第2s內(nèi)位移為1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．則B錯誤；C.1.5s時的瞬時速度為1m/s，推力為3N，則由P=Fv=3×1W=3W．選項C正確；D.第2s內(nèi)的推力為3N，第2s內(nèi)物體做勻加速直線運動平均速度為1m/s，由．選項D正確。11、BD【解析】

當(dāng)B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長量；根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大??；根據(jù)機械能守恒定律求解A的速度．【詳解】開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當(dāng)B剛離開C時，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故，但由于開始是彈簧是壓縮的，故，故，故A錯誤；當(dāng)B剛離開C時，對A，根據(jù)牛頓第二定律得：，又開始時，A平衡，則有：，而，解得：物塊A加速度為，故B正確；拉力的瞬時功率，故C錯誤；根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動能和重力勢能的增加量，即為：，故D正確；故選BD．12、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，選項B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運行的過程中，只有地球的引力對衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能守恒，選項D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACC2.04.0【解析】

第一空.“研究平拋物體運動”的實驗過程中：A.末端水平是必須的，否則就不是平拋，故選項A正確；BC.在描點時，要保證是同一條拋物線，則每次釋放小球應(yīng)從靜止開始從同一位置釋放，故選項B錯誤，選項C正確；D.連線是用平滑的曲線連起來，選項D錯誤。第二空.實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，根據(jù)平拋規(guī)律：，所以y﹣x2圖象是一條過原點的直線，故選項C符合要求；第三空.圖3是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標(biāo)y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為40cm。零小球從A點到O點得時間為，根據(jù)平拋規(guī)律有：，而，聯(lián)立可求得：v0＝2.0m/s，t1＝0.3s。第四空.小球水平方向勻速直線運動，因此C點得水平方向速度為，豎直方向自由落體，因此有。14、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物得機械能守恒【解析】（1）實驗中，直接測量的物理量是下落的高度，從而可以求出重力勢能的減小量，通過計算得到的物理量是與下落高度相應(yīng)的瞬時速度，從而得出動能的增加量，故選項CD正確，AB錯誤；

（2）從起點O到打下計時點B的過程中物體的重力勢能減少量：B點的瞬時速度則動能的增加量；

（3）可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）0.3m（1）7J