2022年江蘇省徐州市第五中學物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)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(yīng)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、(本題9分)如圖所示，一直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸O高速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)動不到半周時，在筒上留下a、b兩個彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，某人在山上將一質(zhì)量為m的石塊以初速度拋出，拋出時石塊距地面的高度為H，到達P點時距地面的高度為h（H>h）不計空氣阻力，重力加速度為g，則石塊到達P點時的動能為A．B．C．D．3、長為L的木塊靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊并從中射出,且出射速度為v1。已知從子彈射入到射出木塊移動的距離為s，子彈在木塊中受到的平均阻力大小為：A． B． C． D．4、(本題9分)某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/4，半徑為地球半徑的4倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（）A．16倍B．1/4倍C．4倍D．1/16倍5、(本題9分)科學家們推測太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠在太陽背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”．由以上信息可以確定（）A．這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等 B．這顆行星的半徑等于地球的半徑C．這顆行星的密度等于地球的密度 D．這顆行星上同樣存在著生命6、(本題9分)如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定的范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F1和F2的方向均沿斜面向上）。由此可求出物塊與斜面間的最大靜摩擦力為()A． B． C． D．7、(本題9分)我國發(fā)射的風云一號氣象衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，衛(wèi)星飛過兩極上空，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為12h；我國發(fā)射的風云二號氣象衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星．由此可知，兩顆衛(wèi)星相比較（）A．風云一號氣象衛(wèi)星距地面較近 B．風云一號氣象衛(wèi)星的角速度較小C．風云一號氣象衛(wèi)星的運動速度較大 D．風云一號氣象衛(wèi)星的向心加速度較小8、(本題9分)如圖所示,一輛貨車利用跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物,已知貨箱的質(zhì)量為M,貨物的質(zhì)量為m,貨車以速度v向左作勻速直線運動,重力加速度為g.則在將貨物提升到圖示的位置時,下列給出的結(jié)論正確的是(

)A．貨箱向上運動的速度大于vB．纜繩中的拉力T等于(M+m)gC．貨車對纜繩拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθD．貨物對貨箱底部的壓力小于mg9、(本題9分)起重機是指在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬運重物的多動作起重機械。一起重機的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當重物的速度為v1時，起重機的功率達到額定功率P，以后起重機保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止。則A．重物的最大速度vB．重物勻加速運動的加速度a=C．鋼繩的最大拉力為mgD．鋼繩的最大拉力為P10、如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶511、(本題9分)如圖所示有三個斜面1、2、3，斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，同一物體與三個斜面的動摩擦因數(shù)相同，當他們分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端時，下列說法正確的是（

）A．三種情況下物體損失的機械能:△E3＞△E2＞△E1B．三種情況下摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1＝Q2＜Q3C．到達底端的速度:v1＞v2＞v3D．到達底端的動能：EK1＞EK3＞EK212、(本題9分)已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為R，公轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，則由此可求出（）A．該行星動能 B．該行星的質(zhì)量 C．該行星的角速度 D．太陽的質(zhì)量二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)細胞膜的厚度約等于800nm（1nm=10-9m），當膜的內(nèi)外層之間的電壓達0.4V時，即可讓一價鈉離子滲透．設(shè)細胞膜內(nèi)的電場為勻強電場，則鈉離子在滲透時,膜內(nèi)電場強度約為________V/m,每個鈉離子沿電場方向透過膜時電場力做的功等于____________J.14、(本題9分)一只船在40m寬的河中橫渡，水流速度是3m/s，船在靜水中的航速是4m/s?，F(xiàn)欲使小船以最短時間渡過河去，則應(yīng)使船頭方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行駛，過河時間為_________s，過河距離為_________m。15、(本題9分)質(zhì)量為2kg的小球從水平放置的彈簧網(wǎng)上方某高度處自由下落，剛與彈簧網(wǎng)接觸瞬間的速率為v1＝5m/s，被彈簧網(wǎng)反彈后，剛離開彈簧網(wǎng)時的速率為v2＝3m/s，接觸網(wǎng)的過程中，小球動量變化的大小為_________kg·m/s，小球與彈簧網(wǎng)的接觸時間為Δt=1s，重力加速度為g＝10m/s2。彈簧網(wǎng)對小球的平均彈力大小為________N。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為m=1.0×103kg，發(fā)動機的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的0.1倍．若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為a=1.0m/s1．達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛．試求：(1)汽車的最大行駛速度；(1)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度；(3)當速度為5m/s時，汽車牽引力的瞬時功率；(4)當汽車的速度為31m/s時的加速度；(5)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間．17、（10分）如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時輕線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.1．求：（1）小球所受電場力的大??；（2）小球通過最低點C時的速度大??；（3）小球通過最低點C時輕線對小球的拉力大?。?/p>

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、B【解析】

設(shè)子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過兩個孔所需時間；若子彈穿過圓筒時間小于半個周期，紙質(zhì)圓筒在這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；2、D【解析】

從拋出到P點，石塊的機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律石塊到達P點時的動能.A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論相符，選項D正確。3、D【解析】

對子彈根據(jù)動能定理：，解得，故選D.4、B【解析】設(shè)地球質(zhì)量M，某星球質(zhì)量，地球半徑r，某星球半徑4r，由萬有引力提供向心力做勻速圓周運動得：，解得衛(wèi)星在圓軌道上運行時的速度公式，分別代入地球和某星球的各物理量得此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．【點睛】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，可根據(jù)衛(wèi)星在圓軌道上運行時的速度公式解得．5、A【解析】研究行星繞太陽做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：G=mR得出：T=．表達式里M為太陽的質(zhì)量，R為運動的軌道半徑．已知太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，說明第十顆行星和地球的軌道半徑相等，所以第十顆行星的公轉(zhuǎn)周期等于地球的公轉(zhuǎn)周期，故A正確．B錯誤；C、這顆行星的密度與地球的密度相比無法確定，故C錯誤．存在生命需要好多條件，并不是和地球同軌道就可以，還需要空氣、水、溫度等許多條件，不能判斷該行星的環(huán)境，所以D錯誤．故選A．思路分析：研究行星繞太陽做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式．太陽系的第十顆行星就在地球的軌道上，說明它與地球的軌道半徑相等試題點評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．環(huán)繞體繞著中心體勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，我們只能求出中心體的質(zhì)量6、C【解析】

對滑塊受力分析，受重力、拉力、支持力、靜摩擦力，四力平衡；當靜摩擦力平行斜面向下時，拉力最大；當靜摩擦力平行斜面向上時，拉力最小；根據(jù)平衡條件列式求解即可。【詳解】對滑塊受力分析，受重力、拉力、支持力、靜摩擦力，設(shè)滑塊受到的最大靜摩擦力為，物體保持靜止，受力平衡，合力為零；當靜摩擦力平行斜面向下時，拉力最大，有：；當靜摩擦力平行斜面向上時，拉力最小，有：；聯(lián)立解得：，故C正確，ABD錯誤；故選C。【點睛】本題關(guān)鍵是明確拉力最大和最小的兩種臨界狀況，受力分析后根據(jù)平衡條件列式并聯(lián)立求解。7、AC【解析】根據(jù)得，，，，．因為風云一號的周期小于風云二號的周期，則風云一號的軌道半徑小，則距離地面較近，線速度較大，角速度較大，加速度較大．故AC正確，BD錯誤．故選AC．8、BC【解析】將貨車的速度進行正交分解，如圖所示：

由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運動的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，故v1=vcosθ<v，由于θ不斷減小，故貨箱和貨物整體向上做加速運動，加速度向上，對整體可知F-M+mg=ma，故F>M+mg，對貨物分析，N-mg=ma，故貨箱對貨物的支持力【點睛】對于斜牽引問題：先確定合運動的方向（物體實際運動的方向），然后分析這個合運動所產(chǎn)生的實際效果（一方面使繩或桿伸縮的效果；另一方面使繩或桿轉(zhuǎn)動的效果）以確定兩個分速度的方向（沿繩或桿方向的分速度和垂直繩或桿方向的分速度，而沿繩或桿方向的分速度大小相同）．9、AD【解析】

A.重物以最大速度為v2勻速上升時，F(xiàn)=mg，所以v2CD.勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時的拉力，由P=Fv得FmB.重物做勻加速運動的加速度a=F10、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；B.設(shè)第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項錯；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項錯、D項正確。11、BC【解析】

設(shè)斜面和水平方向夾角為θ，斜面長度為L，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為：W=mgμLcosθ，Lcosθ即為底邊長度，由圖可知1和2底邊相等且小于3的，故摩擦生熱關(guān)系為：Q1=Q2＜Q3，所以損失的機械能△E1=△E2＜△E3，故B正確，A錯誤；設(shè)物體滑到底端時的速度為v，根據(jù)動能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根據(jù)圖中斜面高度和底邊長度可知滑到底邊時速度大小關(guān)系為：v1＞v2＞v3，故C正確；物塊的動能為：Ek=12mv2，因為v1＞v2＞v3，所以到達底端的動能：12、CD【解析】

設(shè)太陽的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m．行星繞太陽做圓周運動的向心力由太陽的萬有引力提供，則有：，解得：，已知R和T，可求出太陽的質(zhì)量M，但不能求出行星的質(zhì)量m，故D正確，B錯誤；根據(jù)ω＝，已知周期的情況下可以求出行星的角速度，故C正確．由于行星的質(zhì)量不確定，則不能求解行星的動能，選項A錯誤；故選CD.【點睛】已知環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)半徑和周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式只能求出中心體的質(zhì)量．熟知描述圓周運動的物理量之間的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵．二．填空題(每小題6分，共18分)13、5×1056.4×10-20【解析】由題意得，膜內(nèi)電場強度為

由電場力做功與電勢差的關(guān)系

W=qU=1.6×10-19×0.4=6.4×10-20J14、垂直；10；50；【解析】

將小船的運動分解為垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河寬一定，當在該方向上的速度最大時，渡河時間最短．可知當船頭方向垂直河岸，在該方向上的速度等于靜水航速，時間最短，即欲使小船以最短時間渡過河去，則應(yīng)使船頭方向垂直河岸行駛，過河時間為t=dvc【點睛】解決本題的關(guān)鍵將小船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，通過求分運動的最短時間入手，求出渡河的最短時間．注意船實際運動的位移等于垂直河岸與沿河岸方向位移的矢量和.15、1636【解析】小球動量變化的大小為：ΔP=P2-P1三．計算題(22分)16、（1）40m/s；（1）10m/s；（3）10kW；（4）0.15m/s1