黑龍江省哈爾濱市第三十二中學(xué)2021-2022學(xué)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注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)一輪船以一定的速度垂直河流向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動時，輪船所通過的路程、過河所用的時間與水流速度的正確關(guān)系是（）A．水速越大，路程越長，時間越長 B．水速越大，路程越短，時間越短C．水速越大，路程和時間都不變 D．水速越大，路程越長，時間不變2、據(jù)某電視節(jié)目介紹說，蜜蜂飛行時與空氣摩擦產(chǎn)生靜電，因此蜜蜂在飛行中就可以吸引帶正電的花粉．以下說法正確的是A．空氣不帶電 B．蜜蜂帶負電 C．空氣帶負電 D．蜜蜂帶正電3、(本題9分)如圖所示，a、b、c是環(huán)繞地球圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，它們的質(zhì)量關(guān)系是ma＝mb＜mc，則()A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度B．b、c的周期相等，且小于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．a(chǎn)所需向心力最小4、(本題9分)如圖為某汽車在平直公路上啟動時發(fā)動機功率P隨時間t變化的圖象，圖中Pe為發(fā)動機的額定功率，若已知汽車的最大速度為vm，據(jù)此可知A．t1﹣t2時間內(nèi)汽車一定做勻速運動B．0﹣t1時間內(nèi)發(fā)動機做的功為Pet1C．汽車勻速運動時受的阻力為D．t1時刻汽車恰好達到最大速度vm5、如圖所示，物體A以速度v沿桿勻速下滑，A用細繩通過定滑輪拉物體B，當(dāng)繩與水平夾角為時，B的速度為（）A．vcos B．vsin C．v/cos D．v/sin6、如圖所示，鉛球從同學(xué)手中水平拋出后，不考慮空氣對鉛球的阻力，落地前小球物理量一定變化的是（）A．重力的功率 B．加速度C．小球的機械能 D．速度的變化率7、關(guān)于機械能是否守恒，下列敘述中正確的是（）A．做勻速直線運動的物體的機械能一定守恒B．做勻變速運動的物體機械能可能守恒C．做平拋運動的物體機械能一定守恒D．只有重力對物體做功，物體機械能一定守恒8、(本題9分)一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s9、(本題9分)彈弓是“80后”最喜愛的打擊類玩具之一，其工作原理如圖所示，橡皮筋兩端點A、B固定在把手上，橡皮筋A(yù)BC恰好處于原長狀態(tài)，在C處（AB連線的中垂線上）放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉直至D點放手，彈丸就會在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去，打擊目標，現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD的中點，則（）A．從D到C，彈丸的機械能守恒B．從D到C，彈丸的動能先增大后減小C．從D到C，彈丸在E點時重力的功率一定最大D．從D到E彈丸增加的機械能大于從E到C彈丸增加的機械能10、(本題9分)在一次體育活動中，兩位同學(xué)一前一后在同一水平直線上的兩個位置沿水平方向分別拋出兩個小球A和B，兩個小球的運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力．要使兩小球在空中發(fā)生碰撞，則必須()A．先拋出A球再拋出B球B．同時拋出兩球C．A球拋出速度大于B球拋出速度D．使兩球質(zhì)量相等11、老師課上用如圖所示的“牛頓擺”裝置來研究小球之間的碰撞，5個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，5根輕繩互相平行，5個鋼球彼此緊密排列，球心等高且位于同一直線上，用1、2、3、4、5分別標記5個小鋼球.當(dāng)把小球1向左拉起一定高度后由靜止釋放，使它在極短時間內(nèi)撞擊其他小球，對此實驗的下列分析中，正確的是（）A．上述實驗中，可觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同B．上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒C．如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同時由靜止釋放，經(jīng)碰撞后，小球4、5一起向右擺起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的釋放高度D．若只用小球1、2進行實驗，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，可觀察到發(fā)生碰撞后兩小球均反彈并返回初始高度12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體從同一高度由靜止開始運動，A沿著固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落體運動，兩物體分別到達地面，下列說法正確的是A．整個過程中，重力做功B．整個過程中，重力做功C．兩物體分別到達地面時，重力的瞬時功率D．兩物體分別到達地面時，重力的瞬時功率二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗中，提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進行實驗．(1)組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案你認為該小組選擇的方案是___，理由是______________________________________．(1)若該小組采用圖甲的裝置打出了一條紙帶如圖所示，相鄰兩點之間的時間間隔為0.01s，請根據(jù)紙帶計算出B點的速度大小為________m/s．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)該小組內(nèi)同學(xué)根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點的速度，做出v1－h(huán)圖線如圖所示，請根據(jù)圖線計算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s1．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖1所示，回答下列問題：實驗中，夾子與重物的質(zhì)量m=250g，由打點計時器在紙帶上打出一系列點，如圖2所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為三個連續(xù)點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.選取其中O點和B點來驗證機械能守恒定律，則重物重力勢能減少量△Ey=_____J．B點的瞬時速度=_____m/s（以上均要求保留3為有效數(shù)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）(本題9分)已知地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，萬有引力常量為G。求(1)地球的質(zhì)量M；(2)地球的第一宇宙速度v；(3)相對地球靜止的同步衛(wèi)星，其運行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期T相同。求該衛(wèi)星的軌道半徑r。16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)，長為L=2m的水平傳送帶AB以v=5m/s順時針傳送，其右下方有固定光滑斜面CD，斜面傾角θ=37°，頂點C與傳送帶右端B點豎直方向高度差h=1．45m，下端D點固定一擋板．一輕彈簧下端與擋板相連，上端自然伸長至E點，且C、E相距1．4m．現(xiàn)讓質(zhì)量m=2kg的小物塊以v1=2m/s的水平速度從A點滑上傳送帶，小物塊傳送至B點后飛出恰好落至斜面頂點C且與斜面無碰撞，之后向下運動．已知彈簧的最大壓縮量為1．2m，物塊所受空氣阻力不計，取重力加速度g=11m/s2．求：（1）傳送帶與小物塊間的動摩擦因數(shù)μ；（2）由于傳送物塊電動機對傳送帶所多做的功；（3）彈簧的最大彈性勢能．17、（12分）(本題9分)地面上有一個半徑為R的圓形跑道，高為h的平臺邊緣上的P點在地面上P′點的正上方，P′與跑道圓心O的距離為L（L＞R），如圖所示，跑道上停有一輛小車，現(xiàn)從P點水平拋出小沙袋，使其落入小車中（沙袋所受空氣阻力不計）．問：（1）當(dāng)小車分別位于A點和B點時（∠AOB=90°），沙袋被拋出時的初速度各為多大？（2）要使沙袋落在跑道上，則沙袋被拋出時的初速度在什么范圍內(nèi)？（3）若小車沿跑道順時針運動，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點時，將沙袋拋出，為使沙袋能在B處落入小車中，小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？

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、D【解析】

運用運動分解的思想，看過河時間只分析垂直河岸的速度，當(dāng)輪船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π堕_行，即垂直河岸的速度不變，雖水速越大，但過河所用的時間不變；不過由平行四邊形定則知這時輪船的合速度越大，因此輪船所通過的路程越長。所以選項ABC錯誤，選項D正確。2、B【解析】

根據(jù)異種電荷相吸，可知，蜜蜂吸引帶正電的花粉，所以蜜蜂帶負電，與蜜蜂摩擦的空氣帶正電A.空氣不帶電與分析不符，故A項與題意不相符；B.蜜蜂帶負電與分析相符，故B項與題意相符；C.空氣帶負電與分析不符，故C項與題意不相符；D.蜜蜂帶正電與分析不符，故D項與題意不相符．3、C【解析】

A.由萬有引力定律及牛頓運動定律可得衛(wèi)星的線速度所以b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度，故A不符合題意B.由萬有引力定律及牛頓運動定律可得衛(wèi)星的周期所以b、c的周期相等，且大于a的周期，故B不符合題意C.由萬有引力定律及牛頓運動定律可得衛(wèi)星的向心甲加速度，所以b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速，故C符合題意D.由萬有引力定律及牛頓運動定律可得衛(wèi)星的向心力為可知b所需向心力最小，故D不符合題意4、C【解析】

由P=Fv=Fat且結(jié)合圖像可知，0～t1時間內(nèi)汽車做勻加速直線運動，t1（s）達到額定功率，根據(jù)P=Fv，速度增大，牽引力減小，則加速度減小，t1-t2時間內(nèi)汽車做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，即牽引力等于阻力，汽車速度達到最大，故AD錯誤；0-t1時間內(nèi)發(fā)電機的功率沒達到額定功率，所以0-t1時間內(nèi)發(fā)動機做的功小于Pet1．故B錯誤。當(dāng)F=f時速度最大，，所以：．故C正確；5、B【解析】將A物體的速度按圖示兩個方向分解，如圖所示，

由繩子速率v繩=vsinθ，而繩子速率等于物體B的速率，則有物體B的速率vB=v繩=vsinθ，故B正確，ACD錯誤．6、A【解析】

A．小球在下落過程中，豎直方向的速度逐漸增大，根據(jù)P＝Fv可知，重力的功率也逐漸增大.故選項A符合題意.BD.小球下落過程中只受重力作用，加速度不變，則速度的變化率Δv恒定不變.故選項BD不符合題意.C.因為下落過程只有重力做功，所以機械能守恒.故選項C不符合題意.7、BCD【解析】

A.做勻速直線運動的物體的機械能不一定守恒，例如向上做勻速直線運動的物體，選項A錯誤；B.做勻變速運動的物體機械能可能守恒，例如平拋運動，選項B正確；C.做平拋運動的物體只有重力做功，則機械能一定守恒，選項C正確；D.只有重力對物體做功，物體機械能一定守恒，選項D正確.8、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達正對岸，設(shè)船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運動和合運動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.9、BD【解析】試題分析：在CD連線中的某一處，彈丸受力平衡，但是此點不是E點，所以從D到C，彈丸的速度先增大后減小，彈丸的動能先增大后減小，故AB錯誤；從D到C，橡皮筋對彈丸做正功，彈丸機械能一直在增加，故C錯誤；從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段長度相等，所以DE段橡皮筋對彈丸做功較多，即機械能增加的較多，故D正確；故選D.考點：動能定理；機械能守恒定律【名師點睛】本題考查彈力與重力做功情況下能量的轉(zhuǎn)化情況，熟練應(yīng)用能量守恒是分析問題的基礎(chǔ)，要知道機械能守恒的條件是：只有重力彈力做功．也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度分析其機械能的變化；注意要判斷的是彈丸的機械能的變化情況，而不是彈丸和橡皮筋的系統(tǒng).10、BC【解析】試題分析：由于相遇時A、B做平拋運動的豎直位移h相同，由h=1物體做平拋運動的規(guī)律水平方向上是勻速直線運動，由于A的水平位移比B的水平位移大，所以A的初速度要大，C正確；運動過程與質(zhì)量無關(guān)，所以D錯誤故選BC考點：平拋運動；運動的合成和分解．點評：研究平拋運動的方法是把平拋運動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，兩個方向上運動的時間相同．11、AB【解析】

A.上述實驗中，由于5個球是完全相同的小球，則相互碰撞時要交換速度，即第5個球被碰瞬時的速度等于第1個球剛要與2球碰撞時的速度，由能量關(guān)系可知，觀察到球5向右擺起，且達到的最大高度與球1的釋放高度相同，選項A正確；B.上述碰撞過程中，5個小球組成的系統(tǒng)碰撞過程無能量損失，則機械能守恒，水平方向受合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，選項B正確；C.如果同時向左拉起小球1、2、3到相同高度同時由靜止釋放，則3與4碰后，3停止4具有向右的速度，4與5碰撞交換速度，4停止5向右擺起；3剛停止的時候2球過來與之碰撞交換速度，然后3與4碰撞，使4向右擺起；2球剛停止的時候1球過來與之碰撞交換速度，然后2與3碰撞交換速度，使3向右擺起；故經(jīng)碰撞后，小球3、4、5一起向右擺起，且上升的最大高度與小球1、2、3的釋放高度相同；故C錯誤；D.若只用小球1、2進行實驗，將它們分別向左、右各拉起一個較小的高度，且小球1的高度是小球2的兩倍，由靜止釋放，則到達最低點時1球的速度是2球的兩倍，相碰后兩球交換速度各自反彈，則可觀察到發(fā)生碰撞后小球2的高度是小球1的兩倍，選項D錯誤。12、AD【解析】AB、根據(jù)重力做功可知，故A正確，B錯誤；CD、根據(jù)動能定理得，物塊到達底端時的速度，A物體重力的瞬時功率，B物體重力的瞬時功率，則，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】根據(jù)動能定理求出到達地面時的速度，根據(jù)瞬時功率的公式求出重力的瞬時功率．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、甲方案乙的小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒1.379.75(±0.10)【解析】

（1）[1]甲圖；[1]采用乙圖實驗時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒，故乙圖不能用于驗證機械能守恒．（1）[3]勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：1.37m/s，（3）[4]由機械能守恒，得，由此可知：圖象的斜率k=1g，由此可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋蓤D可知，當(dāng)h=10cm時3.90，所以，所以m/s1．14、0.490J【解析】

從O到B重力勢能的減少量為利用中點時刻的速度等于平均速度可求得:故本題答案是:（1）0.490J（2）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）（2）（3）【解析】

（1）對于地面上質(zhì)量為m的物體，有解得（2）質(zhì)量為m的物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有解得（3）質(zhì)量為m的地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有解得16、（1）1．3（2）21J（3）3．