天津市重點名校2022年物理高一下期末綜合測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)土星最大的衛(wèi)星叫“泰坦”（如圖），每16天繞土星一周，其公轉(zhuǎn)軌道半徑約為1.2×106kmA．5×1017C．7×10332、套圈”是老少皆宜的游戲．如圖所示,將A、B、C三個套圈分別以速度v1、v2、v1水平拋出,都能套中地面上的同一玩具,已知套圈A、B拋出時距玩具的水平距離相等,套圈A、C拋出時在同一高度,設(shè)套圈A、B、C在空中運動時間分別為t1、t2、t1．不計空氣阻力,下列說法正確的是A．v1與v2一定相等B．v2一定大于v1C．t1與t1一定相等D．t2一定大于t13、(本題9分)牛頓曾經(jīng)設(shè)想：在一座高山上水平架起一門大炮，只要這門炮的威力足夠大，炮彈的速度足夠快，炮彈就可以圍繞地球不停地轉(zhuǎn)而不會掉下來。在不計空氣阻力的情況下，下列關(guān)于炮彈的速度及運動情況的描述正確的是A．如果炮彈的速度是1km/s，它必將落到地球表面B．如果炮彈的速度是7km/s，它將不會落到地球表面C．如果炮彈的速度是13km/s，它將圍繞地球運動D．無論炮彈的速度是多大，它都將圍繞地球運動4、(本題9分)如圖所示，四個相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h處，A做自由落體運動，B沿光滑斜面由靜止滑下，C做平拋運動，D從地面開始做斜拋運動，其運動的最大高度也為h.在每個小球落地的瞬間，其重力的功率分別為PA、PB、PC、PD.下列關(guān)系式正確的是()A．PA＝PB＝PC＝PD B．PA＝PC>PB＝PDC．PA＝PC＝PD>PB D．PA>PC＝PD>PB5、(本題9分)一輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻上，用一質(zhì)量為0.2kg的木塊壓縮該彈簧，釋放木塊后，術(shù)塊沿光滑水平面運動，離開彈簧時的速度大小為2m/s。則釋放前彈簧的彈性勢能為A．0.2JB．0.4JC．0.8JD．1.6J6、(本題9分)調(diào)查兵團成員移動作戰(zhàn)時往往做出曲線形軌跡，關(guān)于曲線運動,以下說法正確的是()A．做曲線運動的物體一定受力，且力必須是恒力B．曲線運動不一定是變速運動C．勻速圓周運動是一種線速度不斷改變的運動D．做圓周運動的物體加速度一定指向圓心7、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH8、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，下列關(guān)于小球和彈簧的能量敘述中正確的是（）A．重力勢能和動能之和減小B．重力勢能和彈性勢能之和總保持不變C．動能和彈性勢能之和增大D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變9、(本題9分)任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場，萬有引力是通過引力場發(fā)生作用的。引入“引力場強度”A來表示引力場的強弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場強度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小10、(本題9分)以下列舉了幾種物體的運動，若都忽略空氣對運動物體的阻力，則其中遵守機械能守恒定律的是()A．物體沿著斜面勻速下滑B．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端C．潛水運動員在水中勻速下沉D．鉛球運動員拋出的鉛球從拋出到落地前的運動11、如圖所示，質(zhì)量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的最右端，則下列說法中正確的是A．此時物塊的動能為F(x+L)B．此時小車的動能為f（x+L）C．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為F(x+L)-fLD．這一過程中，物塊和小車因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL12、關(guān)于重力勢能，下列說法正確的是A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．一物體的重力勢能從6J變?yōu)?J，重力勢能變小了C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零D．距地面有一定高度的物體，其重力勢能可能為零二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖示，為一小球做平拋運動的閃光照片的其中一部分相片（與實物比例為1:1），圖中正方形方格的邊長為5cm，取g=10m/s2，則：（1）閃光周期是______s．（2）小球運動的水平分速度為______m/s．（3）小球經(jīng)過B點時速度的大小為______m/s．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點計時器．用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA＝300g，mB＝100g，A從高處由靜止開始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知打點計時器計時周期為T＝0.02s，則：(1)在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp＝________J，由此得出的結(jié)論是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度．若某同學(xué)作出的圖像如圖丙所示，則可求出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(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）火星探測器在距火星表面高度為h的軌道繞其飛行，該運動可看做勻速圓周運動。已知探測器飛行一周的時間為T，火星視為半徑為R的均勻球體，萬有引力常量為G，求：(1)火星的質(zhì)量M；(2)火星表面的重力加速度g。16、（12分）一個人在10m高的樓頂水平拋出一個小球，小球在空中沿水平方向運動10m后，落到水平地面上．不計空氣阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中運動的時間；（1）小球被拋出時的速度大??；（3）小球落地時的速度大小．17、（12分）萬有引力定律清楚的向人們揭示復(fù)雜運動的背后隱藏著簡潔的科學(xué)規(guī)律，天上和地上的萬物遵循同樣的科學(xué)法則．（1）已知引力常數(shù)G、地面的重力加速度g和地球半徑R，根據(jù)以上條件，求地球的質(zhì)量和密度．（2）隨著我國“嫦娥三號”探測器降落月球，“玉兔”巡視器對月球進行探索，我國對月球的了解越來越深入．若已知月球半徑為R月，月球表面的重力加速度為g月，嫦娥三號在降落月球前某階段繞月球做勻速圓周運動的周期為T，試求嫦娥三號該階段繞月球運動的軌道半徑．

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】衛(wèi)星繞土星運動，土星的引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力設(shè)土星質(zhì)量為M：GMmR2帶入計算可得：M=4×故選B。2、C【解析】

圈圈做平拋運動，我們可以把平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，根據(jù)水平位移和高度的關(guān)系列式分析．【詳解】圈圈做平拋運動，豎直分運動是自由落體運動，根據(jù)h=gt2，有：t=，故t1=t1＞t2，故C正確、D錯誤；AB水平分位移相同，由于t1＞t2，根據(jù)x=v0t，有：v1＜v2；由于t1=t1，x1<x1，根據(jù)x=v0t，有：v1＜v1；v2和v1關(guān)系不能確定，故AB錯誤；故選C．【點睛】本題就是對平拋運動規(guī)律的考查，平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解．3、A【解析】

根據(jù)，解得：，因，則當r=R時有；A.如果炮彈的速度是1km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項A正確；B.如果炮彈的速度是7km/s<7.9km/s，則它必將落到地球表面，選項B錯誤；C.如果炮彈的速度是13km/s>7.9km/s，則它將脫離地球的引力，不再圍繞地球運動，選項C錯誤；D.由以上分析可知，選項D錯誤.4、C【解析】小球落地時，A的重力的瞬時功率：PA=mg2gh；B落地的瞬時功率：PB=mg2ghcosθ；C落地的瞬時豎直速度為vy=2gh，則落地時重力的瞬時功率：PC=mg5、B【解析】

對于彈簧彈開物體的過程是彈簧的彈力對物體做功，把儲存的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能，由動能定理WFk=12m【點睛】彈簧彈開物體的過程，彈簧的彈力是變力做功，根據(jù)動能定理列式可以求解彈簧的彈性勢能。6、C【解析】做曲線運動的物體一定受力，但力不一定是恒力，例如做勻速圓周運動的物體，選項A錯誤；曲線運動的速度方向一定變化，故一定是變速運動，選項B錯誤；勻速圓周運動是一種線速度不斷改變的運動，選項C正確；做勻速圓周運動的物體加速度一定指向圓心，選項D錯誤；故選C.7、CD【解析】

AD.這個物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯誤，D正確；B.物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負功，故動能減小量等于克服合力做的功，故動能減少故C正確。8、ACD【解析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。因為小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，重力勢能和動能之和始終減小。故A正確。在剛接觸彈簧的時候這個時候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個時候小球的加速度為零，要注意在小球剛接觸到加速度變?yōu)榱愕倪^程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個時候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個時候彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，所以重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加。故B錯誤。小球下降，重力勢能一直減小，所以動能和彈性勢能之和一直增大。故C正確。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。故D正確。故選ACD。【點睛】根據(jù)能量守恒小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。其中一個能量的變化可以反映出其余兩個能量之和的變化。9、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越小；由A=知，A與m無關(guān)，故CD錯誤。10、BD【解析】

物體沿著斜面勻速下滑，動能不變，勢能減小，所以物體的機械能不守恒，故A錯誤。物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端，除了重力之外沒有其他的外力對物體做功，所以機械能守恒，故B正確。潛水運動員在水中勻速下沉?xí)r，動能不變，勢能減小，所以機械能不守恒，故C錯誤。鉛球運動員拋出的鉛球從拋出到落地前的運動，只受到重力的作用，所以機械能守恒，故D正確。故選BD?！军c睛】掌握住機械能守恒的條件，也就是只有重力做功，分析物體是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判斷是否機械能守恒．也可以分析動能和勢能變化情況，明確機械能是否發(fā)生變化．11、CD【解析】

由圖可知，在拉力的作用下物體前進的位移為L+x，故拉力的功為F（x+L），摩擦力的功為f（x+L），則由動能定理可知物體的動能為（F-f）（x+L），故A錯誤；小車受摩擦力作用，摩擦力作用的位移為x，故摩擦力對小車做功為fx，故小車的動能改變量為fx；故B錯誤；物塊和小車增加的機械能等于外力的功減去內(nèi)能的增量，內(nèi)能的增量等于fL，故機械能的增量為F（x+L）-fL，故CD正確；故選CD．12、BD【解析】

A．物體的重力勢能與物體本身的重力和零勢能面的選取有關(guān).故選項A不符合題意.

B．重力勢能是標量，重力勢能從6J變?yōu)?J，表示物體重力勢能減小了.故選項B符合題意.

C．地面上的物體只有以地面為零勢能面時，重力勢能才為零.故選項C不符合題意.

D．以物體所在平面為零勢能面，距離地面有一定高度的物體重力勢能也可能為零.故選項D符合題意.

二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.1s1.5m/s2.5m/s【解析】

(1)在豎直方向上,根據(jù)得，閃光相等的時間間隔為：(2)小球平拋運動的初速度為：(3)B點豎直分速度為：則小球經(jīng)過B點的速度大小為：【點睛】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，根據(jù)水平位移和時間間隔求出初速度，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點的速度．14、1.151.18在誤差范允范圍內(nèi)A,B組成的系統(tǒng)機械能守恒9.70【解析】

（1）根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，計數(shù)點5的瞬時速度，則