2022年湖北武汉市物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s2起动，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末发动机的瞬时功率是（）A．2kW B．22kW C．1.1kW D．20kW2、(本题9分)在距地面200km的轨道上，宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．飞船的速度一定大于第一宇宙速度B．在飞船中，用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零C．在飞船中，可以用天平测物体的质量D．因飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量都为零3、(本题9分)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是（）A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变4、(本题9分)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图作出的下列判断中正确的是()A．带电粒子一定带正电B．a点电场强度小于b点电场强度C．粒子在a点的速度大于在b点的速度D．粒子在a、b两点的受力方向沿电场线向右5、如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的四分之一圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是（）A．a比b先到达S，它们在S点的动量相同B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不同C．b比a先到达S，它们从各自起点到S点的动量的变化量相同D．a比b先到达S，它们从各自起点到S点的动量的变化量不同6、(本题9分)向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则()A．b的速度方向一定不与与原速度方向相同B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离不一定比b的大C．a、b一定同时到达地面D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小无法比较7、(本题9分)轻质弹簧一端悬挂于天花板，另一端与一小木块相连处于静止状态，一子弹以水平速度v瞬间射穿木块，不计空气阻力A．子弹射穿木块的过程中，子弹与木块组成的系统机械能不守恒B．子弹射穿木块后，木块在运动过程中机械能守恒C．木块在向右摆动过程中，木块的动能与弹簧的弹性势能之和在变小D．木块在向右摆动过程中重力的功率在变小8、如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则A．物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vBB．物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量C．物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力D．物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小9、(本题9分)如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度（木箱对路面的压力不为0），木箱获得的动能一定（）A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．等于合力所做的功10、(本题9分)甲、乙为两颗地球卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）A．甲的周期大于乙的周期B．甲的速度大于乙的速度C．甲的加速度小于乙的加速度D．甲的角速度小于乙的角速度二、实验题11、（4分）(本题9分)小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h(h远大于b)时的速度，重力加速度为g。(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证A、B组成的系统机械能守恒的表达式为________________________；绳子拉力对重物B做的功为______________________。(用题目所给物理量的符号表示)(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值Δv，因而系统减少的重力势能____________系统增加的动能(选填“大于“或“小于”)(3)为减小上述Δv对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是______A．减小挡光片上端到光电门的距离hB．增大挡光片的挡光宽度bC．适当减小挡光片的挡光宽度b12、（10分）(本题9分)王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为________（选填“A”、“B”或“C”）（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值，则打下点“5”时重物的速度大小为________m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为_________J。（结果均保留两位有效数字）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

根据牛顿第二定律得：F-f=ma，则F=f+ma=1000N+5000×2N=11000N，汽车第1s末的速度：v=at=2×1m/s=2m/s，所以汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率为：P=Fv=11000×2=22000W=2.2×104W，故B正确，ACD错误．2、B【解析】

A.由，得所以飞船的速度小于第一宇宙速度，故A错误；B.在飞船中的物体处于完全失重状态，所以用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零，故B正确；C.在飞船中物体处于完全失重状态，不可以用天平测物体的质量，故C错误；D.质量是物体的固有属性，飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量不会改变，故D错误．3、B【解析】摩天轮运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，选项A错误；圆周运动过程中，在最高点由重力和支持力的合力提供向心力，即，所以重力大于支持力，选项B正确；转动一周，重力的冲量为I=mgT，不为零，C错误；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率在变化，选项D错误．故选B．4、C【解析】

做曲线运动的物体受到的合外力指向运动轨道的凹处，可知粒子在a、b点受力沿电场线向左，无论从a向b，还是从b向a，粒子在a点速度大于b点速度，由电场线的分布情况可得，无法判断粒子所带电荷的符号．故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】从图中可以看到，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性．5、D【解析】

在竖直方向a只受重力，b受到重力和支持力向上分力，也就是在竖直方向，a的合力大于b的合力，a的竖直方向加速度大于b的竖直方向加速度，它们的初速度都是0，位移都是半径R，故a比b先到达S；由机械能守恒定律可知，a，b到达S点的速度大小要相同．但a自由下落，到达S点速度方向竖直向下，b沿圆弧下滑，到达S点速度方向水平向左，故它们在S点的动量大小相等，方向不同，所以它们在S点的动量不同；两个物理的初动量为0，末动量的方向不相同，所以它们从各自起点到S点的动量变化量不相同．A.由上面分析可知，a比b先到达S，它们在S点的动量不同，故A错误；B.由上面分析可知，a比b先到达S，它们在S点的动量不同，故B错误；C.由上面分析可知，a比b先到达S，它们从各自起点到S点的动量变化量不相同，故C错误；D.由上面分析可知，a比b先到达S，它们从各自起点到S点的动量的变化量不同，故D正确．6、BC【解析】物体在炸成两块时，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，b的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，A错误D正确；在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误C正确．7、AC【解析】子弹射穿木块的过程中，将会有热量产生，所以子弹与木块组成的系统机械能不守恒，故A正确；子弹射穿木块后，木块将会做圆周运动，弹簧将被拉长，势能增加，所以木块在运动过程中机械能不守恒，故B错误；把木块和弹簧看成一个系统机械能守恒，弹性势能、动能和重力势能之和保持不变，木块在向右摆动过程中，重力势能增加，所以木块的动能与弹簧的弹性势能之和在变小，故C正确；当木块在最低点时重力的瞬时功率为零，物块到达最高处时重力的瞬时功率也为零，所以重力的功率先增大后减小，故D错误．所以AC正确，BD错误．8、ABD【解析】

A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60°，得vA=2vB；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.9、AD【解析】由动能定理得，木箱获得的动能等于合外力的功，即WF-Wf=Ek，所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，而木箱获得的动能与克服摩擦力所做的功无法比较，故AD正确，BC错误．故选AD．10、AC【解析】试题分析：卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则T甲＞T乙，故A正确；卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于乙的轨道半径大于地球半径，则乙的线速度小于第一宇宙速度，故B错误；星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于：r乙＜r甲，则a乙＞a甲，故C错误；由题意可知，卫星轨道半径间的关系为：r乙＜r甲；甲是地球同步卫星，它的轨道在赤道平面内，甲不可能通过北极上方，故D错误；故选A．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，本题是一道常规题．二、实验题11、(M-m)gh=12(M-m)【解析】（1）系统重力势能的减小量为：△Ep=（M-m）gh，

物块经过光电门的瞬时速度为：v＝bt，

则系统动能的增加量为：△Ek＝12(M+m)v1=12(M+m)(bt)1．

则机械能守恒的表达式为：(M−m)gh＝12(M+m)(b（1）光电门测出的平均速度是挡光片通过光电门过程中中间时刻的瞬时速度，此时下降的高度小于h，则系统减少的重力势能大于系统增加的动能．

（3）为减小上述△v对结果的影响，可以减小挡光片的宽度，使得平均速度更