河南省十所名校2022年物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)-个质点做曲线运动时一定变化的物理量是A．速度 B．加速度 C．速率 D．动能2、(本题9分)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是()A．开普勒、卡文迪许B．牛顿、卡文迪许C．牛顿、伽利略D．开普勒、伽利略3、(本题9分)行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供，这个力的大小（）A．与行星和太阳间的距离成正比 B．与行星和太阳间距离的二次方成正比C．与行星和太阳间的距离成反比 D．与行星和太阳间距离的二次方成反比4、(本题9分)下面说法中正确的有()A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．经典力学只适用于高速运动和宏观世界C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值5、(本题9分)一质点做匀速圆周运动,其轨迹半径为2m,向心加速度大小为2m/s2,则A．周期为1s B．转速为2r/s C．线速度大小为2m/s D．角速度为2πrad/s6、(本题9分)从某一高处平抛一个物体，物体着地时末速度与水平方向成α角，取地面处重力势能为零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为（）A．sin2a B．cos2a C．tan2a D．1/tan2a7、(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则A．开始汽车做匀加速运动，t(s)时速度达到v，然后做匀速运动B．开始汽车做匀加速运动，t(s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。C．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡D．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力即与阻力平衡8、(本题9分)如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A．动能损失了2mgHB．动能损失了mgHC．机械能损失了mgHD．机械能损失了mgH9、(本题9分)2019年1月3日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。为给嫦娥四号探测器提供通信支持，我国于2018年5月21日成功发射嫦娥四号中继星“鹊桥号”如图所示，“鹊桥号”中继星围绕地月拉格朗日L2点旋转，“鹊桥号”与L2点的距离远小于L2点与地球的距离。已知位于地月拉格朗日Ll、L2点处的小物体能够在地月的引力作用下，几乎不消耗燃料，便可与月球同步绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（）A．“鹊桥号”的发射速度大于11.2km/sB．“鹊桥号”绕地球运动的周期约等于月球绕地球运动的周期C．同一卫星在L2点受地月引力的合力比在L1点受地月引力的合力大D．“鹊桥号”若刚好位于L2点，能够更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持10、(本题9分)在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，使小球以角速度ω做匀速圆周运动．下列说法中正确的是()A．l、ω不变，m越大线越易被拉断B．m、ω不变，l越小线越易被拉断C．m、l不变，ω越大线越易被拉断D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变11、(本题9分)如图所示，光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB,髙度为.轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点.重力加速度为g，则（）A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD．小球运动到C点时的速率为12、(本题9分)如图所示，在长江边一段平行江道，一轮船的船头指向始终垂直于江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动（假设整个江道水流速度相同），下列说法正确的是A．水流速度越大，轮船行驶位移越大B．水流速度越大，轮船行驶位移不变C．水流速度越大，过江时间越短D．水流速度越大，过江时间不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学在实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图所示，此示数为_____mm。14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量＝_______J，此过程中物体动能的增加量=______J．由此可得到的结论是__________________________________(g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字)．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，用0.5kg的铁睡把钉子钉进木头里去，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s（取g=10m/s2），那么：（1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力多大？（2）考虑铁锤的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？16、（12分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；长为的刚性(既不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。17、（12分）(本题9分)如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“4V8W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为5V。求：（1）电阻R的阻值；（2）电源的电动势和内阻。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】质点做曲线运动过程中，速度方向时刻变化，故速度一定变化，A正确；平抛运动过程中，只受重力作用，加速度恒定，B错误；匀速圆周运动过程中速率恒定，动能恒定，CD错误．2、B【解析】发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿和卡文迪许，故选B.3、D【解析】

行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供,根据万有引力定律，可知万有引力与行星和太阳间距离的二次方成反比，故ABC错误，D正确．故选D.4、C【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，是发射人造卫星的最小速度，选项A错误；经典力学只适用于低速运动和宏观世界，选项B错误；海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，选项C正确；牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的值，选项D错误；故选C.5、C【解析】

AD、由a=ω2R，得到：ω=B、由n=ω2π，得到：C、由a=v2R6、D【解析】由物体落地时末速度与水平方向的夹角为θ，有，抛出的动能为，重力势能做的功为，则物体抛出时其动能与重力势能之比为cot2θ，D正确．7、BC【解析】因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC8、AC【解析】

知道加速度，根据牛顿第二定律和动能定理可求得动能的损失；根据牛顿第二定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可根据功能关系求解机械能的损失．【详解】AB．已知物体上滑的加速度大小为g，由动能定理得：动能损失等于物体克服合外力做功为：，故A正确B错误；CD．设摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律得：，解得：，则物块克服摩擦力做功为：，根据功能关系可知机械能损失了mgH，故C正确D错误．【点睛】解决本题的关键根据动能定理可求得动能的变化，掌握功能关系，明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化．9、BC【解析】

A、11.2km/s是卫星脱离地球的引力的第二宇宙速度，“鹊桥”的发射速度应小于11.2km/s，故A不符合题意；B、根据题意知中继星“鹊桥”绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同，故B符合题意；C、“鹊桥”中继星在的L2点是距离地球最远的拉格朗日点，由Fn=mω2r可知在L2点所受月球和地球引力的合力比在L1点要大，故C符合题意；D、“鹊桥号”若刚好位于L2点，由几何关系可知，通讯范围较小，并不能更好地为嫦娥四号探测器提供通信支持，故D不符合题意。10、AC【解析】根据F=mlω2得，l、一定，m越大，F越大，则线越容易断，选项A正确；m、一定，l越大，F越大，线越容易断，选项B错误；m、l一定，越大，F越大，线越容易断，选项C正确；m一定，l减半，加倍，拉力变为原来的2倍，选项D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键知道向心力的来源，知道向心力与线速度、角速度的关系，结合牛顿第二定律进行求解．11、BCD【解析】

试题分析：A、B、小球从A到B的过程中，根据机械能守恒可得：，解得；而在B点，当重力恰好作为向心力时，由，解得，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误、B正确．C、根据平抛运动的规律，水平方向上：，竖直方向上：，解得：，所以C正确；D、对整个过程机械能守恒，，解得：，故D正确．考点：本题考查平抛运动、圆周运动、动能定理．12、AD【解析】

C、D、因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，；设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，所以不论水速多大时间不变；故C错误，D正确．A、B、如果水速越大，相同时间内沿水速方向的位移越大，船在水中运动的总位移就越大，故B错误，A正确．故选AD．【点睛】关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.680mm【解析】

螺旋测微器固定刻度为0.5mm，可动刻度为0.01mm×18.0=0.180mm，所以最终读数为0.5mm+0.180mm=0.680mm。14、2.28;2.26;在实验误差允许的范围内机械能是守恒的【解析】

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．【详解】重力势能减小量等于．利用匀变速直线运动的推论，可得B点的速度为，，由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．【点睛】要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）200N，方向竖直向下；（2）205N，方向竖直向下【解析】

（1）不计铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子竖直向上的平均作用力为，取铁锤的速度的方向为正方向，以铁锤为研究对象，由动量定理得则由牛顿第三定律可知，铁锤钉钉子的平均作用力的大小也为200N，方向竖直向下。（2）考虑铁锤受的重力时，设铁锤受到钉子竖直向上的作用力为，取铁锤的速度的方向为正方向，由动量定理得可得即考虑铁锤受的重力时，铁锤打打子的平均作用力为=205N，方向竖直向下。16、(1)F=(2)v=(3)W=【解析】

（1）对A和B受力分析如图甲所示研究小球A:=sin37°研究滑块B:F=F杆Bcos37°且F杆A=F杆BF=（2）当A滑到与O同高度时，A的速度沿圆环切向向下大小为v,B的速度为0由机械能守恒定律得：mgRcos37°=解得：v=（3）杆与圆环再次相切时，A的速度沿轻杆方向，设为vA，此时B的速度沿水平杆向左，设为vB，如图乙所示根据杆不可伸长和缩短，得:vA=vBcos37°球A下落的高度为：h=2Rcos37°=由A球和B球组成的系统机械能守恒定律得：mgh=由动能定理得:W=-0代入数据解得：W=17、（1）5Ω（2）E=6V（3）r=1Ω【解析】

（1）当开关S接b点时，已知