湖北省创新发展联盟2022年物理高一下期末检测试题含解析

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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得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)如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=60°，则下列说法定确的是A．小球重力与电场力的关系是qE=3mgB．小球在B点时，对圆弧的压力为2mgC．小球在A点和B点的加速度大小不同D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，也能沿AB圆弧而运动3、(本题9分)如图，两个相同的小球A、B用两根轻绳连接后放置在圆锥筒光滑侧面的不同位置上，绳子上端固定在同一点0，连接A球的绳子比连接B球的绳子长，两根绳子都与圆锥筒最靠近的母线平行．当圆锥筒绕其处于竖直方向上的对称轴OO’以角速度ω匀速转动时，A、B两球都处于筒侧面上与筒保持相对静止随筒转动．下列说法正确的是A．两球所受的合力大小相同B．A球对绳子的拉力大于B球对绳子的拉力C．A球对圆锥筒的压力大于B球对圆锥筒的压力D．两球所需的向心力都等于绳子拉力的水平分力4、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，0～t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f.则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1～t2时间内，汽车所受的牵引力为恒力C．t1～t2时间内，汽车发动机的功率等于fv1D．t1～t2时间内，汽车发动机做的功等于fv1(t2-t1)5、(本题9分)下列说法中错误的是（）A．德国天文学家开普勒提出天体运动的开普勒三大定律B．牛顿总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积6、(本题9分)质量的物体在水平拉力的作用下，沿水平面做直线运动.时撒去拉力.物体运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．第末合力对物体做功的功率为B．第末拉力对物体做功的功率为C．整个过程中拉力对物体做功为D．在内拉力对物体做功为7、(本题9分)如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个相邻等势面，并满足，a、b间的距离小于b、c间的距离，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下从M点运动到P点的运动轨迹，下列说法正确的是A．三个等势面中，c的电势一定最高B．粒子在M点的动能一定比在P点时的动能小C．粒子在M点的电势能一定比在P点时的电势能小D．粒子从M点到N点电场力做的功小于从N点到P点电场力做的功8、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J9、关于平抛运动，下列说法中正确的是A．是加速度不变的匀变速曲线运动B．是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动C．是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动的合运动D．是速度大小不变的曲线运动10、(本题9分)某宇航员的质量是71kg，他在地球上最多能举起100kg的物体，假定该字航员登上星表面。已知火星的半径是地球半径的一半，其质量是地球质量的19，地球表面重力加速度为10m/s1A．宇航员在火星上所受重力310NB．在地球与火星表面宇航员竖直跳起的最大高度一样C．地球与火星的第一宇宙速度之比为3：1D．宇航员在火星上最多能举起115kg的物体11、(本题9分)在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物．如图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A点,经过1.1s到达传送带的B点．用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s1．由v-t图象可知()A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B．A、B两点的距离为1.4mC．货物从A运动到B的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8JD．货物从A运动到B的过程中,传送带对货物做功大小为11.8J12、如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量m=2kg的物体放在动摩擦因数μ=0.1的水平地面上，在水平拉力作用下，拉力所做的功和位移的关系如图所示，由图可知，整个过程中物体克服摩擦力共做了________J的功，拉力在作用过程中最大瞬时功率为________W。14、(本题9分)如图所示，将一质量m的石头从A点由静止释放，石头陷入泥潭并静止于C。小球在空中下落的时间为3t，在泥潭中运动的时间为t，不计空气阻力，重力加速度为g，石头陷入泥潭中阻力的冲量大小为______，石头在泥潭中受到平均阻力大小为____.15、(本题9分)动能定理：______________________.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。17、（10分）(本题9分)如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点．将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N大小，N随H的变化关系如图乙图中折线PQI所示（PQ与QI两直线相连接于Q点），QI反向延长交纵轴于F点（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物块的质量m；（2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角（可用角度的三角函数值表示）；（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得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、A【解析】

A．小球从A运动到B的过程，根据动能定理得：mgR解得：qE=故A符合题意。B.小球在B点时，速度为零，向心力为零，则有：F故B不符合题意。C.在A点，小球所受的合力等于重力，加速度为重力加速度，在B点，小球的合为：F=Eq加速度为：a所以A、B两点的加速度大小相等，故C不符合题意。D．如果小球带负电，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，故D不符合题意。3、B【解析】A、小球A和B紧贴着外壁分一起做匀速圆周运动，由合外力提供向心力；两球质量相同且角速度相同，由，而，，故A错误．D、对两球受力分析可知水平方向是拉力的水平分力和圆锥的支持力的水平分力之差提供向心力，故D错误．B、设两绳与竖直方向的夹角为，由竖直方向的平衡知识和水平方向的牛顿第二定律得：，，解得：，因可知，则B正确．C、同理由B项解得，因可知，由牛顿第三定律可知压力，故C错误．故选B．【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．4、A【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=v1t1，根据牛顿第二定律得，B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，根据F-f=ma，P=Fv可知，加速度逐渐减小，牵引力逐渐减小，故B错误.CD.汽车的额定功率P=Fv1=(f+mv1t1)5、D【解析】A、德国天文学家开普勒研究了第谷观测记录的天文数据，总结出了开普勒三大定律，故A正确；

B、牛顿总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律，故B正确；

C、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测出了引力常量，故C正确；

D、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，这是对同一个行星而言，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误．点睛：本题是物理学史问题，根据开普勒、牛顿、卡文迪许等科学家的成就进行解答；行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，这是对同一个行星而言．6、B【解析】根据图像可知1s末的速度为，v-t图像中图线的斜率表示加速度，0~2s过程中的加速度为，故0~2s内的合力，所以1s末合力的功率为，A错误；3s后撤去外力时的加速度为，此过程中只受摩擦力作用，，解得，所以在0~2s过程中根据牛顿第二定律可得，解得，故1s末拉力的功率为，B正确；图像与坐标轴围成的面积表示位移，整个过程中，而，故拉力做功不为零，C错误；在内物体做匀速直线运动，所以拉力和摩擦力相等，故，故，D错误．【点睛】本题的突破口是根据v-t图像的斜率，面积的物理意义（斜率表示加速度，面积表示位移），然后结合功率的公式P=Fv和动能定理求解．7、AB【解析】

带电粒子所受的电场力指向轨迹内侧，由于粒子带负电，因此电场垂直于等势线向上，c的电势一定最高，故A正确．从M到P过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，因此，粒子在M点的电势能一定比在P点时的电势能大，粒子在M点时的动能一定比在P点时的动能小．故B正确，C错误．MN间的电势差等于NP间的电势差，根据W=qU知，粒子从M点到N点电场力做的功等于粒子从N点到P点电场力做的功，故D错误．故选AB.【点睛】掌握带电粒子的运动轨迹与力的方向的关系是解题的前提，灵活应用场强方向与等势面垂直，以及电场力做功与动能、电势能变化的关系是解题的关键．8、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。9、AB【解析】

A.平抛运动只受重力，所以平抛运动为加速度不变的匀变速曲线运动，故A正确；BC.平抛运动在水平方向上不受力，做匀速直线运动，在竖直方向上初速度为零，仅受重力，做自由落体运动，故B正确，C错误；D.平抛运动的速度大小和方向都发生改变，故D错误。10、AD【解析】

A.设火星半径为R质量为M，表面的重力加速度为g火，则地球的半径为1R，质量为9M，依题意质量为m的物体在火星表面有：GMm质量为m的物体在地球表面有：G9Mm解得：g所以质量为71kg的宇航员在火星的重量为：mg火＝310N故选项A符合题意.B．火星和地球表面的重力加速度不等，竖直起跳高度h=可知最大高度不等.故选项B不符合题意.C.星球第一宇宙速度v=则地球与火星第一宇宙速度之比为3：2.故选项C不符合题意.D.设他在火星上最多能举起质量为mz的物体，则有：100×g＝mz×g火解得：mz＝115kg故选项D符合题意.11、AC【解析】

A、由图象可知，货物在传送带上先做匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，可得，即，同理货物做的匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，可得，即，联立解得，，故选项A正确；B、货物在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，货物做的匀加速直线运动，所以物块由到的间距对应图象所围的“面积”，为，故选项B错误．C、根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，可知摩擦力，货物做匀加速直线运动时，位移为：，传送带位移为，相对位移为，同理货物做匀加速直线运动时，位移为，传送带位移为，相对位移为，故两者之间的总相对位移为，货物与传送带摩擦产生的热量为，故选项C正确；D、根据功能关系，货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功为：，同理货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为，所以整个过程，传送带对货物做功大小为，故选项D错误．12、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'二．填空题(每小题6分，共18分)13、18J15W【解析】

由图可知，0-3m内，拉力的大小3-9m内，拉力的大小摩擦力的大小f=μmg=0.1×20N=2N可知物块先做匀加速运动后做匀速运动。

整个过程中物体克服摩擦力共做功：加速阶段，由动能定理：解得：vm=3m/s则拉力的最大瞬时功率：14、4mgt4mg【解析】

[1]对小球下落的全过程分析，受重力和泥潭的阻力，取向上为正方向，由全程的动量定理：解得：，方向向上.[2]泥潭对球的平均阻力设为，由冲量解得：.15、物体受到的合外力所做的功等于物体动能的变化量。【解析】

动能定理：物体受到的合外力所做的功等于物体动能的变化量。三．计算题(22分)16、(1)(2)(3)，其中n＝1、2、3…….【解析】

(1)设物块在A点的速度为v1，由动能定理有－μmgL－mgR＝0－m解得v1＝(2)对物块由释放至第一次到B点过程中，其经过B点速度为所求知：()L＝m可得：(3)设第2、4、6、…、2n次经过B