天津市重点名校2022年物理高一下期末综合测试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为1.2×106kmA．5×1017C．7×10332、套圈”是老少皆宜的游戏．如图所示,将A、B、C三个套圈分别以速度v1、v2、v1水平抛出,都能套中地面上的同一玩具,已知套圈A、B抛出时距玩具的水平距离相等,套圈A、C抛出时在同一高度,设套圈A、B、C在空中运动时间分别为t1、t2、t1．不计空气阻力,下列说法正确的是A．v1与v2一定相等B．v2一定大于v1C．t1与t1一定相等D．t2一定大于t13、(本题9分)牛顿曾经设想：在一座高山上水平架起一门大炮，只要这门炮的威力足够大，炮弹的速度足够快，炮弹就可以围绕地球不停地转而不会掉下来。在不计空气阻力的情况下，下列关于炮弹的速度及运动情况的描述正确的是A．如果炮弹的速度是1km/s，它必将落到地球表面B．如果炮弹的速度是7km/s，它将不会落到地球表面C．如果炮弹的速度是13km/s，它将围绕地球运动D．无论炮弹的速度是多大，它都将围绕地球运动4、(本题9分)如图所示，四个相同的小球A、B、C、D，其中A、B、C位于同一高度h处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为h.在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC、PD.下列关系式正确的是()A．PA＝PB＝PC＝PD B．PA＝PC>PB＝PDC．PA＝PC＝PD>PB D．PA>PC＝PD>PB5、(本题9分)一轻质弹簧固定在竖直墙上，用一质量为0.2kg的木块压缩该弹簧，释放木块后，术块沿光滑水平面运动，离开弹簧时的速度大小为2m/s。则释放前弹簧的弹性势能为A．0.2JB．0.4JC．0.8JD．1.6J6、(本题9分)调查兵团成员移动作战时往往做出曲线形轨迹，关于曲线运动,以下说法正确的是()A．做曲线运动的物体一定受力，且力必须是恒力B．曲线运动不一定是变速运动C．匀速圆周运动是一种线速度不断改变的运动D．做圆周运动的物体加速度一定指向圆心7、(本题9分)一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中A．物体克服重力做功0.9mgHB．物体克服摩擦力做功0.3mgHC．物体的动能损失了1.5mgHD．物体的重力势能增加了mgH8、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和减小B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和增大D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变9、(本题9分)任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的。引入“引力场强度”A来表示引力场的强弱和方向，质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力为F，则地球在该处产生的引力场强度A=，以下说法正确的是（）A．A的单位与加速度的单位相同B．A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小10、(本题9分)以下列举了几种物体的运动，若都忽略空气对运动物体的阻力，则其中遵守机械能守恒定律的是()A．物体沿着斜面匀速下滑B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C．潜水运动员在水中匀速下沉D．铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动11、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL12、关于重力势能，下列说法正确的是A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从6J变为2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图示，为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为1:1），图中正方形方格的边长为5cm，取g=10m/s2，则：（1）闪光周期是______s．（2）小球运动的水平分速度为______m/s．（3）小球经过B点时速度的大小为______m/s．14、（10分）(本题9分)某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器．用天平测出A、B两物块的质量mA＝300g，mB＝100g，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知打点计时器计时周期为T＝0.02s，则：(1)在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk＝________J，系统势能的减小量ΔEp＝________J，由此得出的结论是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字)(2)用v表示物块A的速度，h表示物块A下落的高度．若某同学作出的图像如图丙所示，则可求出当地的重力加速度g＝________m/s2(结果保留3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）火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行，该运动可看做匀速圆周运动。已知探测器飞行一周的时间为T，火星视为半径为R的均匀球体，万有引力常量为G，求：(1)火星的质量M；(2)火星表面的重力加速度g。16、（12分）一个人在10m高的楼顶水平抛出一个小球，小球在空中沿水平方向运动10m后，落到水平地面上．不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中运动的时间；（1）小球被抛出时的速度大小；（3）小球落地时的速度大小．17、（12分）万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．（1）已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量和密度．（2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径．

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、B【解析】卫星绕土星运动，土星的引力提供卫星做圆周运动的向心力设土星质量为M：GMmR2带入计算可得：M=4×故选B。2、C【解析】

圈圈做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析．【详解】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=gt2，有：t=，故t1=t1＞t2，故C正确、D错误；AB水平分位移相同，由于t1＞t2，根据x=v0t，有：v1＜v2；由于t1=t1，x1<x1，根据x=v0t，有：v1＜v1；v2和v1关系不能确定，故AB错误；故选C．【点睛】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．3、A【解析】

根据，解得：，因，则当r=R时有；A.如果炮弹的速度是1km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项A正确；B.如果炮弹的速度是7km/s<7.9km/s，则它必将落到地球表面，选项B错误；C.如果炮弹的速度是13km/s>7.9km/s，则它将脱离地球的引力，不再围绕地球运动，选项C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.4、C【解析】小球落地时，A的重力的瞬时功率：PA=mg2gh；B落地的瞬时功率：PB=mg2ghcosθ；C落地的瞬时竖直速度为vy=2gh，则落地时重力的瞬时功率：PC=mg5、B【解析】

对于弹簧弹开物体的过程是弹簧的弹力对物体做功，把储存的弹性势能全部转化为物体的动能，由动能定理WFk=12m【点睛】弹簧弹开物体的过程，弹簧的弹力是变力做功，根据动能定理列式可以求解弹簧的弹性势能。6、C【解析】做曲线运动的物体一定受力，但力不一定是恒力，例如做匀速圆周运动的物体，选项A错误；曲线运动的速度方向一定变化，故一定是变速运动，选项B错误；匀速圆周运动是一种线速度不断改变的运动，选项C正确；做匀速圆周运动的物体加速度一定指向圆心，选项D错误；故选C.7、CD【解析】

AD.这个物体沿斜面上升的最大高度为H，所以重力势能增加，物体克服重力做功mgH，故A错误，D正确；B.物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：故B错误；C.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：解得：合力：合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少故C正确。8、ACD【解析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为零，要注意在小球刚接触到加速度变为零的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C正确。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选ACD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化。9、AB【解析】

AB、F为质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力，则A=表示的就是物体的加速度，根据牛顿第二定律定律，A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故AB正确。CD、由万有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，则A越小；由A=知，A与m无关，故CD错误。10、BD【解析】

物体沿着斜面匀速下滑，动能不变，势能减小，所以物体的机械能不守恒，故A错误。物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端，除了重力之外没有其他的外力对物体做功，所以机械能守恒，故B正确。潜水运动员在水中匀速下沉时，动能不变，势能减小，所以机械能不守恒，故C错误。铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前的运动，只受到重力的作用，所以机械能守恒，故D正确。故选BD。【点睛】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．也可以分析动能和势能变化情况，明确机械能是否发生变化．11、CD【解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．12、BD【解析】

A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关.故选项A不符合题意.

B．重力势能是标量，重力势能从6J变为2J，表示物体重力势能减小了.故选项B符合题意.

C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零.故选项C不符合题意.

D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零.故选项D符合题意.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.1s1.5m/s2.5m/s【解析】

(1)在竖直方向上,根据得，闪光相等的时间间隔为：(2)小球平抛运动的初速度为：(3)B点竖直分速度为：则小球经过B点的速度大小为：【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，根据水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．14、1.151.18在误差范允范围内A,B组成的系统机械能守恒9.70【解析】

（1）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，计数点5的瞬时速度，则