2021-2022学年江苏省泰州市泰州栋梁学校物理高一下期末考试模拟试题含解析
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2021-2022 学年高一下物理期末模拟试卷
注意事项
1 1 ．考生要认真填写考场号和座位序号。
2 2 ．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用 2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3 3 ．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、选择题：（1 1- -6 6 题为单选题 7 7- -2 12 为多选，每题 4 4 分，漏选得 2 2 分，错选和不选得零分）
1 1 、 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升飞机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是 A ．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B ．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C ．运动员下落时间与风力有关 D ．运动员着地速度与风力无关 2 2、 、 ( 本题 9 分) 轮船以速度 16m/s 匀速运动，它所受到的阻力为 1.5×10 7 N ，发动机的实际功率是 A ．9.0×10 4 kW B ．2.4×10 5 kW C ．8.0×10 4 kW D ．8.0×10 3 kW 3 3、 、 ( 本题 9 分) 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说 法中正确的是 A ．风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B ．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C ．运动员下落时间与风力有关 D ．运动员着地速度与风力无关 4 4 、由 一个物体速度由 0 增加到 v, 再从 v 增加到 2v, 外力做功分别为 W 1 和 和 W 2 则 ，则 W 1 和 和 W 2 关系正确的是(
) A ．W 1 =W 2
B ．W 2 =2W 1
C ．W 2 =3W 1
D ．W 2 =4W 1
5 5、 、 ( 本题 9 分) 德国天文学家们曾于 2008 年证实，位于银河系中心，与地球相距 2.6 万光年的“ 人马座 A” 其实是一个质量超大的黑洞．假设银 河系中心仅此一个黑洞，太阳系绕银河系中心做匀速圆周运动，则根据下列哪组数据可以估算出该黑洞的质量( 引力常量已知) A ．太阳系的质量和太阳系绕该黑洞公转的周期 B ．太阳系的质量和太阳系到该黑洞的距离 C ．太阳系的运行速度和该黑洞的半径
D ．太阳系绕该黑洞公转的周期和公转的半径 6 6、 、 ( 本题 9 分) 地球同步卫星“ 静止” 在赤道上空的某一点，它绕地球的运行周期与地球的自转周期相同．设地球同步卫星运行的角速度为 ω 1 ，地球自转的角速度为 ω 2 ，则 ω 1 和 和 ω 2 的关系是 A ．ω 1 ＞ω 2
B ．ω 1 ＝ω 2
C ．ω 1 ＜ω 2
D ．无法确定 定
7 7、 、 ( 本题 9 分) 宇宙两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统 . 设某双星系统 统 A 、B 绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动，如图所示 . 若 AO OB ，则(
)
A ．星球 A 的质量小于星球 B 的质量 B ．星球 A 的线速度大于星球 B 的线速度 C ．星球 A 受到的向心力大于星球 B 受到的向心力 D ．星球 A 的向心加速度小于星球 B 的向心加速度 8 8、 、 ( 本题 9 分) 如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数 μ 与小移 滑块的位移 x 满足 μ-x 图像关系，图像与横轴的交点为 4m ，与纵轴的交点为 0.5 ，空间存在水平向右的足够大的匀强量 电场（图中未画出）．已知带电体的质量 m=0.2kg ，带有的电荷量31.4 10 q C ，匀强电场的场强31 10 / E N C ，移 若使小滑块由静止释放则当其运动的位移 x=4m 时，若210 / g m s ，下列说法正确的是 是
A ．带电体的电势能减少了 5.6J B ．带电体的电势能增加了 5.6J C ．在这个过程中合外力做功为 1.6J D ．在这个过程中合外力的冲量大小是 1.2N s
9 9 、上 在光滑水平面上 A 、B 两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态．将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是
A ．两手同时放开后，系统总动量始终为零 B ．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量不守恒 C ．先放开左手，再放开右手后，在弹簧伸缩的过程中，动量守恒 且总动量向右 D ．无论何时放手，两手放开以后，在弹簧伸缩的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零 10 、 如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体 A 以速度0v 向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为 x ，现让弹簧一端连接另一质量为 m 的物体 B （ 如图乙所示）， 物体 A 以02v 的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为 x ，则(
)
A． ． A 物体的质量为 3m
B． ． A 物体的质量为 2m
C ．弹簧压缩最大时的弹性势 能为2032mv
D ．弹簧压缩最大时的弹性势能为20mv
11、 、 ( 本题 9 分)“ 跳一跳” 小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为 为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平合的高度为 h ，水平速度为 v ；若质量为 m 的棋子在运动过程中为 可视为质点，只受重力作用，重力加速度为 g ，则（
）
A ．棋子从最高点落到平台上所需时间
B ．若棋子在最高点的速度 v 变大，则其落 到平台上的时间变长 C ．棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能增加 mgh D ．棋子落到平台上时的速度大小为
12 、球 如图所示，相同的乒乓球 1 、2 恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落
台的过程中，下列说法正确的是(
)
A ．过网时球 1 的速度大于球 2 的速度 B ．球 1 的飞行时间等于球 2 的飞行时间 C ．球 1 的速度变化率等于球 2 的速度变化率 D ．落台时，球 1 的重力功率大于球 2 的重力功率 二、实验题（本题共 6 16 分，答案写在题中横线上）
13 、（6 6 分）
( 本题 9 分) 用图甲的“ 碰撞实验器” 可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O 时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球1m 上 多次从斜轨上 S 位置由静止释放，找置 到七落地点的平均位置 P ，测量平抛水平射程 OP 。然后把被碰小球2m 静置于水平轨道的末端，再将入射小球1m 从斜上 轨上 S 位置由静止释放，与小球2m 置 相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置 M 、N 。
（ （1 ）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________ 。
A ．可选用半径不同的两小球 B ．选用两球的质量应满足1 2m m
C ．需用秒表测量小球在空中飞行的时间 D ．斜槽轨道必须光滑 （ （2 ）图乙是小球2m 的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm （ （3 ）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为1 2m m 、 与 ，三个落点的平均位置与 O 点的距离分别为 OM 、OP 、ON。
。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________ ，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。
（ （4 ）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运块 动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块 A 的总质量为1m、 滑
块 块 B 的总质量为2m ，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。
左侧光电门 右侧光电门 碰前 1T
2T
碰后 3 3T T 、
无 无 在实验误差允许范围内，若满足关系式
____________ 。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）
14 、（0 10 分）
在“ 研究平抛物体运动” 的实验中, 可以描 绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度. 实验简要步骤如下: A ．让小球多次从________ 位置上滚下, 记下小球穿过卡片孔的一系列位置 B ．安装好器材, 注意使斜槽末端水平和平板竖直, 记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线. 检测斜槽末端水平的方法是________ C ．测出曲线上某点的坐标 x 、y,用 用 v 0 =________ 算出该小球的平抛初速度. 实验需要对多个点求 v0 的值, 然后求它们的平均值 D ．取下白纸,以 以 O 为原点, 以竖直线为轴建立坐标系, 用平滑曲线画出平抛运动的轨迹 上述实验步骤的合理顺序是________( 只排 列序号即可). 三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共 6 36 分）
15 、（2 12 分）
( 本题 9 分) 游乐场正在设计一个全新的过山车项目，设计模型如图所示，AB 是一段光滑的半径为 R 的 的为 四分之一圆弧轨道，后接一个竖直光滑圆轨道，从圆轨道滑下后进入一段长度为 L 的粗糙水平直轨道 BD ，最后滑上为 半径为 R 圆心角060 道 的光滑圆弧轨道 DE ．现将质量为 m 的滑块从 A 点静止释放，通过安装在竖直圆轨道最高点 C为 点处的传感器测出滑块对轨道压力为 mg ，求：
（ （1 ）竖直圆轨道的半径 r ． ． （ （2 ）滑块在竖直光滑圆弧轨道最低点 B 时对轨道的压力． （ （3 ）若要求滑块能滑上 DE 圆弧轨道并最终停在平直轨道上（不再进入竖直圆轨道），平直轨道 BD 的动摩擦因数 需满足的条件． 16 、（2 12 分）
( 本题 9 分) 如图所示，一轻质弹簧，下端与地面相连，上端与质量为 m 的物体 A 相连。弹簧的劲度系数为 为 k ，A 处于静止状态，此时弹簧的弹性势能为 E P 体 。一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连接物体 A ，另一端连一轻钩。开始时各段绳子都处于 伸直状态，A 上方的一段绳子沿竖直方问。现在挂钩上挂一质量为 M 的物体 B 并从静止体 状态释放。则当弹簧向上变为原长时，物体 A 和 和 B 的速度大小分别为多少? ( 已知重力加速度为 g)
17 、（2 12 分）
( 本题 9 分) 如图所示，在光滑水平面上距离竖直线 MN 左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球 A ，弹性为 势能为 0.45J ，A 球质量 M ＝0.1kg ，解除锁定后与静止在 M 点处的小球 B 发生弹性正碰，B 球质量 m ＝0.2kg 、带电量 量 q ＝＋10C 。MN 左侧存在水平向右的匀强电场 E 2 ， ，MN 右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小 E 1 ＝ ＝0.2N/C为 的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为 B=0.2T 的匀强磁场。（g ＝10m/s 2 ，不计一切阻力）求：
(1) 解除锁定后 A 球获得的速度 v 1 ； ； (2) 碰后瞬间 B 球速度 v 2 ； ； (3) E 2 大小满足什么条件时，B 球能经电场 E 2 过通过 MN 所在的直线；（不考虑 B 球与地面碰撞再次弹起的情况）
(4) 在满足(3) 问情景下 B 球在电场 E 2 与 中与 MN 的最大距离。
参考答案
一、选择题：（1 1- -6 6 题为单选题 7 7- -2 12 为多选，每题 4 4 分，漏选得 2 2 分，错选和不选得零分）
1 1、 、B 【解析】
运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落 和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风速越大，落地的合速度越大，会对运动员造成伤害，但落地时间不变； A ．风力越大，运动员下落时间不变，选项 A 错误； B ．风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害，选项 B 正确； C ．运动员下落时间与风力无关，选项 C 错误； D ．运动员着地速度与风力有关，选项 D 错误。
2 2、 、B 【解析】
轮船匀速运动，发动机的牵引力71.5 10 F f N ，发动机的实际功率7 8 51.5 10 16 2.4 10 2.4 10 P Fv W W kW 故 ．故 B 项正确， ，ACD 三项错误． 3 3、 、B 【解析】
运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；因而，水平风有 速越大，落地的合速度越大，但落地时间不变；故只有 B 正确．故选 B ． 4 4、 、C 【解析】
试题分析：根据动能定理可知2 201 12 2tW mv mv 合，因此212 2210121 13(2 )2 2mvWWm v mv 为 ，答案为 C 考点：动能定理 点评：此类题型考察了动能定理的运用，抓住初、末速度．在运用时不需要考虑中间过程，也不需要考虑是直线或曲线． 5 5、 、D 【解析】
为 设太阳系的质量为 m ，黑洞的质量为 M ，太阳系绕黑洞做圆周运动的向心力由万有引力提供，则
2 22 24=mM vG m r mr T r＝ 量 ，解得黑洞的质量 M：
：2 3 224 r rvMGT G 期 ，则已知太阳系绕该黑洞公转的周期 T 和公转的半径 径 r 可求解黑洞的质量；或者已知太阳系的运行速度 v 和公转的半径 r 可求解黑洞的质量 M ，故选项 D 正确，ABC 错 错误 误. 6 6、 、B 【解析】
地球同步卫星的周期与地球自转的周期相同，由 ω=2 T故 可知，角速度相同，故 B 正 正 确，ACD 错误；故选 B ．
7 7、 、AB 【解析】
C. 两个星球间的万有引力提供向心力，故星球 A 受到的向心力等于星球 B 受到的向心力，故 C 错误； A. 双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据万有引力提供向心力公式得：2 21 21 1 2 22Gmmm r m rL ，因为 AO OB ，所以A Bm m 即 ，即 A 的质量一定小于 B 的质量，故 A 正确； B. 两个恒星的角速度相等，由于 r A ＞ ＞r B ，根据 v=rω有 ，有 v A ＞ ＞v B 故 ，故 B 正确； D. 根据2a r 球 可知，星球 A 的向心加速度一定大于星球 B 的向心加速度，故 D 错误。
选 故选 AB ． 【点睛】
双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据 vr 判断线速度关系，根据2a r 判断向心加速度关系． 8 8、 、AD 【解析】
移 若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移 x=4m 时电势能减小量为3 3= 10 1.4 10 4 5.6 E W Eqx J J 电项 ，选项 A 正确，B 错误；此过程中摩擦力的功：fW mgx ，由图像可知14 0.5 12x
，则0.2 10 1 2fW mgx J J ，则合力做功为= 3.6fW W W J 合 电项 ，选项 C错误；
由动能定理可知：21=2W mv合；由动量定理可知：
I mv ，解得 ，解得 I=1.2N⋅ ⋅ s，选项 ，选项 D 正确选 ；故选 AD. 9 9、 、AD 【解析】
A. 两手同时放开，两车组成的系统所受合...