2021-2022學(xué)年廣東省肇慶市物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)下圖兩種情況中，球的重力均為g，斜面傾角為，擋板對(duì)球的壓力分別為()A．B．C．D．2、(本題9分)某星球質(zhì)量為地球質(zhì)量的9倍，半徑為地球的一半，在地球表面從某一高度平拋一物體，其水平射程為60m，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的水平速度拋同一物體，其水平射程為（）A．360m B．90m C．15m D．10m3、(本題9分)把質(zhì)量是的小球放在豎立的彈簧上,并把球往下按至的位置,如圖甲所示,迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置(圖丙),途中經(jīng)過(guò)位置時(shí)速度為,此時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙).已知的高度差為,的高度差為,彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略（）A．松手后小球的機(jī)械能保持不變B．松手后小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度最大C．松手后小球從到點(diǎn)的過(guò)程中小球增加的動(dòng)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能D．圖甲中彈簧的彈性勢(shì)能為4、(本題9分)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道3上運(yùn)行的周期小于在軌道1上的周期B．衛(wèi)星在軌道3上的機(jī)械能大于在軌道1上的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)的過(guò)程中，速度增大，加速度減小5、(本題9分)登上火星是人類的夢(mèng)想，“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比行星質(zhì)量/kg軌道半徑/m地球6.0×1.5×火星6.4×2.3×A．火星公轉(zhuǎn)的周期小，加速度小 B．火星公轉(zhuǎn)的周期小，加速度大C．火星公轉(zhuǎn)的周期大，加速度小 D．火星公轉(zhuǎn)的周期大，加速度大6、(本題9分)如圖所示，炮彈射出炮口時(shí)的速度與水平方向成30°角，速度大小是800m/s，在忽略所受空氣阻力的情況下，下列分析正確的是（）A．炮彈射出時(shí)的豎直分速度是400m/sB．炮彈射出時(shí)的水平分速度是400m/sC．炮彈射出后做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．炮彈射出后能上升的最大高度小于2000m7、(本題9分)如圖所示，豎直墻面與水平地面均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球A、B分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)，若用圖示方向的水平推力F作用于小球B，則兩球靜止于圖示位置，如果將小球B向左推動(dòng)少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)小球的受力情況與原來(lái)相比A．推力F將增大 B．豎直墻面對(duì)小球A的彈力減小C．地面對(duì)小球B的彈力一定不變 D．兩個(gè)小球之間的距離增大8、(本題9分)空中某點(diǎn)，將兩個(gè)相同小球同時(shí)以相同的初速度V水平拋出、豎直上拋，則從拋出到落地，設(shè)地面為零勢(shì)面，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．豎直向上拋的小球在下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量最大B．兩個(gè)小球落地的速度大小相同C．落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同，方向都是豎直向下D．平拋的小球，其重力的平均功率最大9、(本題9分)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，可能保持不變的物理量是A．速度 B．合外力 C．動(dòng)能 D．機(jī)械能10、如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物塊A和足夠長(zhǎng)的木板B疊放在光滑水平面上，t=0時(shí)刻，木板B受到水平向右的拉力F作用，0~4s內(nèi)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，木板B加速度a與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示。若物塊A與木板B間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取10m/s2。則A．木板B的質(zhì)量為1kgB．物塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C．2s~4s內(nèi)，物塊A的加速度隨時(shí)間均勻增大D．2s~4s內(nèi)，物塊A的速度隨時(shí)間均勻增大11、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m=3kg的小球，另一端由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速率為v=1m/s，g取10m/s1．則（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，向心力大小是6NB．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，向心力大小是14NC．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿作用力的大小為6ND．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿作用力的大小為14N12、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關(guān)于這些衛(wèi)星，以下說(shuō)法正確的是A．5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆同步衛(wèi)星的運(yùn)行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度D．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越小二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，斜面的傾角為θ，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊所受摩擦力小于使滑塊沿斜面下滑的重力分力．若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失(即碰撞前后速度反向，大小不變)，則從滑塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后停止全程所產(chǎn)生的熱量為_(kāi)____________．14、(本題9分)用手握住繩的兩端，在繩的中點(diǎn)懸掛一重物，改變兩繩間的夾角θ，如果物體始終處在平衡狀態(tài)（繩子拉力的合力始終等于重力），則當(dāng)θ=時(shí)，繩中的拉力最??；當(dāng)θ=時(shí)，繩子的拉力大小等于重力；在θ角增大的過(guò)程中，繩子的拉力逐漸變．15、有一條橫截面積為s的銅導(dǎo)線通以大小為I的電流。已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個(gè)銅原子只貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為_(kāi)____三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示是一玻璃磚的截面圖,一束光沿與面成30°角從邊上的點(diǎn)射入玻璃磚中,折射后經(jīng)玻璃磚的邊反射后,從邊上的點(diǎn)垂直于邊射出．已知,,,．真空中的光速,求:①玻璃磚的折射率;②光在玻璃磚中從傳播到所用的時(shí)間．17、（10分）天文觀測(cè)到某行星有一顆以半徑R、周期T環(huán)繞該行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，已知衛(wèi)星質(zhì)量為m．求：（1）該行星的質(zhì)量M是多大?（2）如果該行星的半徑是衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道半徑的1/10，那么行星表面處的重力加速度是多大?

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

對(duì)球受力分析如圖所示：

由于光滑圓球受共點(diǎn)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以光滑圓球的合力為1．對(duì)球受力分析如圖，由共點(diǎn)力平衡的條件得出：圖1中擋板對(duì)球的作用力：N2＝Gtanθ；圖2中擋板對(duì)球的作用力：N2＝Gsinθ．A.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、D【解析】設(shè)星球質(zhì)量為，半徑為，地球質(zhì)量為M，半徑為R，已知，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得：，，①由題意從同樣高度拋出，②，①、②聯(lián)立，解得，在地球上的水平位移，在星球上的，故選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：把星球表面的物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)是考試中常見(jiàn)的問(wèn)題；重力加速度g是研究天體運(yùn)動(dòng)和研究天體表面宏觀物體運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的物理量．3、D【解析】松手后小球從A到B的過(guò)程中，彈簧的彈力對(duì)小球做功，則小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；球從A上升到B位置的過(guò)程中，先加速，當(dāng)彈簧的彈力k△x=mg時(shí)，合力為零，加速度減小到零，速度達(dá)到最大，之后小球繼續(xù)上升彈簧彈力小于重力，球做減速運(yùn)動(dòng)，故小球從A上升到B的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；松手后小球從到點(diǎn)的過(guò)程中小球增加的動(dòng)能和增加的重力勢(shì)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由能量關(guān)系可知，圖甲中彈簧的彈性勢(shì)能為3mgh，選項(xiàng)D正確；故選D.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒的條件，在只有重力或彈簧彈力做功的情形下，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．在解題時(shí)要注意，單獨(dú)對(duì)小球來(lái)說(shuō)，小球和彈簧接觸過(guò)程中機(jī)械能不守恒．4、B【解析】

A、據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力可得衛(wèi)星的周期，可知，軌道3的半徑大于軌道1的軌道半徑，故軌道3上的周期大于軌道1上的周期，A錯(cuò)誤；B、衛(wèi)星要從軌道1變軌到軌道3，需要在Q點(diǎn)加速后沿軌道2運(yùn)動(dòng)，在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)再加速，最后在軌道3上運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星在軌道3上的機(jī)械能大于在軌道1上的機(jī)械能，B正確；C、同在Q點(diǎn)，萬(wàn)有引力產(chǎn)生的加速度相同，與衛(wèi)星所在的軌道無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D、衛(wèi)星在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)過(guò)程中，引力對(duì)衛(wèi)星做正功，衛(wèi)星的速度越來(lái)越大，衛(wèi)星離地球越來(lái)越近，萬(wàn)有引力產(chǎn)生的加速度越來(lái)越大，D錯(cuò)誤。5、C【解析】由行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力做向心力可得：GMmr2=m4π26、A【解析】炮彈的運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的初速度為：Vy=v0sin30°=800×m/s=400m/s；在水平方向上有：Vx=v0cos60°=800×m/s=693m/s．故A正確，B錯(cuò)誤；炮彈射出后，因加速度不變，且加速度與速度不共線，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，射出后能上升的最大高度，故D錯(cuò)誤；故選A．點(diǎn)睛：本題是速度的合成與分解，直接根據(jù)平行四邊形定則分解即可，注意運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的確定，同時(shí)注意上升最大高度時(shí)，速度不為零．7、BCD【解析】

先以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖，根據(jù)平衡條件分析墻壁對(duì)A的彈力如何變化，再以AB整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件分析F如何變化和地面對(duì)小球B的彈力的變化．由庫(kù)侖定律分析兩球之間的距離如何變化．【詳解】以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，如圖所示：設(shè)B對(duì)A的庫(kù)侖力F與墻壁的夾角為θ，由平衡條件得豎直墻面對(duì)小球A的彈力為：N1=mAgtanθ將小球B向左推動(dòng)少許時(shí)θ減小，假設(shè)A球不動(dòng)，由于A、B兩球間距變小，庫(kù)侖力增大，A球上升，庫(kù)侖力與豎直方向夾角變小，則N1減?。僖訟B整體為研究對(duì)象，分析受力如圖所示，由平衡條件得：F=N1N2=（mA+mB）g則F減小，地面對(duì)小球B的彈力一定不變由上分析得到庫(kù)侖力，θ減小，cosθ增大，F(xiàn)庫(kù)減小，根據(jù)庫(kù)侖定律分析得知，兩球之間的距離增大由上述分析：故應(yīng)選：BCD．【點(diǎn)睛】本題考查了連接體問(wèn)題的動(dòng)態(tài)平衡，整體法隔離法相結(jié)合是解決此類問(wèn)題根本方法．8、BD【解析】A、豎根據(jù)個(gè)功能關(guān)系可知：重力勢(shì)能的變化等于重力做功，重力的功與高度差有關(guān)，由于小球拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)的高度相同，重力做功相同，則小球重力勢(shì)能的變化量相等，故A錯(cuò)誤

B、小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，落地時(shí)動(dòng)能相等，故可得到落地時(shí)速度大小相等，故B正確；

C、根據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式，平拋運(yùn)動(dòng)重力的瞬時(shí)功率最小，豎直上拋的小球落地時(shí)的瞬時(shí)功率大，同時(shí)瞬時(shí)功率為標(biāo)量，沒(méi)有方向，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)重力做功公式W=mgh可知，兩個(gè)小球重力做功相同，落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長(zhǎng)，平拋的時(shí)間短，所以運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩個(gè)小球重力做功的平均功率不同，平拋的平均功率大，故D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵在于沿不同方向拋出的小球都只有重力做功，機(jī)械能守恒，然后結(jié)合平均功率和瞬時(shí)功率的相關(guān)公式列式分析判斷．9、BCD【解析】試題分析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻在變化著，所以速度一定變化，A錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，但過(guò)程中只受重力作用，合力恒定，只有重力做功，機(jī)械能守恒，BD正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度大小恒定，所以動(dòng)能不變，C正確；在水考點(diǎn)：考查了對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的理解【名師點(diǎn)睛】既然是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，它的速度肯定是變化的；而勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率是不變的，平拋運(yùn)動(dòng)的合力、加速度是不變的10、AD【解析】

A.由圖可知，在0-2s內(nèi)木板B和物塊A一起加速運(yùn)動(dòng)，則對(duì)AB整體，由牛頓第二定律：F=(M+m)a，將F=3N，a=2m/s2，解得M=1kg，選項(xiàng)A正確；B.2s后，物塊與木板產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，由圖可知，4s時(shí)F=6N，此時(shí)木板的加速度為5m/s2，則對(duì)木板：，解得μ=0.2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2s~4s內(nèi)，物塊A受大小不變的滑動(dòng)摩擦力作用，則其加速度a=μg，不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.2s~4s內(nèi)，物塊A的速度v=at=μgt，隨時(shí)間均勻增大，選項(xiàng)D正確。11、BC【解析】牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：桿子對(duì)小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點(diǎn)，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點(diǎn)的速度．在最低點(diǎn)，桿子一定表現(xiàn)為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．

AC、設(shè)在最高點(diǎn)桿子表現(xiàn)為拉力，則有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=-6N，則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N．所以小球?qū)U子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．故A錯(cuò)誤，C正確．

BD、在最低點(diǎn)，桿子表現(xiàn)為拉力，有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=54N．在最低點(diǎn)的向心力為故B對(duì)、D錯(cuò)誤故選BC點(diǎn)睛：桿子帶著在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，在最低點(diǎn)，桿子只能表現(xiàn)為拉力．然后利用向心力公式求解即可．12、AB【解析】

因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運(yùn)行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F==mω2r，因?yàn)棣匾欢?，所以r必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，故A正確；它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．所以我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點(diǎn)在赤道上空，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)周期公式T=2π，運(yùn)行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．二．填空題(每小題6分，共18分)13、Q=【解析】

滑塊在滑動(dòng)過(guò)程中，要克服摩擦力做功，其機(jī)械能不斷減少；又因?yàn)榛瑝K所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會(huì)停在斜面底端，取斜面底邊所在的水平面為零勢(shì)能面，根據(jù)能量守恒定律，滑塊的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：Q=1點(diǎn)晴：由題意：滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，滑塊與擋板碰撞后向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，不能停在最高點(diǎn)，又向下滑動(dòng)，滑塊的機(jī)械