2021-2022學年貴州省湄潭縣湄江中學高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，阻力f保持不變，當汽車以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率正好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作，以下說法正確的是A．汽車的加速度保持不變B．汽車的速度保持不變C．汽車的最大速度為D．汽車的額定功率為fv2、質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以水平速度v射向木塊，子彈最終“停留”在木塊中.在此過程中，對于子彈和木塊組成的系統(tǒng)，則（）A．動量守恒，機械能也守恒B．動量守恒，機械能不守恒C．動量不守恒，機械能守恒D．動量不守恒，機械能不守恒3、(本題9分)2017年全國女子手球錦標賽在重慶萬州區(qū)舉行。在比賽中假設某運動員將質(zhì)量為0.4kg的手球以3m/s的速度水平拋出，當手球的速度為5m/s時，重力的瞬時功率為（不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2）A．1.6WB．2WC．16WD．20W4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平．板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少為()（g取10m/s2）A．1J B．1.6J C．2J D．1J5、一帶電小球在從空中的a點運動到b點的過程中，重力做功7J，電場力做功2J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列判斷正確的是（）A．動能增大9.5J B．機械能增大1.5JC．重力勢能增大7J D．電勢能增大2J6、(本題9分)關于“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星，下述說法正確的是（）A．已知它的質(zhì)量是1.24t，若將它的質(zhì)量增為2.48t，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍B．它的運行速度為7.9km/sC．它可以通過北京市的正上方D．它距地面的高度約為地球半徑的6倍,所以衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的7、(本題9分)在下列實例中，若不計空氣阻力，機械能守恒的有A．小孩沿滑梯勻速滑下的過程B．擲出的標槍在空中飛行的過程C．運動員在空中豎直向上運動的過程D．汽車在關閉發(fā)動機后自由滑行的過程8、(本題9分)帶有光滑圓弧軌道、質(zhì)量為M的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以速度水平?jīng)_上滑車，到達某一高度后，小球又返回車的左端，若M=2m，則A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動B．小球以后將向左做平拋運動C．此過程中小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽上升的最大高度為9、(本題9分)如圖所示，為轎車中的手動變速桿，若保持發(fā)動機輸出功率不變，將變速桿推至不同擋位，可獲得不同的運行速度，從“1”～“6”擋速度增大，R是倒車擋．某型號轎車發(fā)動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛的最大速度可達180km/h．假設該轎車在水平路面上行駛時所受阻力恒定，則該轎車（）A．以最大牽引力爬坡，變速桿應推至“1”擋B．以最大牽引力爬坡，變速桿應推至“6”擋C．以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時，其牽引力為1200ND．以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的輸出功率為60kW10、(本題9分)下列物體在運動過程中，機械能守恒的有（）A．沿粗糙斜面下滑的物體 B．沿光滑斜面自由下滑的物體C．從樹上下落的樹葉 D．在真空管中自由下落的羽毛11、(本題9分)如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，M、N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中()A．從P到M所用的時間等于B．從Q到N階段，機械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功12、(本題9分)雜技演員做高空表演時，為了安全，常在下面掛起一張很大的網(wǎng)，當演員失誤從高處掉下落在網(wǎng)上時，與從相同高度落在地面上相比較，下列說法正確的是()A．演員落在網(wǎng)上時的動量較小B．演員落在網(wǎng)上時的動量變化較小C．演員落在網(wǎng)上時的動量變化較慢D．演員落在網(wǎng)上時受到網(wǎng)的作用力較小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在頻率為f的交流電源上，在實驗中打下一條理想紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點的距離為S0，點AC間的距離為S1，點CE間的距離為S2，已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則：（1）起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△EP＝________，重錘動能的增加量為△EK＝__________．（2）根據(jù)題中提供的條件，可求出重錘實際下落的加速度a=__________,它和當?shù)氐闹亓λ俣萭進行比較，應該是a_________g（填“>”、“=”或“<”）．14、（10分）某同學在《驗證機械能守恒定律》實驗中，讓質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點。選取一條理想的紙帶如圖所示，O是打點計時器打的第一個點，A、B、C、D為相鄰四個連續(xù)的計數(shù)點。已知打點計時器使用的交流電周期為0.02秒，重錘的質(zhì)量m=1.00kg，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以計算出：重錘下落到C點時的動能為______J；從開始下落到C點的過程中，重錘的重力勢能減少了______J。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。通過以上計算結(jié)果可以看出，重錘下降減少的重力勢能________（選填“略大于”或“等于”或“略小于”）重錘增加的動能，分析其原因________________________三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點為AC的中點，C點位于圓周最低點．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點距過C點的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點時的速度大小為．求：（1）A、B兩點間的電勢差；（2）小球滑至C點時的速度的大??；（3）若以C點做為零電勢點，試確定A點的電勢．16、（12分）(本題9分)國際空間站是迄今最大的太空合作計劃，其離地高度為H，繞地球運動的周期為T1．通過查找資料又知萬有引力常量G，地球半徑R，同步衛(wèi)星距地面的高度h，地球的自轉(zhuǎn)周期T2以及地球表面重力加速度g．某同學根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M的方法：同步衛(wèi)星繞地心做圓周運動，由得（1）請判斷上面得出的結(jié)果是否正確，請說明理由；如不正確，請給出正確解法和結(jié)果．（2）請根據(jù)題給條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法，并解得結(jié)果．17、（12分）(本題9分)有一個豎直放置的圓形軌道，半徑為R，由左右兩部分組成．如圖所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．現(xiàn)在最低點A給質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度v0，使小球沿軌道恰好運動到最高點B，小球在B點又能沿BFA軌道回到點A，到達A點時對軌道的壓力為4mg．求：（1）到達B點的速度（2）小球在A點的速度v0（3）在軌道BFA上克服摩擦力所做的功．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解析】

當汽車以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率正好等于額定功率，則汽車的額定功率P=Fv，其中F-f=ma，以后汽車保持額定功率不變，速度繼續(xù)增大，則牽引力減小，加速度將逐漸減小，當牽引力等于阻力時，速度達到最大，為vm=，之后將做勻速運動，故C正確，ABD錯誤；故選C．【點睛】解決本題的關鍵掌握功率與牽引力的關系，知道汽車開始做勻加速運動，功率逐漸變大，當以額定功率行駛時，當汽車牽引力等于阻力時，車速最大，2、B【解析】

在子彈射入木塊的整個過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，只有一對內(nèi)力即摩擦阻力作用，則子彈和木塊組成的系統(tǒng)動量守恒.在子彈射入木塊的過程，有一對摩擦阻力做功，子彈的部分動能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，因此系統(tǒng)的機械能不守恒.A.動量守恒，機械能也守恒與分析結(jié)果不相符；故A項不合題意.B.動量守恒，機械能不守恒與分析結(jié)果相符；故B項符合題意.C.動量不守恒，機械能也守恒與分析結(jié)果不相符；故C項不合題意.D.動量不守恒，機械能不守恒與分析結(jié)果不相符；故D項不合題意.3、C【解析】

根據(jù)平行四邊形定則知，手球的豎直分速度vy=v2-v【點睛】本題考查了功率和平拋運動的綜合，通過平行四邊形定則求出豎直分速度是解決本題的關鍵，掌握求解瞬時功率的方法。4、B【解析】

加速時，對木板受力分析，受到重力、支持力、推力F和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有F-μmg=ma1解得a1=1m/s2減速時，對木板受力分析，受到重力、支持力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有-μmg=ma2解得a2=-1m/s2木板先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動，到達桌面邊緣時，速度減為零，設最大速度為v，根據(jù)位移速度公式，有2a1x1＝v22a2x2＝?v2解得W=Fx1=1.6J故選B．【名師點睛】本題關鍵是找出作用時間最短的臨界過程，然后先根據(jù)牛頓第二定律求解出加速過程和減速過程的加速度，再根據(jù)運動學公式列式求出力作用的位移，再根據(jù)恒力做功公式求解．5、B【解析】

A.由動能定理可得，△EK=7J+2J-0.5J=8.5J，故A不符合題意；B.重力外之其它力做的總功等于機械能的增加量，機械能的增加量為2J-0.5J=1.5J，故B符合題意；C.重力做功7J，重力勢能減小7J，故C不符合題意。D.電場力做正功電勢能減少，電場力做負功電勢能增加，電場力做了2J的功，電勢能減少2J，故D不符合題意；6、D【解析】A：據(jù)，可得衛(wèi)星的軌道半徑與衛(wèi)星的質(zhì)量無關．故A項錯誤．B：據(jù)，可得；則同步衛(wèi)星的線速度小于近地繞行衛(wèi)星的速度7.9km/s．故B項錯誤．C：同步通訊衛(wèi)星只能在赤道平面內(nèi)，不可以通過北京市的正上方．故C項錯誤．D：同步通訊衛(wèi)星距地面的高度約為地球半徑的6倍，據(jù)和可得：衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的．故D項正確．點睛：同步衛(wèi)星的繞行方向和地球的繞行方向一致，且同步衛(wèi)星的軌道圓心在地心，則同步衛(wèi)星只能在赤道平面內(nèi)．7、BC【解析】

據(jù)機械能守恒條件分析答題；只有重力或彈簧的彈力做功時，系統(tǒng)機械能守恒.【詳解】小孩沿滑梯勻速下滑，動能不變，勢能減小，機械能減小，故A錯誤；擲出的標槍在空中飛行的過程，只受到重力作用，故機械能守恒，故B正確；運動員在空中豎直向上運動的過程，只受到重力作用，故機械能守恒，故C正確；汽車在關閉發(fā)動機后自由滑行的過程，受到阻力作用，動能減小，勢能不變，機械能不守恒，故D錯誤；故選BC。【點睛】本題考查了機械能是否守恒的判斷，關鍵要掌握機械能守恒的條件，判斷做功情況，即可正確解題.8、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，小球越過圓弧軌道后，在水平方向上與小車的速度相同，返回時仍然落回軌道，根據(jù)動量守恒定律判斷小球的運動情況．對小車，運用動能定理求小球?qū)π≤囎龅墓Γ斝∏蚺c小車的速度相同時，小球上升到最大高度，由動量守恒定律和機械能守恒定律結(jié)合求解最大高度．【詳解】小球滑上滑車，又返回，到離開滑車的整個過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒．選取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2

由機械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22

解得：v1=v0=-v0，

v2=v0=v0

所以小球以后將向左做平拋運動，故A錯誤，B正確．對小車，運用動能定理得：小球?qū)π≤囎龅墓=Mv22-0=，故C正確．當小球與小車的速度相同時，小球上升到最大高度，設共同速度為v．規(guī)定向右為正方向，運用動量守恒定律得：mv0=（m+M）v

根據(jù)能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh

代入數(shù)據(jù)得：h=，故D正確．故選BCD．【點睛】解決本題的關鍵知道小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，系統(tǒng)的機械能也守恒．本題可與彈性碰撞類比，記住解題結(jié)果．9、AC【解析】AB、根據(jù)功率與牽引力的關系P=Fv可知，當速度最小時，牽引力最大，變速桿應推至“1”擋，故A正確，B錯誤；C、在額定功率下以最高速度行駛時，，故C正確；D、以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發(fā)動機的輸出功率為，故D錯誤；故選AC．【點睛】根據(jù)功率與牽引力的關系P=Fv判斷轎車要以最大動力上坡，變速桿應推至的檔位，在額定功率下以最高速度行駛時．10、BD【解析】

A．沿粗糙斜面下滑的物體，受重力、支持力、斜面對物體的摩擦力．物體在運動過程中，除重力對物體做功外，斜面對物體的摩擦力對物體做負功，則物體在運動過程中，機械能不守恒，選項A錯誤．B．沿光滑斜面自由下滑的物體，受重力、支持力．物體在運動過程中，只有重力對物體做功，則物體在運動過程中，機械能守恒，選項B正確．C．從樹上下落的樹葉，受重力、空氣的作用力．樹葉在運動過程中，除重力對物體做功外，空氣對樹葉的作用力對樹葉做負功，則樹葉在運動過程中，機械能不守恒，選項C錯誤．D．在真空管中自由下落的羽毛，只受重力．羽毛在運動過程中，只有重力對羽毛做功，則羽毛在運動過程中，機械能守恒，選項D正確．故選BD．點睛：物體機械能守恒的條件是除重力(彈簧彈力)外其它力對物體做的功為零；有時也借助物體動能和重力勢能(彈性勢能)的變化來判斷機械能是否守恒．11、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以P到M所用的時間小于，故A錯誤；B．從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機械能守恒，故B錯誤；C．從P到Q階段，萬有引力做負功，速率減小，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關系知，從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功，故D正確。故選D。12、CD【解析】試題分析：分析人的運動過程，可知人下落的速度不變，再由動量定理可得出人受到的沖力的變化．演員在下落中接觸地面的瞬間速度不變，故跳在網(wǎng)上時的動量和落在地面上動量是相等的，A錯誤；演員的初動量相等，而演員落在網(wǎng)上時的動量和落在地上的動量相等，到人的動量變成0，動量的變化是相等的，B錯誤；演員落在網(wǎng)上時由于網(wǎng)的緩沖，使減速時間延長，故動量變化較慢，C正確；因動量的變化量相同，而減速時間延長，則由動量定理可知，演員落在網(wǎng)上受到的網(wǎng)的作用力較小，D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、mg(s0+s1【解析】

①重錘下落的高度為(s0+s1)，重力勢能的減少量為mg(s0+s1)．C點的速度為：v打C點時重錘的動能為：E②重錘下落的加速度a=s14、7.617.63“略大于”紙帶與打點計時器之間存在摩擦力,下降過程中需要克服摩擦力做功,重錘下降減少的重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動能【解析】

第一空.利用勻變速直線運動的推論