2021-2022學(xué)年上海市浦東新區(qū)建平中學(xué)物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，如圖所示，若以桌面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的變化分別是A．mgh，減少mg(H-h)B．-mgh，增加mg(H+h)C．-mgh，增加mg(H-h)D．-mgh，減少mg(H+h)2、(本題9分)如圖所示,豎直固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的,內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B,在各自不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).以下關(guān)于A、B兩球作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和對(duì)內(nèi)壁的壓力(FNA、FNB)的說(shuō)法正確的是()A．vA>vB B．ωA>ωB C．a(chǎn)A>aB D．FNA>FNB3、如圖物體A、B疊放在一起，A用繩系在固定的墻上，用力F將B拉著右移，用T、fAB、fBA分別表示繩中拉力、A對(duì)B的摩擦力和B對(duì)A的摩擦力，則下面敘述中正確的是（）A．F做正功，fAB做負(fù)功，fBA做正功，T不做功B．F做正功，fAB做負(fù)功，fBA和T不做功C．F、fBA做正功，fAB、T不做功D．F做正功，其他力都不做功4、一條筆直的河流沿東西走向，兩岸平行，各處的寬度均為d=80m，水流的速度均為v水=3m/s，船在靜水中的速度恒為v船=5m/s,則A．渡河的最短時(shí)間為20sB．渡河的最短位移為90mC．保持船頭沿南北方向到達(dá)對(duì)岸，渡河位移最短D．船能夠沿南北方向的直線直接渡到正對(duì)岸的位置5、(本題9分)開(kāi)普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后人稱之為開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律．關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說(shuō)法正確的是A．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽(yáng)處在圓心上B．對(duì)任何一顆行星來(lái)說(shuō)，離太陽(yáng)越近，運(yùn)行速率就越大C．在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后，開(kāi)普勒才發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)行規(guī)律D．開(kāi)普勒獨(dú)立完成了觀測(cè)行星的運(yùn)行數(shù)據(jù)、整理觀測(cè)數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律等全部工作6、(本題9分)決定平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的因素是（）A．初速度B．拋出時(shí)物體的高度C．拋出時(shí)物體的高度和初速度D．以上說(shuō)法都不正確7、(本題9分)如圖為某一機(jī)械手表，其分針與時(shí)針上的點(diǎn)看作做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且分針長(zhǎng)度是時(shí)針長(zhǎng)度的1.5倍．下列說(shuō)法正確的是（）A．分針與時(shí)針的角速度之比是12：1B．分針末端與時(shí)針末端的線速度之比是18：1C．分針與時(shí)針的周期之比是12：1D．分針末端與時(shí)針末端的加速度之比是216：18、(本題9分)選用如圖所示的四種裝置圖“研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”時(shí)，其操作合理且必須的是A．選用裝置1，每次不必控制小錘打擊彈性金屬片的力度B．選用裝置2.每次應(yīng)從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球C．選用裝置3，豎直管上端管口A應(yīng)高于瓶?jī)?nèi)水面D．選用裝置4，可以不用調(diào)節(jié)斜槽軌道末端至水平9、(本題9分)我國(guó)“中星11號(hào)”商業(yè)通信衛(wèi)星是一顆同步衛(wèi)星，它定點(diǎn)于東經(jīng)98.2度的赤道上空，關(guān)于這顆衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)行速度大于7.9km/sB．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止C．繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D．向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等10、(本題9分)質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上，從時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用，力的方向保持不變．加速度的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，則（）A．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B．時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為D．在到這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為11、(本題9分)如圖所示，流水線上的皮帶傳送機(jī)的運(yùn)行速度為v，兩端高度差為h，工作時(shí)，每隔相同時(shí)間無(wú)初速放上質(zhì)量為m的相同產(chǎn)品．當(dāng)產(chǎn)品和皮帶沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)后，相互間的距離為d．根據(jù)以上已知量，下列說(shuō)法正確的有A．可以求出每個(gè)產(chǎn)品與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量B．可以求出工作時(shí)傳送機(jī)比空載時(shí)多出的功率C．可以求出每個(gè)產(chǎn)品機(jī)械能的增加量D．可以求出t時(shí)間內(nèi)所傳送產(chǎn)品的機(jī)械能增加總量12、物體靜止在水平面上，在豎直向上的拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，物體的機(jī)械能E與上升高度x的大小關(guān)系如圖所示，其中曲線上點(diǎn)A處的切線斜率最大，x2～x3的圖線為平行于橫軸的直線。則下列判斷正確的是（）A．在x2處物體的動(dòng)能最大B．在x1處物體所受的拉力最大C．0～x2過(guò)程中拉力F始終做正功D．x2～x3過(guò)程中合外力做功為零二．填空題(每小題6分，共18分)13、一個(gè)放在水平面上的物體質(zhì)量為2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示.已知地面與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，(g取10m／s2)則在0～4.0s的時(shí)間內(nèi)，拉力對(duì)物體所做的功為_(kāi)_________焦;在第4s末拉力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為_(kāi)___________瓦14、如圖所示小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，線長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小球的向心力大小為_(kāi)_______，小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為_(kāi)_______。15、(本題9分)甲、乙、丙三個(gè)物體，甲放在廣州，乙放在上海，丙放在北京。當(dāng)它們隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，甲的角速度______丙的角速度；乙的線速度______丙的線速度。（兩個(gè)空格均選填“大于”、“小于”或“等于”）三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓軌道中點(diǎn)B由靜止釋放，滑至D點(diǎn)恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。(1)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，圓軌道對(duì)小滑塊的支持力大小；(2)現(xiàn)使小滑塊在D點(diǎn)獲得一初動(dòng)能，使它向左運(yùn)動(dòng)沖上圓軌道，恰好能通過(guò)最高點(diǎn)A，求小滑塊在D點(diǎn)獲得的初動(dòng)能。17、（10分）如圖甲所示，一質(zhì)量為ma的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))固定在半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A點(diǎn)，另一質(zhì)量為mb的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn))靜止在軌道的底端B處，A點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高。（1）若圓弧的底端B與水平光滑平面連接(足夠長(zhǎng))，mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開(kāi)始釋放，假設(shè)兩滑塊碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，且兩滑塊能發(fā)生兩次碰撞，試證明：3ma<mb。（2）若圓弧的底端B與水平傳送帶平滑連接，如圖乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)行的速率為v0=1m/s，B點(diǎn)到傳送帶水平面右端點(diǎn)C的距離為L(zhǎng)=2m。mb靜止于B點(diǎn)，ma從靜止開(kāi)始釋放，滑塊ma與mb相碰后立即結(jié)合在一起(設(shè)為mc)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)mc運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。求mc從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與傳送帶的速度相同的過(guò)程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。(g=10m/s2)

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、D【解析】

以桌面為零勢(shì)能參考平面，地面離零勢(shì)能點(diǎn)的高度為-h，物體重力勢(shì)能為：Ep=-mgh物體下落的高度差為H+h，所以重力做功為：W=mg(H+h)重力勢(shì)能減小mg(H+h)A.mgh，減少mg(H-h)；與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.-mgh，增加mg(H+h)；與分析不符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C.-mgh，增加mg(H-h)；與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.-mgh，減少mg(H+h)；與分析相符，故D項(xiàng)正確。2、A【解析】

CD．對(duì)小球受力分析如圖所示，由于兩個(gè)小球的質(zhì)量相同，并且都是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以兩個(gè)小球的受力相同，它們的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有NA=NB，aA=aB，故C、D錯(cuò)誤；A．由于它們的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式Fn=m可知，半徑大的，線速度大，所以vA＞vB，故A正確；B．由向心力的公式Fn═mrω2可知，半徑大的，角速度小，所以ωA＜ωB，故B錯(cuò)誤．故選：A．【點(diǎn)睛】對(duì)物體受力分析，找出物體的向心力的來(lái)源和大小，再根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的公式分析線速度和角速度與半徑的關(guān)系，可以得出結(jié)論．3、B【解析】

由題意可知，A不動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng)，但均受到滑動(dòng)摩擦力，由于B相對(duì)A向右運(yùn)動(dòng)，故其受到的摩擦力向左，與位移方向相反，做負(fù)功，拉力與位移同向，做正功，由于A沒(méi)有位移，所以繩的拉力和不做功；故選B．4、D【解析】

A.當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，t=dBCD.當(dāng)小船垂直渡河時(shí)，即當(dāng)合速度的方向與河岸的方向垂直時(shí)，渡河位移最短，設(shè)此時(shí)船頭的方向與河岸的夾角為θ，cosθ=v水5、B【解析】試題分析：開(kāi)普勒三定律:1．開(kāi)普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓．太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．2．開(kāi)普勒第二定律：行星與太陽(yáng)的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等．3．開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即.A、由開(kāi)普勒第一定律可知；錯(cuò)誤B、由開(kāi)普勒第二定律可知行星與太陽(yáng)的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，離太陽(yáng)越近，弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，時(shí)間相同，速率越大；正確C、開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)行規(guī)律在前，在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律在后；錯(cuò)誤D、開(kāi)普勒是在前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的觀測(cè)和研究總結(jié)出的開(kāi)普勒三定律；錯(cuò)誤故選B考點(diǎn)：開(kāi)普勒三定律點(diǎn)評(píng)：容易題．研究天體運(yùn)行時(shí)．太陽(yáng)系中的行星及衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)相距很近．因此行星的橢圓軌道都很接近圓．在要求不太高時(shí)，通常可以認(rèn)為行星以太陽(yáng)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．這樣做使處理問(wèn)題的方法大為簡(jiǎn)化，而得到的結(jié)果與行星的實(shí)際運(yùn)行情況相差并不很大．在太陽(yáng)系中．比例系數(shù)k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k值不相同，k值與中心天體有關(guān)．6、B【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)下落時(shí)只要接觸到地面即不能再運(yùn)動(dòng)，故由可得：即下落時(shí)間只與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)，和水平初速度無(wú)關(guān)A.初速度與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.拋出時(shí)物體的高度與分析相符，故B項(xiàng)正確；C.拋出時(shí)物體的高度和初速度與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.以上說(shuō)法都不正確與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。7、ABD【解析】

AC.分針的周期為T(mén)分＝1h，時(shí)針的周期為T(mén)時(shí)＝12h，兩者周期之比為T(mén)分：T時(shí)＝1：12由研究得知，分針與時(shí)針的角速度之比是12：1.故選項(xiàng)A符合題意，故選項(xiàng)C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時(shí)針端點(diǎn)的線速度之比為v分：v時(shí)＝ω分r分：ω時(shí)r時(shí)＝12×1.5：＝18：1即分針與時(shí)針末端的線速度之比為18：1.故選項(xiàng)B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時(shí)針末端的向心加速度之比為216：1.故選項(xiàng)D符合題意.8、AB【解析】A、選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，所以每次不必控制小錘打擊彈性金屬片的力度，故A正確；B、選用裝置圖2要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球，這樣才能保證初速度相同，故B正確；C、A管內(nèi)與大氣相通，為外界大氣壓強(qiáng)，A管在水面下保證A管上出口處的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，因而另一出水管的上端口處壓強(qiáng)與A管上出口處的壓強(qiáng)有恒定的壓強(qiáng)差，保證另一出水管出水壓強(qiáng)恒定，從而水速度恒定，所以豎直管上端A一定要低于瓶?jī)?nèi)水面，故C錯(cuò)誤；D、將斜槽軌道的末端調(diào)整至水平的目的是保證小球的初速度水平，故D錯(cuò)誤；故選AB．9、BC【解析】成功定點(diǎn)后的“中星11號(hào)”，是地球同步衛(wèi)星；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是圓周運(yùn)動(dòng)的最大的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可以發(fā)現(xiàn)同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；所有地球同步衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000km，高度一定，相對(duì)地面靜止．故B正確；同步衛(wèi)星的周期為1天，月球的周期為27天，根據(jù)ω=可知：繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大，故C正確；同步衛(wèi)星的角速度與靜止在赤道上物體的角速度相同，根據(jù)a=ω2r可知，同步衛(wèi)星的向心加速度大于靜止在赤道上物體的向心加速度，故D錯(cuò)誤；故選BC．點(diǎn)睛：本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬(wàn)有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．10、AD【解析】

AB、2t0時(shí)刻的速度，3t0時(shí)刻的速度，,3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為，故B正確，A錯(cuò)誤；CD、0～2t0時(shí)間內(nèi)的位移，在2t0～3t0時(shí)間內(nèi)的位移，在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi),水平力做功，則水平力做功的平均功率，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出3t0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，從而求出瞬時(shí)功率．根據(jù)位移公式求出t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi)位移，通過(guò)功的公式求出水平力做功的大小，從而求出平均功率．11、CD【解析】試題分析：每個(gè)產(chǎn)品與傳送帶的摩擦生熱為Q=fx其中f為滑動(dòng)摩擦力，x為產(chǎn)品與傳送帶的相對(duì)滑動(dòng)位移，而由題目的條件都不能求解，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；工作時(shí)傳送機(jī)比空載時(shí)多出的功率等于工件的機(jī)械能增量與摩擦生熱的和與時(shí)間的比值，因摩擦生熱的值不能求解，故不能求出工作時(shí)傳送機(jī)比空載時(shí)多出的功率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；每個(gè)產(chǎn)品機(jī)械能的增加量為，因已知每個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量m和速度v，以及傳送帶的高度h已知，故可求出每個(gè)產(chǎn)品機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)C正確；根據(jù)x=vt可求解t時(shí)間傳送帶的位移，然后除以d可求解t時(shí)間所傳送的產(chǎn)品個(gè)數(shù)，再根據(jù)C選項(xiàng)中求出的每個(gè)產(chǎn)品機(jī)械能的增加量，則可求出t時(shí)間內(nèi)所傳送產(chǎn)品的機(jī)械能增加總量，選項(xiàng)D正確；故選CD．考點(diǎn)：能量守恒定律名師點(diǎn)睛：此題是傳送帶問(wèn)題，考查能量守恒定律的應(yīng)用；關(guān)鍵是知道摩擦生熱的求解方法以及產(chǎn)品隨傳送帶上升過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況，結(jié)合能量守恒定律即可求解．12、BC【解析】

A.x1～x2過(guò)程中，圖象的斜率越來(lái)越小，則說(shuō)明拉力越來(lái)越?。粁2時(shí)刻圖象的斜率為零，則說(shuō)明此時(shí)拉力為零；在這一過(guò)程中物體應(yīng)先加速后減速，則說(shuō)明最大速度一定不在x2處，即在x2處物體的動(dòng)能不是最大的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由圖可知，x1處物體圖象的斜率最大，則說(shuō)明此時(shí)機(jī)械能變化最快，由E=Fh可知此時(shí)所受的拉力最大；故B正確；C.由圖象可知，0～x2過(guò)程中物體的機(jī)械能增大，拉力F始終做正功；故C正確；D.x2～x3過(guò)程中機(jī)械能保持不變，故說(shuō)明拉力一定為零；合外力等于重力，做功不為零；故D錯(cuò)誤；二．填空題(每小題6分，共18分)13、48J24W【解析】

[1]由圖可知在0～4.0s的時(shí)間內(nèi)：a=1m/s2

；

x=8m

由牛頓第二定律：F-f=ma

得F=f+ma=μmg+ma=（0.2×2×10+2×1）N=6N則WF=Fx=6×8J=48J[2].由功率公式：P=Fv

得P=6×4W=24W14、【解析】

[1]小球在水平面內(nèi)做勻