2022屆上海市徐匯區(qū)、金山區(qū)、松江區(qū)物理高一下期末考試模擬試題含解析

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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，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、A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上．已知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m．當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖所示．取走A左邊的擋板，用同樣的程度壓縮彈簧，將A、B同時(shí)釋放，B球的落地點(diǎn)距離桌邊距離為A． B． C．x D．2、(本題9分)如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放著一枚硬幣，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，硬幣沒有滑動(dòng)，關(guān)于這種情況下硬幣的受力情況，下列說法正確的是（）A．受重力和臺(tái)面的持力B．受重力、臺(tái)面的支持力和向心力C．受重力、臺(tái)面的支持力、向心力和靜摩擦力D．受重力、臺(tái)面的支持力和靜摩擦力3、(本題9分)汽車在平直公路上以勻速行駛，因前方路況不好，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小為原來的一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，設(shè)汽車行駛過程中，所受阻力恒定，下列說法正確的是（）A．汽車先做勻減速運(yùn)動(dòng)，之后再勻速行駛B．汽車先做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，之后再勻速行駛C．汽車最后勻速行駛時(shí)的速度大小為D．汽車最后勻速行駛時(shí)的速度大小為4、在圓軌道上運(yùn)行的國際空間站里，一宇航員A站在空間站地板上固定的臺(tái)秤B上，如圖所示，下列說法正確的是A．宇航員A不受地球引力作用B．臺(tái)秤B示數(shù)大小等于宇航員此時(shí)所受地球引力C．宇航員A所受地球引力小于他在地面上所受引力D．若宇航員A將手中一小球無初速釋放，該小球?qū)⒙涞娇臻g站地板上5、(本題9分)牛頓曾設(shè)想，把炮彈從高山上水平射出，速度越大，落地點(diǎn)越遠(yuǎn)。當(dāng)炮彈的速度足夠大，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。彈道A、B對(duì)應(yīng)的發(fā)射速度分別為vA、vB，B為緊貼地面表面的圓軌道，如圖所示。則A．vA＝7.9km/s B．vA>7.9km/s C．vB=7.9km/s D．vB>7.9km/s6、(本題9分)據(jù)報(bào)道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個(gè)在地球表面重量為600N的人在這個(gè)行星表面的重量將變?yōu)?60N．由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）A．0.5 B．2 C．3.2 D．47、一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個(gè)小球，靜止時(shí)小球處于O點(diǎn)，如圖所示．將小球向下壓至A點(diǎn)位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)的最高位置為B點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響．則關(guān)于小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對(duì)小球始終做正功B．小球在O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能達(dá)到最大C．小球在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能與小球的動(dòng)能之和一定減小8、如圖所示，圓1和圓2外切，它們的圓心在同一豎直線上，有四塊光滑的板，它們的一端A搭在豎直墻面上，另一端搭在圓2上，其中B、C、D三塊板都通過兩圓的切點(diǎn)，B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，A板與D板最低點(diǎn)交于一點(diǎn)a（d），且兩板與豎直墻面的夾角分別為30°、60°，從A、B、C、D四處同時(shí)由靜止釋放一個(gè)物塊，它們都沿板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)叫板底端的時(shí)間分別為tA、tB、tC、tD，下列判斷正確的是（）A．最短 B．最短 C． D．9、(本題9分)1957年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星在蘇聯(lián)發(fā)射成功．此衛(wèi)星質(zhì)量為，每繞地球飛行一圈．關(guān)于此衛(wèi)星，說法正確的是（）A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，速度． B．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，速度C．該衛(wèi)星軌道比同步衛(wèi)星軌道更高． D．該衛(wèi)星周期比同步衛(wèi)星周期更短．10、(本題9分)如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個(gè)相同的物體A、B質(zhì)量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)。在t＝0時(shí)輕繩斷開，A在F作用下繼續(xù)前進(jìn)，則下列說法正確的是()A．t=2mvF時(shí)，A的動(dòng)量為2mv B．t=4mvFC．t=4mvF時(shí)，B的動(dòng)量為0 D．t＝0至t=mvF時(shí)間內(nèi)，11、(本題9分)我國于2011年發(fā)射了“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器，之后發(fā)射的“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”飛船相繼與之成功對(duì)接，今年即將發(fā)射的“神舟十”也會(huì)與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器對(duì)接。如圖所示，在對(duì)接前“天宮一號(hào)”的軌道半徑為“神舟十號(hào)”的軌道半徑大，它們都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則在對(duì)接前A．它們的線速度相等B．它們的角速度相等C．它們的線速度都小于7.9km/sD．“神舟十號(hào)”的線速度一定大于“天宮一號(hào)”的線速度12、(本題9分)如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計(jì)一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小等于其重力二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)A為地球赤道上的物體，B為近地衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），C為地球同步衛(wèi)星.A、B、C比較，運(yùn)行周期最短的是_________（填“A”、“B”或“C”）；線速度最小的是_________（填“A”、“B”或“C”）。近地衛(wèi)星的線速度大小約為_________km/s。14、(本題9分)有兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量之比是m1︰m2＝6︰1，軌道半徑之比是r1︰r2＝2︰1，則它們的向心加速度之比是a1︰a2＝________，所受向心力之比F1︰F2＝_________．15、(本題9分)如圖所示，細(xì)線長為L，懸掛一質(zhì)量為m的小球靜止在A點(diǎn)．今施加在小球上一個(gè)水平向右的恒力F使其運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為θ．那么在這一過程中，恒力對(duì)小球做的功為_____，小球重力勢能的增加量為_____．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，質(zhì)量為m=1kg，從豎直放置的光滑四分之一圓弧軌道頂端靜止釋放，物塊到達(dá)底端后，滑入與軌道底端相切的水平傳送帶．若傳送帶以大小為u=3m/s的速率沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓弧軌道半徑R=0.8m，皮帶輪的半徑r=0.1m，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，兩皮帶輪的軸間距L=6m，重力加速度g=10m/s1．求：（1）皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．（1）物塊滑到圓弧軌道底端時(shí)對(duì)軌道的作用力．（3）物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？物塊在傳送帶上克服摩擦力所做的功為多大？17、（10分）(本題9分)如圖，長度為L=0.8m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端系有一質(zhì)量為m=2.0kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過最低點(diǎn)時(shí)小球的速率是6.0m/s，g取10m/s2，求小球在最高點(diǎn)時(shí)受到的彈力的大小和方向。

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】

當(dāng)用板擋住A球而只釋放B球時(shí)，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，則、、，解得：彈簧的彈性勢能當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、B同時(shí)釋放，由動(dòng)量守恒可得：，可得：，因此A、B獲得的動(dòng)能之比，所以B球獲得的動(dòng)能．那么B球拋出時(shí)的初速度，平拋后水平位移故D項(xiàng)正確，ABC三項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律．兩種情況下，彈簧彈性勢能相同，在彈簧恢復(fù)原長過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．2、D【解析】

當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，硬幣受重力、臺(tái)面向上的支持力和指向圓心的靜摩擦力作用，故選D.【點(diǎn)睛】注意向心力是物體所受所有力的合力，不是物體所受的力；靜摩擦力與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反，表明物體相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)有向外滑動(dòng)的趨勢．3、D【解析】A、B、汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力；功率減小一半時(shí)，汽車的速度由于慣性來不及變化，根據(jù)功率和速度關(guān)系公式P=Fv，牽引力減小一半小于阻力，合力向后，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由公式P=Fv可知，功率一定時(shí)，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故物體做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減為零，物體重新做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A、B均錯(cuò)誤；C、D、由和，解得，則最后勻速的速度為，故C錯(cuò)誤，D正確．故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵分析清楚物體的受力情況，結(jié)合受力情況再確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．4、C【解析】

A．宇航員隨國際空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員A仍受到地球引力作用。故A錯(cuò)誤。B．空間站處于完全失重狀態(tài)，因此臺(tái)秤示數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力定律可知，宇航員A與地球的距離大于地球半徑，所以A所受地球引力小于他在地面上所受的引力，故C正確；D．宇航員相對(duì)于太空艙無初速釋放小球，小球受地球的萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，不會(huì)落到“地面上”，故D錯(cuò)誤；5、C【解析】

AB.物體沿彈道A運(yùn)動(dòng)時(shí)，最終落回地面，所以拋出速度vA＜7.9km/s，故AB錯(cuò)誤；CD.物體沿彈道B運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體拋出速度vB=7.9km/s時(shí)，物體剛好能不落回地面，故C正確，D錯(cuò)誤；6、B【解析】試題分析：設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，則行星質(zhì)量為6.4M，半徑為r，該人的質(zhì)量為m．則該人在行星表面上：，該人在地球表面上：．聯(lián)立兩個(gè)方程式，可以得到：．故選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用7、BD【解析】

A．小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動(dòng)能最大，故B正確；C．對(duì)小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)小球的機(jī)械能最小時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，從A到B的過程中，A點(diǎn)小球的機(jī)械能最小，則A點(diǎn)彈性勢能最大，故C錯(cuò)誤；D．系統(tǒng)機(jī)械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢能增大，則彈簧的彈性勢能與小球的動(dòng)能之和一定減小，故D正確。8、BCD【解析】

設(shè)板與豎直方向的夾角為，沿板運(yùn)動(dòng)的加速度為：設(shè)上面圓1的半徑為，下面圓2的半徑為，則Bb軌道的長度為：根據(jù)位移時(shí)間公式得：則故從上面圓1上的任一點(diǎn)沿光滑直軌道達(dá)到下面圓2的任一點(diǎn)的時(shí)間相等；因B在圓1上，C在圓1內(nèi)，D在圓1外，且板的低端堵在下面圓2上，故有；軌道Aa和Dd相交于最低點(diǎn)a（d），則對(duì)A、D有：，聯(lián)立解得：則有：故故有：故A錯(cuò)誤，BCD正確。故選BCD。9、BD【解析】AB.根據(jù)知，第一宇宙速度=7.9×103m/s，是人造衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度，是最大的環(huán)繞速度，所以衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，速度v<7.9×103m/s，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.由題意知該衛(wèi)星的周期比同步衛(wèi)星小，離地球的距離近，所以該衛(wèi)星軌道比同步衛(wèi)星軌道更低，周期比同步衛(wèi)星周期更短，故C錯(cuò)誤，D正確故選BD10、ACD【解析】

A.t=2mvF時(shí)，即B剛停下時(shí)，對(duì)AB，從t=0到2mv=解得A的動(dòng)量為p'B.當(dāng)t=4mvFt-ft=代入f=解得：P'C.t=0到B停下，對(duì)B，動(dòng)量定理-即t=2mvF時(shí)，B停下，所以t=4mvD.設(shè)A、B受到的滑動(dòng)摩擦力都為f，斷開前兩物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件得：F=2f，設(shè)B經(jīng)過時(shí)間t速度為零，對(duì)B由動(dòng)量定理得：-ft=0-mv解得：t=2mvF；由此可知，在剪斷細(xì)線前，兩木塊在水平地面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以AB為系統(tǒng)，繩子的屬于系統(tǒng)的內(nèi)力，系統(tǒng)所受合力為零；在剪斷細(xì)線后，在B停止運(yùn)動(dòng)以前，兩物體受到的摩擦力不變，兩木塊組成的系統(tǒng)的合力仍為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，故在t=0至t=2mv11、CD【解析】

據(jù)萬有引力提供向心力得GMmrAD、v=GMr，“天宮一號(hào)”的軌道半徑比“神舟十號(hào)”的軌道半徑大，“天宮一號(hào)”的線速度比“神舟十號(hào)”的線速度小，故B、ω=GMr3C、第一宇宙速度是近地環(huán)繞速度，也是最大環(huán)繞速度，所以它們的線速度都小于7.9km/s，故C正確；故選CD。【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力，分析運(yùn)行速度、角速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較出大小。12、CD【解析】

A．過山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在最低點(diǎn)時(shí)，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．在最高點(diǎn)，重力和軌道對(duì)車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對(duì)車的壓力為零時(shí)，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得；所以軌道對(duì)車的支持力為故D正確；二．填空題(每小題6分，共18分)13、B；A；7.9；【解析】

地球赤道上的物體與地球的同步衛(wèi)星具有相同的周期，即TA=TC；對(duì)B和C衛(wèi)星：GMmr2=m（2πT）2r=mv2r解得T=4π3r【點(diǎn)睛】此題涉及到兩種不同的模型；注意地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)v=rω比較線速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力比較B、C的線速度、周期大?。?4、1:43:2【解析】衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有:兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量之比是m1︰m2＝6︰1，軌道半徑之比是r1︰r2＝2︰1所以兩者的向心力之比為F1︰F2＝3:2根據(jù)萬有引力提供向心力可得：兩顆人