2022屆物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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)如圖，地球赤道上山丘e，近地資源衛(wèi)星p和同步通信衛(wèi)星q均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)e、p、q的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為ve、vp、vq，向心加速度分別為ae、ap、aq，則（）A．a(chǎn)e＜aq＜ap B．a(chǎn)e＞ap＞aqC．ve＜vp＜vq D．ve＞vp＞vq2、(本題9分)萬有引力定律是下列哪位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的A．牛頓 B．開普勒 C．卡文迪許 D．法拉第3、(本題9分)A、B兩個(gè)物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度－時(shí)間圖像如圖所示，則A．t=4s時(shí)，A、B兩物體一定相遇B．t=4s時(shí)，A、B兩物體的加速度相同C．前4s內(nèi)，A物體的平均速度小于B物體的平均速度D．前4s內(nèi)，B物體的位移比A物體的位移小4、(本題9分)如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g．當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg5、把一個(gè)小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是（）A．重力、向心力B．小球受到的合力為零C．重力、容器壁的支持力D．重力、容器壁的支持力和向心力6、(本題9分)在奧運(yùn)會(huì)賽場(chǎng)上110米跨欄比賽激動(dòng)人心，運(yùn)動(dòng)員采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心．如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離S內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為W阻，則在此過程中（）A．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了B．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了C．運(yùn)動(dòng)員的重力做功為D．運(yùn)動(dòng)員自身做功7、(本題9分)如圖所示，a是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，b、c是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星，b位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，c是同步衛(wèi)星．下列關(guān)系正確的是A．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度B．衛(wèi)星b的角速度小于衛(wèi)星c的角速度C．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的周期等于衛(wèi)星c的周期D．物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度8、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過程中，下列說法中正確的應(yīng)是（）A．物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh9、(本題9分)如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m靜置于地面；b球質(zhì)量為M，且M＞m；用手托住b球，此時(shí)輕繩剛好伸直．現(xiàn)從靜止開始釋放b球，在b球下落（未碰地之前）過程中，下列說法中正確的是：A．繩的拉力對(duì)b球做負(fù)功B．a(chǎn)球的機(jī)械能增加C．b球的機(jī)械能守恒D．a(chǎn)球和b球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒10、(本題9分)如圖所示，取稍長(zhǎng)的細(xì)竹桿，其一端固定一枚小鐵釘，另一端用羽毛做一個(gè)尾翼，做成A．B兩只“飛鏢”，將一軟木板掛在豎直墻壁上作為鏢靶．在離木板一定距離的同一高度處，將它們水平擲出，不計(jì)空氣阻力，兩只“飛鏢”插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖)．則下列說法中正確的是()A．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大B．A鏢擲出時(shí)的初速度比B鏢擲出時(shí)的初速度大C．B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大D．B鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比A鏢的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)11、在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動(dòng)能相等的是()A．甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半C．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)12、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，a球的動(dòng)量是5千克·米/秒，b球的動(dòng)量是7千克·米/秒．當(dāng)a球追上b球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動(dòng)量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖是汽車牽引力F和車速倒數(shù)v的關(guān)系圖像，汽車最終以額定功率行駛，若汽車質(zhì)量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為__W；該汽車作勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為____s。14、(本題9分)如圖所示，將一質(zhì)量m的石頭從A點(diǎn)由靜止釋放，石頭陷入泥潭并靜止于C。小球在空中下落的時(shí)間為3t，在泥潭中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，石頭陷入泥潭中阻力的沖量大小為______，石頭在泥潭中受到平均阻力大小為____.15、(本題9分)—個(gè)重為20的物體靜止放在動(dòng)摩擦因數(shù)的水平面上，若受到水平拉力為3，物體受到的是__________摩擦力，大小為__________，若受到的水平拉力為6時(shí)，物體受到的摩擦力大小為__________。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)我國(guó)第一顆繞月探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”于2007年在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭發(fā)射升空．假設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且離月球表面的高度是月球半徑．若已知該衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T、月球的半徑R、萬有引力常量G，求（1）月球的質(zhì)量（2）月球的密度17、（10分）(本題9分)如圖，一質(zhì)量m=0.4kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1的水平軌道上的A點(diǎn)。對(duì)滑塊施加一水平外力，使其向右運(yùn)動(dòng)，外力的功率恒為P=10.0W。經(jīng)過一段時(shí)間后撒去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器，當(dāng)滑塊到達(dá)傳感器上方時(shí)，傳感器的示數(shù)為25.6N。已知軌道AB的長(zhǎng)度L=2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α=37°，圓形軌道的半徑R=0.5m。（空氣阻力可忽略，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度vc的大??；（2）B、C兩點(diǎn)的高度差h及水平距離x?（3）水平外力作用在滑塊上的時(shí)間t?

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】

山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等，根據(jù)，由于山丘e的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故ve＜vq；根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式，由于近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故近地資源衛(wèi)星的線速度大于同步通信衛(wèi)星的線速度，即vq＜vp；故ve＜vq＜vp，故CD錯(cuò)誤；山丘e與同步通信衛(wèi)星q轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等，根據(jù)a=ω2r=，由于山丘e的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故山丘e的軌道加速度大于同步通信衛(wèi)星q的加速度，即ae＜aq；根據(jù)衛(wèi)星的周期公式，由于近地資源衛(wèi)星的軌道半徑小于同步通信衛(wèi)星q的軌道半徑，故近地資源衛(wèi)星的加速度大于同步通信衛(wèi)星的加速度，即aq＜ap；故ae＜aq＜ap，故A正確，B錯(cuò)誤。2、A【解析】

牛頓在前人（開普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律A．牛頓與分析相符，故A正確B．開普勒與分析不符，故B錯(cuò)誤C．卡文迪許與分析不符，故C錯(cuò)誤D．法拉第與分析不符，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】牛頓的貢獻(xiàn)有：建立了以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的力學(xué)理論；發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；創(chuàng)立了微積分3、C【解析】

A、B.由圖可知，在t=4s時(shí)兩物體速度相同，A物體圖線的斜率小于B物體圖線的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出發(fā)點(diǎn)可能不同，不能確定兩物體是否相遇，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；C、D.前4s內(nèi)，A圖像與時(shí)間軸圍成的面積小于B圖像的面積，故A的位移小于B的位移，B物體的位移比A物體的位移大，B物體的平均速度大于A物體的平均速度，故C正確，D錯(cuò)誤．4、C【解析】試題分析：小圓環(huán)到達(dá)大圓環(huán)低端時(shí)滿足：，對(duì)小圓環(huán)在最低點(diǎn)，有牛頓定律可得：；對(duì)大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：牛頓定律及物體的平衡．5、C【解析】

AD.向心力是某個(gè)力或幾個(gè)力的合力提供的，在受力時(shí)不能說物體受到了向心力，故AD錯(cuò)誤；B.小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球受到的合力提供了向心力不為零，故B錯(cuò)誤；C.小球受到重力、以及光滑容器壁的支持力，且在重力和支持力合力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確。6、A【解析】

AB．運(yùn)動(dòng)員的重心升高量為h，獲得的速度為v，則其機(jī)械能增加量為+mgh，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由題，運(yùn)動(dòng)員的重心升高量為h，則運(yùn)動(dòng)員的重力做功為W重=?mgh故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理得：W人?W阻?mgh=得到W人=+mgh+W阻故D錯(cuò)誤．故選A.7、ACD【解析】

A.地球赤道上的物體a與地球同步衛(wèi)星c具有相同的角速度，由v=rω知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星c的線速度。對(duì)于衛(wèi)星b、c，根據(jù)萬有引力提供向心力得，可得，則知衛(wèi)星c的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，所以物體a隨地球自轉(zhuǎn)的線速度小于衛(wèi)星b的線速度，故A正確。B.對(duì)于衛(wèi)星b、c，由知，衛(wèi)星b的角速度大于衛(wèi)星c的角速度，故B錯(cuò)誤；C.c是地球的同步衛(wèi)星，其運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C正確。D.對(duì)于a、c，角速度相等，由a=rω2比較知，物體a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度。故D正確；8、ACD【解析】

A.物體所受的合力為由動(dòng)能定理可得動(dòng)能的改變量，合力做功為所以動(dòng)能增加，故A正確；BD.物體下降h,知重力勢(shì)能減小mgh,動(dòng)能增加,則機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤，D正確；C.因?yàn)槌亓σ酝馄渌ψ龉Φ扔跈C(jī)械能的變化量，機(jī)械能減小，可知物體克服阻力做功為，故C正確；9、ABD【解析】AC、在運(yùn)動(dòng)的過程中，b受重力和拉力，繩的拉力對(duì)b球做負(fù)功，則小球b的機(jī)械能減小，故A正確，C錯(cuò)誤；B、在運(yùn)動(dòng)的過程中，a受重力和拉力，繩的拉力對(duì)a球做正功，則小球a的機(jī)械能增加，故B正確；D、小球a、b與地球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確；故選ABD．10、BD【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與物體的質(zhì)量無關(guān)，所以不能判斷AB質(zhì)量的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；根據(jù)知，B下降的高度大，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，根據(jù)x=v0t知，水平位移相同，則A的初速度大于B的初速度，故BD正確；由于A的初速度大于B的初速度，所以不能判斷出B鏢插入靶時(shí)的末速度一定比A鏢插入靶時(shí)的末速度大，故C錯(cuò)誤．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．11、AD【解析】

根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式可知：A.甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動(dòng)能與乙的相等，故A符合題意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半，甲的動(dòng)能與乙的不相等，故B不符合題意．C.甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動(dòng)能與乙的不相等，故C不符合題意．D.質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動(dòng)，乙向西運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能是標(biāo)量，甲的動(dòng)能與乙的相等，故D符合題意．12、BC【解析】

由題，碰撞后，兩球的動(dòng)量方向都與原來方向相同，a的動(dòng)量不可能沿原方向增大．故A錯(cuò)誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項(xiàng)可以看出，碰撞后a的動(dòng)能不變，而b的動(dòng)能增大，違反了能量守恒定律．故D錯(cuò)誤．二．填空題(每小題6分，共18分)13、5s【解析】

[1]．當(dāng)速度為30m/s時(shí)，牽引車的速度達(dá)到最大，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)F=f，所以f=2×103N．

牽引車的額定功率P=fv=2×103×30W=6×104W．[2]．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間14、4mgt4mg【解析】

[1]對(duì)小球下落的全過程分析，受重力和泥潭的阻力，取向上為正方向，由全程的動(dòng)量定理：解得：，方向向上.[