湖南省漣源一中2022年高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)如圖所示,由A、B組成的雙星系統(tǒng)，繞它們連線上的一點做勻速圓周運動,其運行周期為T,A、B間的距離為L,它們的線速度之比v1A．AB角速度比為：ωB．AB質量比為：MAMC．A星球質量為：MA=4D．兩星球質量為：MA+MB=42、一個質量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設球棒與壘球的作用時間為0.01s。下列說法正確的是（）A．壘球的動量變化量大小為3.6kg·m/sB．球棒對壘球的沖量大小為126N·sC．球棒對壘球的平均作用力大小為1260ND．球棒對壘球做的功為36J3、(本題9分)如圖所示為一質點做直線運動的v-t圖象，下列說法正確的是()A．在18～22s時間內，質點的位移為24mB．18s時質點速度反向C．整個過程中，E點處質點離出發(fā)點最遠D．整個過程中，CE段的加速度最大4、如圖所示，一個球用一不計質量的網兜掛在光滑的墻壁上，已知球的重力為G，網兜懸繩與墻壁的夾角為α。則球對網兜的拉力F1及球對墻壁的壓力F2大小分別為A．F1=，F2=Gtanα B．F1=Gcosα，F2=GsinαC．F1=，F2= D．F1=Gtanα，F2=5、如圖，位于水平面的圓盤繞過圓心O的豎直轉軸做圓周運動，在圓盤上有一質量為m的小木塊，距圓心的距離為,木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為壓力的k倍，在圓盤轉速緩慢增大的過程中，下列說法正確的是()A．小木塊滑動時，沿切線方向滑離圓盤B．小木塊受重力、支持力和向心力C．小木塊獲得的最大動能為D．小木塊所受摩擦力提供向心力，始終指向圓心，故不對其做功6、(本題9分)物體在拉力作用下向上運動，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，則A．物體重力勢能減少5J B．物體機械能增加5JC．合力做功為20J D．物體機械能減小5J7、已知地球的質量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達式有：A． B． C． D．8、(本題9分)在水平地面上，質量為m=1kg的物塊在水平拉力F作用下由靜止開始移動．已知物塊與地面間動摩擦因數為，拉力做功與物塊位移之間關系如圖所示．則A．拉力F逐漸增大B．物塊加速度大小為1.0m/s2C．物塊加速度大小為2.0m/s2D．物塊在4m處速度大小為4m/s9、甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質量分別為m和2m，它們繞地球做圓周運動的軌道半徑分別為2r和r，下列說法正確的是A．甲、乙的周期之比為4∶1 B．甲、乙的向心力之比為1∶8C．甲、乙的動能之比為1∶4 D．甲、乙的動能之比為1∶810、(本題9分)在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動能相等的是()A．甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的一半C．甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動11、(本題9分)質量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當它以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率剛好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（

）A．發(fā)動機提供的動力保持不變 B．汽車的加速度將減小C．汽車的最大行駛速度為 D．汽車的額定功率為12、(本題9分)如圖所示，質量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，取地面為零勢能面，則（）A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達底端時重力的瞬時功率相同D．到達底端時兩物體的機械能不相同二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．裝置中的氣墊導軌工作時可使滑塊懸浮起來，以減小滑塊運動過程中的阻力．實驗前已調整氣墊導軌底座保持水平，實驗中測量出的物理量有：鉤碼的質量m、滑塊的質量M、滑塊上遮光條由圖示初始位置到光電門的距離x．（1）若用游標卡尺測得遮光條的寬度為d，實驗時掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt，則可計算出滑塊經過光電門時的速度為___．（2）要驗證系統(tǒng)的機械能守恒，除了已經測量出的物理量外還需要已知_____．（3）本實驗通過比較_____和______在實驗誤差允許的范圍內相等（用物理量符號表示），即可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．14、（10分）(本題9分)在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，備有下列器材：A．電火花計時器；B．天平；C．秒表；D．交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細繩、砝碼、滑塊(可騎在氣墊導軌上)；H.氣墊導軌(一端帶定滑輪)；I.毫米刻度尺；J.小型氣泵．(1)實驗中應選用的器材有________________；實驗的研究對象是________________．(2)本實驗分兩大步驟進行：①________________；②________________.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）(本題9分)一根長40cm的輕桿，一端固定于O點，另一端拴著一個質量為2kg的小球，繞O點在豎直面內運動，在最高點時，求:(g=10m/s2)(1)當桿對小球施加拉力的大小為25N時，小球的速度大?。?2)小球的速度大小為1m/s時，桿對小球的作用力。16、（12分）(本題9分)天宮二號于2016年9月15日成功發(fā)射，它將和隨后發(fā)射的神舟十一號飛船在空間完成交會對接，成為我國第一個真正意義上的空間實驗站．天宮二號進入運行軌道后，其運行周期為T，距地面的高度為h，已知地球半徑為R，萬有引力常量為G．若將天宮二號的運行軌道看做圓軌道，求：(1)地球質量M；(2)地球的平均密度．17、（12分）(本題9分)將一個小球以10m/s的速度沿水平方向拋出，小球經過1s的時間落地。不計空氣阻力作用，g=10m/s2。求：（1）拋出點與落地點在豎直方向的高度差；（2）小球落地時的速度大小。

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、D【解析】

A、萬有引力提供雙星做圓周運動的向心力,他們做圓周運動的周期T相等,根據ω=2πBCD、根據v=ωr，v1v2=2，可知兩星球運動的半徑之比為解得：M1同理：GMM且M所以AB質量比為MA綜上所述本題答案是：D【點睛】雙星受到的萬有引力大小相等,周期相同,萬有引力提供做圓周運動的向心力,應用牛頓第二定律分別對每一個星體列方程,然后求出雙星的質量2、C【解析】

設壘球的初速度的方向為正方向，則末速度為。A．動量的變化量為矢量，有即壘球的動量變化量大小為12.6kg·m/s，負號表示方向與初速度方向相反，故A錯誤；B．由動量定理可知，球棒對壘球的沖量大小為12.6N·s，負號表示方向與初速度方向相反，故B錯誤；C．由沖量的定義可知，球棒對壘球的平均作用力大小為故C正確；D．球棒對壘球作用的過程，由動能定理可知，球棒對壘球做的功為故D錯誤。故選C。3、D【解析】

根據速度圖象，分析質點的運動情況，確定什么時刻離出發(fā)點最遠．速度圖線的斜率等于加速度，根據數學知識分析加速度的大?。畧D線與坐標軸所圍“面積”等于位移，圖線在t軸上方，位移為正值，圖線在t軸下方，位移為負值．【詳解】圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，在坐標軸上方表示正位移，下方表示負位移，所以18s~22s面積和為零，即位移為零，A錯誤；18s質點的速度仍為正，即仍朝著正方向運動，B錯誤；當正面積最大時，離出發(fā)點最遠，即在20s時最遠，C錯誤；圖像的斜率表示加速度，故CE段的加速度最大，D正確．4、A【解析】

對足球進行受力分析，如圖所示。

小球處于靜止狀態(tài)，故由平衡條件可得：F2=F1sinα；G=F1cosα；聯(lián)立解得：；F2=Gtanα；由牛頓第三定律可知球對網兜的拉力F1及球對墻壁的壓力F2大小分別為：；F2=Gtanα；A.F1=，F2=Gtanα，與結論相符，選項A正確；B.F1=Gcosα，F2=Gsinα與結論不相符，選項B錯誤；C.F1=，F2=，與結論不相符，選項C錯誤；D.F1=Gtanα，F2=，與結論不相符，選項D錯誤；5、C【解析】

A.小木塊滑動時，還受到指向圓心的摩擦力，所以軌跡為曲線，不會沿切線方向飛出，故A錯誤；B.小木塊在運動的過程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。向心力是效果力，不能說小球受到向心力。故B錯誤；C.在木塊的摩擦力沒有達到最大前，靜摩擦力的一部分提供向心力，由牛頓第二定律得：木塊所受的靜摩擦力沿圓心方向的分力，又最大靜摩擦力等于滑動摩擦力：，解得最大速度，則小球的最大動能不超過：，故C正確；D.當圓盤轉速增大時，小木塊的速度增大，由于重力和支持力不做功，根據動能定理知，摩擦力做正功，故D錯誤；6、B【解析】

A.物體向上運動重力做負功5J，故重力勢能增加了5J；故A錯誤.C.合力做功W=10-5-5=0，即合力做功為零；故C錯誤.BD.除重力以外的力做功衡量機械能的變化，因此物體的機械能增加了△E=10-5=5J；故B正確，D錯誤.7、AB【解析】第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據萬有引力提供向心力得：，解得:，故A正確，根據地面附近引力等于重力得：，聯(lián)立可得：，故AB正確，CD錯誤．8、CD【解析】

A．拉力做功，故圖像的斜率表示拉力F，從圖中可知斜率恒定，即F恒定，A錯誤；BC．根據圖像可得，根據牛頓第二定律可得物塊的加速度大小為：，B錯誤C正確；D．根據動能定理可得：，解得，D正確．9、BC【解析】

根據可知可知，甲、乙的周期之比為2∶1，選項A錯誤；由可知，甲、乙的向心力之比為1∶8，選項B正確；由可知，甲、乙的動能之比為1∶4，選項C正確，D錯誤.10、AD【解析】

根據動能的表達式可知：A.甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的相等，故A符合題意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故B不符合題意．C.甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故C不符合題意．D.質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動，動能是標量，甲的動能與乙的相等，故D符合題意．11、BD【解析】

發(fā)動機始終在額定功率下工作，即發(fā)動機的功率保持不變，而汽車加速運動，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時，牽引力減小，故A錯誤；水平方向上汽車在發(fā)動機牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運動，,當牽引力F減小時，加速度減小，故B正確；當它以速度v、加速度a加速前進時，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計算出牽引力F=f+ma，則此時汽車的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當汽車行駛速度達到最大時，牽引力F=f，則此時的速度：，故C錯誤；故選BD。【點睛】本題是牛頓第二定律與功率類問題的綜合，關鍵是知道汽車的運動特點，做加速度減小的變加速運動，加速度為零時速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。12、AB【解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運動，B做自由落體運動，A的運動時間大于B的運動時間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達底端時兩物體的速度大小相等，到達底端時A重力的瞬時功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯誤。D.兩物體運動過程中只有重力做功，機械能守恒，兩物體初態(tài)機械能相同，則到達底端時兩物體的機械能相同，故D錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、當地的重力加速度mgx【解析】

（1）因為光電門的寬度非常小，所以通過其的平均速度可認為是瞬時速度，故通過光電門的速度為（2）系統(tǒng)下降距離x時，重力勢能的減小量為，系統(tǒng)動能的增量為，可知還需要測量當地的重力加速度（3）只需滿足即可驗證，所以比較重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可14、A、B、D、F、G、H、I、J騎在氣墊導軌上的滑塊研究a與F的關系(m一定)研究a與m的關系(F一定)【解析】（1）因實驗中打點計時器本身可以記錄時間，故不用秒表；電源應采用交流電流，故電池組不需要；需要測量小車的質量，故需要天平，實驗需要測量物體運動的位移，因此缺少刻度尺．研究小車在氣墊導軌上受細線的拉力運動，所以需要氣墊導軌(一端帶定滑輪)和小型氣泵