江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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)如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，OM水平，ON豎直且光滑，用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連的兩小球A和B分別套在OM和ON桿上，B球的質(zhì)量為2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)OA=0.3m，OB=0.4m，改變水平力F的大小，使A球向右加速運(yùn)動(dòng)，已知A球向右運(yùn)動(dòng)0.1m時(shí)速度大小為3m/s，則在此過程中繩對(duì)B球的拉力所做的功為（取g=10m/s2）()A．11J B．16J C．18J D．9J2、(本題9分)舉世矚目的“神舟”十號(hào)航天飛船的成功發(fā)射，顯示了我國(guó)航天事業(yè)取得的巨大成就．已知地球的質(zhì)量為M，引力常量為G，設(shè)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率為A． B． C． D．3、(本題9分)質(zhì)量為2kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平外力F的作用下，從t＝0開始在平面直角坐標(biāo)系xOy（未畫出）所決定的光滑水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過程中，x方向的位移時(shí)間圖像如圖甲所示，y方向的速度時(shí)間圖象如圖乙所示．則下列說法正確的是（）A．在0～4s內(nèi)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．t＝0時(shí)刻，物體的速度大小為10m/sC．2s末，物體的速度大小為5m/sD．2s末，克服外力F做功的功率為25W4、如圖所示，一圓盤可繞一通過圓盤中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上的小物塊A隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析，下列說法正確的是()A．受重力和支持力B．受重力、支持力、摩擦力C．受重力、支持力、向心力D．受重力、支持力、摩擦力、向心力5、(本題9分)開普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后人稱之為開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是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)任何一顆行星來說，離太陽(yáng)越近，運(yùn)行速率就越大C．行星公轉(zhuǎn)周期與行星的質(zhì)量有關(guān)D．所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸與公轉(zhuǎn)周期成正比6、一個(gè)物體沿平直道路行駛，如圖所示，近似描寫了物體在0時(shí)刻到40s這段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的υ—t圖像.這物體所受合力為零的時(shí)間為A．10s B．20s C．30s D．40s7、如圖四幅圖為生活中與向心力知識(shí)相關(guān)的情景，有關(guān)說法正確的是（）A．圖甲為火車轉(zhuǎn)彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉(zhuǎn)秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應(yīng)快速通過此路面8、(本題9分)如圖所示，A為系在豎直輕彈簧上的小球，在豎直向下的恒力F的作用下，彈簧被壓縮到B點(diǎn)，現(xiàn)突然撤去力F，小球?qū)⒃谪Q直方向上開始運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)空氣阻力，則下列中說法正確的是（）A．小球在上升過程中，重力勢(shì)能逐漸增大B．小球在上升過程中，動(dòng)能先增大后減小C．小球上升至彈簧原長(zhǎng)處時(shí)，動(dòng)能最大D．小球上升至彈簧原長(zhǎng)處時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能之和最大9、(本題9分)如圖所示，兩根長(zhǎng)度不相同的細(xì)線分別系有兩個(gè)完全相同的小球，細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)．設(shè)法讓兩個(gè)小球均在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知L1跟豎直方向的夾角為60°，L2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是（）A．細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為B．小球m1和m2的角速度大小之比為C．小球m1和m2的向心力大小之比為D．小球m1和m2的線速度大小之比為10、我國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃在2018年展開，在火星發(fā)射軌道探測(cè)器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，火星的半徑約為地球半徑的1A．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面與地球表面的重力加速度之比為4:9D．火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的6311、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角。B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上，現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)（彈簧彈性勢(shì)能，其中x為彈簧的形變量）?，F(xiàn)釋放A，此后運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A．當(dāng)C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度最大B．A獲得最大速度為C．彈簧彈性勢(shì)能最小時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最大D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A小球機(jī)械能一直減小12、如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高．一個(gè)質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處．小球從最高點(diǎn)A由靜止開始沿逆時(shí)針方向下滑，已知彈簧的原長(zhǎng)為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．下列說法正確的有（）A．彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mgD．小球從A到C的過程中，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量二．填空題(每小題6分，共18分)13、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____.14、(本題9分)一列簡(jiǎn)諧橫波，沿x軸正向傳播．t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，圖乙是圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．則這列波的周期為____s，波速為___m/s。15、(本題9分)18世紀(jì)，數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂，哲學(xué)家伏爾泰曾經(jīng)設(shè)想“穿透”地球；假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個(gè)人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，(已知此人的質(zhì)量m＝50kg；地球表面處重力加速度g取10m/s2；地球半徑R＝6.4×106m；假設(shè)地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體．均勻球殼對(duì)殼內(nèi)任一點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)合引力為零)則以下說法正確的是A．人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，由于重力發(fā)生變化，故機(jī)械能不守恒B．人在下落過程中，受到的萬有引力與到地心的距離成正比C．人從北極開始下落，到剛好經(jīng)過地心的過程，萬有引力對(duì)人做功W＝3.2×109JD．當(dāng)人下落經(jīng)過距地心R瞬間，人的瞬時(shí)速度大小為×103m/s三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為R、A端與圓心O等高，AD為水平面，B端在O的正上方，一個(gè)小球自A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn)，求：(1)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；(2)落點(diǎn)C與A點(diǎn)的水平距離；17、（10分）一個(gè)人在10m高的樓頂水平拋出一個(gè)小球，小球在空中沿水平方向運(yùn)動(dòng)10m后，落到水平地面上．不計(jì)空氣阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（1）小球被拋出時(shí)的速度大小；（3）小球落地時(shí)的速度大?。?/p>

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、C【解析】

A球向右運(yùn)動(dòng)1．1m時(shí)，由幾何關(guān)系得，B上升距離：h=1．4m-m=1．1m；此時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角的正切值：tanθ=，則得cosθ=，sinθ=由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可知：B球的速度為vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，由動(dòng)能定理得：WF-mgh=mvB2,代入數(shù)據(jù)解得：WF="18J,"即繩對(duì)B球的拉力所做的功為18J【點(diǎn)睛】本題中繩子拉力為變力，不能根據(jù)功的計(jì)算公式求拉力做功，而要根據(jù)動(dòng)能定理求變力做功．2、A【解析】研究飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，解得：v＝，故選A．3、D【解析】由圖甲圖得到物體在x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為，y方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，故0-4s內(nèi)物體做曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t=0時(shí)刻，y方向物體的分速度為vy=10m/s，物體的速度大小為．故B錯(cuò)誤．2s末，物體的y方向的速度大小為5m/s，則速度為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由乙圖的斜率等于加速度，得到物體的加速度大小為；所受外力F的大小為F=ma=5N．2s末，外力的功率P=Fvy=5×5W=25W．故D正確．故選D.點(diǎn)睛：本題知道x、y兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成法求解合運(yùn)動(dòng)的情況．對(duì)于位移圖象與速度圖象的斜率意義不同，不能混淆：位移圖象的斜率等于速度，而速度圖象的斜率等于加速度.4、B【解析】

小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖所示重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力．A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故B正確；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D錯(cuò)誤；5、B【解析】A、根據(jù)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；所以A錯(cuò)誤。B、根據(jù)第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。所以對(duì)任何一顆行星來說，離太陽(yáng)越近，運(yùn)行速率就越大；所以B正確。C、D、開普勒第三定律中的公式R3T2【點(diǎn)睛】開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵。6、B【解析】

在10-30s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，所以這物體所受合力為零的時(shí)間為20s。A.10s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.20s，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.30s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.40s，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，防止脫軌.故選項(xiàng)A符合題意.B．汽車過拱形橋時(shí)，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項(xiàng)B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質(zhì)力，由其他力提供.故選項(xiàng)C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時(shí)，速度越大，對(duì)地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對(duì)輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項(xiàng)D不符合題意.8、ABD【解析】

小球在上升過程中，隨高度增加重力勢(shì)能逐漸增大，選項(xiàng)A正確；小球在上升過程中，一開始彈簧的彈力大于重力，加速度方向向上，小球做加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，動(dòng)能增大。當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度為零；當(dāng)彈力小于重力后，加速度方向向下，小球做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，即動(dòng)能先增大后減小，故B正確。小球在上升過程中，開始時(shí)彈力大于重力，動(dòng)能增加，而當(dāng)彈力和重力相等后，合外力做負(fù)功，動(dòng)能減小，則在彈力等于重力時(shí)刻，小球動(dòng)能最大，而不是彈簧在原長(zhǎng)位置動(dòng)能最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；撤去F后對(duì)于小球、地球、彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，小球在上升過程中，彈簧的壓縮量不斷減小，則彈性勢(shì)能一直減小，當(dāng)恢復(fù)到原長(zhǎng)位置時(shí)，彈性勢(shì)能最小，則動(dòng)能和重力勢(shì)能之和最大，故D正確。故選ABD。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要分析小球在上升過程中的受力情況，來分析運(yùn)動(dòng)情況，理解加速度的變化由重力與彈力共同決定，掌握速度如何變化，并知道加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大值．9、AC【解析】

A.對(duì)任一小球研究．設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，豎直方向受力平衡，則：Tcosθ=mg，解得：，所以細(xì)線L1和細(xì)線L2所受的拉力大小之比為：T1：T2=cos30°：cos60°=：1，故A正確；B.小球所受合力的大小為mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律得：mgtanθ=mLsinθω2，得：ω=.兩小球的角速度之比為：ω1：ω2=，故B錯(cuò)誤；C.小球所受合力提供向心力，則向心力為：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比為：F1：F2=tan60°：tan30°=3：1，故C正確；D.根據(jù)v=ωr，小球m1和m2的線速度大小之比為：v1：v2=，故D錯(cuò)誤．故選AC.10、BC【解析】AB、火星探測(cè)器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽(yáng)系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、由GMmR2=mv2R=mg故選BC。11、BCD【解析】

A．設(shè)初態(tài)彈簧的壓縮量為，因B球平衡且細(xì)繩拉直無拉力，有設(shè)C球剛要離開地面時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為，對(duì)C球的平衡有可得此時(shí)細(xì)繩、B球和A球的系統(tǒng)，沿著繩的方向有則B球和A球已經(jīng)在沿著繩的方向減速運(yùn)動(dòng)，故當(dāng)C恰好離開地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，故A錯(cuò)誤；B．細(xì)繩、B球和A球的系統(tǒng)在沿著繩的方向的加速度為零時(shí)，A和B的速度達(dá)到最大，則動(dòng)能最大在彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，由能量守恒定律有解得A獲得的最大速度為故B正確；C．B與A的系統(tǒng)動(dòng)能最大時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，則有彈簧彈性勢(shì)能最小時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最大，故C正確；D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，對(duì)A球而言除重力外只有繩的拉力做負(fù)功，則A球的機(jī)械能一直減小，故D正確。故選BCD。12、CD【解析】

彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，在此后的過程中，小球的重力沿軌道的切向分力大于彈簧的彈力沿軌道切向分力，小球仍在加速，所以彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的動(dòng)能不是最大．故A錯(cuò)誤．由題可知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB=2．故B錯(cuò)誤．設(shè)小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為F．在A點(diǎn)，圓環(huán)對(duì)小球的支持力F1=mg+F；在B點(diǎn)，由圓環(huán)，由牛頓第二定律得：F2-mg-F=m，解得圓環(huán)對(duì)小球的支持力F2=5mg+F；則F2-F1=4mg，由牛頓第三定律知，小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mg，故C正確．小球從A到C的過程中，根據(jù)功能原理可知，彈簧對(duì)小球做的功等于小球機(jī)械能的增加量．故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要分析清楚小球的受力情況，判斷能量的轉(zhuǎn)化情況，要抓住小球通過A和B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量相等，彈簧的彈性勢(shì)能相等．二．填空題(每小題6分，共18分)13、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.[2]泥潭對(duì)球的平均阻力設(shè)為，由沖量解得：.14、0.2；10；【解析】

由甲圖得到波長(zhǎng)為2m，由乙圖得到周期為0.2s，故波速為：v=λ15、BD【解析】

人下落過程只有重力做功，重力做功效果為重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，故機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；設(shè)人到地心的距離為r，地球密度為，由萬有引力定律可得：人在下落過程中受到的萬有引力，故萬有引力與到地心的距離成正比，故B正確；由萬有引力可得：人下落到地心的過程重力做功，故C錯(cuò)誤；由萬有引力可得：人下落到距地心的過程重力做功，設(shè)地球質(zhì)量為M，則有：，又有地球表面物體重力等于萬有引力，則有：，故，則重力做功為，由動(dòng)能定理可得：，所以，當(dāng)人下落經(jīng)過距地心瞬間，人的瞬時(shí)速度，故D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力定律及球體體積公式求得不同半徑處的萬有引力表達(dá)式，進(jìn)而得到萬有引力做的功，再由動(dòng)能定理求得人的速度；