2021-2022學(xué)年常州市實(shí)驗(yàn)初級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）

填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"o

2.作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦

干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。

3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先

劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

4.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、“科學(xué)真是迷人.”如果我們能測出月球表面的重力加速度g,月球的半徑R和月球繞地球的轉(zhuǎn)動周期T,就能夠

根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了.已知引力常數(shù)為G,用M表示月球質(zhì)量，關(guān)于月球質(zhì)量，下列說法正確的是

（）

C.+T2R3

D.M=

GT4萬2G

2、（本題9分）下列說法中正確的是（）

A.曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動

B.物體受到恒力作用，不可能做曲線運(yùn)動

C.物體在變力作用下，其動能一定改變

D.如果物體的動量發(fā)生變化，則其動能也一定改變

3、（本題9分）在我國探月工程計(jì)劃中，“嫦娥五號”將會登月取樣返回地球.當(dāng)“嫦娥五號”離開繞月軌道飛回地球的

過程中，地球和月球?qū)λ囊θ撕褪?的大小變化情況是（）

A.Fi增大，入減小

B.B減小,尸2增大

C.尸I和尸2均增大

D.尸1和尸2均減小

4、（本題9分）關(guān)于能源，下列說法正確的是（）

A.一次能源是可再生能源B.二次能源是可再生能源

C.煤、石油、天然氣屬于新能源D.太陽能、核能屬于新能源

5、（本題9分）將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道1.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、1相

切于P點(diǎn)，M、N為橢圓軌道短半軸的端點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運(yùn)行時（如圖所示），以下說法正確

的是（）

A.在三條軌道中周期從大到小的順序是1軌道、1軌道、2軌道

B.在三條軌道中速率最大的時刻為經(jīng)過2軌道的Q點(diǎn)，速率最小的時刻為經(jīng)過2軌道上P點(diǎn)

C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上從M—P—N運(yùn)動所需的時間等于從N—Q—M的時間

6、（本題9分）如圖所示，用勁度系數(shù)為15N/m的輕彈簧懸掛一個絕緣帶有電荷量為2.0xl0-7c的小球A,此時彈簧

的長度為10cm。在A的正下方放一個帶電球B時，彈簧伸長量增加4cm,此時兩球相距12cm。已知靜電力常量為

Z:=9xl（）9N-i-n2/C2A、B可視為點(diǎn)電荷，貝！J（）

T>

J

X

A.A球受到的庫侖力是2.1NB.A球受到的庫侖力是L5N

C.B球帶負(fù)電，電荷量是1.2x10之2D.B球帶負(fù)電，電荷量是4.8xl（）FC

7、（本題9分）下列運(yùn)動屬于反沖運(yùn)動的有（）

A.乒乓球碰到墻壁后彈回B.發(fā)射炮彈后炮身后退

C.噴氣式飛機(jī)噴氣飛行D.船員劃槳使船前進(jìn)

8、將三個光滑的平板傾斜固定，三個平板頂端到底端的高度相等，三個平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為

&、02.03,如圖所示?，F(xiàn)將三個完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個平板同時無初速度地釋放，經(jīng)一段時間到達(dá)平板

的底端。則下列說法正確的是（）

A.重力對三個小球所做的功相同

B.沿傾角為6.,的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小

C.三個小球到達(dá)底端時的動量相同

D.沿傾角為03的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小

9、如圖所示，°、8是兩個在同一平面內(nèi)的，繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其中已知》為地球同步衛(wèi)星，引力

常量為G.據(jù)圖和上述信息，關(guān)于地球和衛(wèi)星“、6的分析或結(jié)論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度力、股，繞行周期幾、

辦等。下列的敘述正確的是（）

A.由于外＞以，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星?追上

B.衛(wèi)星a的繞行周期幾一定小于24h

C.衛(wèi)星a、8的軌道平面一定與地球的赤道平面重合

D.利用以上信息，可計(jì)算出地球的半徑

10、（本題9分）忽略空氣阻力，下列物體運(yùn)動過程中滿足機(jī)械能守恒的是

A.電梯勻速下降

B.物體自由下落

C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端

D.物體沿著斜面勻速下滑

11、（本題9分）如圖所示，質(zhì)量分別為加和2，%的A8兩個物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平圓盤上沿直徑方向放置，與轉(zhuǎn)

盤的動摩擦因數(shù)均為〃（可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）.A離軸的距離為R,B離軸的距離為2R,兩物塊用

一根細(xì)繩連在一起.A8隨圓盤以角速度。一起做勻速圓周運(yùn)動，且與圓盤保持相對靜止，下列說法正確的是（

A.A所受的合外力與8所受的合外力大小相等

B.8所受摩擦力方向指向圓心

C.若@〈絲，細(xì)繩無張力

\2R

D.若①〉卷4B兩物塊與圓盤發(fā)生相對滑動

12、用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）

A.小球過最高點(diǎn)時，繩子張力可以為零

B.小球過最高點(diǎn)時的速度是0

C.小球做圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)時的最小速度是也R

D.小球過最高點(diǎn)時，繩子對小球的作用力可以與球所受重力方向相反

二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）

實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m=250g,由打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，如圖2所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求

的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為三個連續(xù)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一個點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.

選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢能減少量4Ev=J.B點(diǎn)的瞬時速度%=m/s（以

上均要求保留3為有效數(shù)字）

14、（10分）（本題9分）隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動時，無法

用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（圖中。為光滑的小孔）來間接測量物體的

質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動。設(shè)飛船中帶有基本的測量工具。

（1）物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì)，原因是.

（2）實(shí)驗(yàn)時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)尸、圓周運(yùn)動的周期T和一。

彈蓄秤

三、計(jì)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）一輛小汽車在平直公路上由靜止啟動，加速度為1.2m/s2。求：

（1）小汽車啟動后速度達(dá)到6m/s時所用的時間？

（2）此過程中通過的位移？

16、（12分）（本題9分）如圖所示，豎直面內(nèi)有半徑為2R的四分之一光滑圓弧型細(xì)桿BC和半徑為R的二分之一光

滑圓弧型細(xì)桿CD在最低點(diǎn)C平滑連接，光滑豎直細(xì)桿AB與圓弧型細(xì)桿BC在B點(diǎn)平滑連接。一質(zhì)量為m的小球穿

在直桿上，從距B點(diǎn)g的P點(diǎn)由靜止釋放，重力加速度為g,求：

（1）小球經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大??；

（2）小球經(jīng)過D點(diǎn)時細(xì)桿對小球的作用力。

17、（12分）（本題9分）柴油打樁機(jī)的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣虹與活塞間有柴油與空氣的混合物.在

重錘與樁碰攤的過程中，通過壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而使樁向下運(yùn)動，錘向上運(yùn)動.現(xiàn)把柴油打

樁機(jī)和打樁過程簡化如下：柴油打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為錘在樁帽以上高度為〃處（如圖1）從靜止開始沿豎直軌道

自由落下，打在質(zhì)量為M（包括樁帽）的鋼筋混凝土樁子上，同時，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這過程

的時間極短.隨后，樁在泥土中向下移動一距離/.已知錘反跳后到達(dá)最高點(diǎn)時，鋒與已停下的樁子之間的距離也為〃

（如圖2）.已知mnl.OxlO,kg,M-2.0xl03kg,h=2.0m,/=0.2m,重力加速度g=lOm/s2,混合物的質(zhì)

量不計(jì)，設(shè)樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力/是恒力，求：

（1）重錘加與樁子”發(fā)生碰撞之前的速度M大小;

（2）重錘〃?與樁子”發(fā)生碰后即將分離瞬間，樁子的速度V大小;

(3)樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力廠的大小.

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、A

【解析】

在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，由此列式可求得月球的質(zhì)量.月球繞地球做圓周運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提

供向心力列式，也能求得月球的質(zhì)量.

【詳解】

A、B項(xiàng)：在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，則有G攀=，〃g,,可得月球的質(zhì)量為M=*,故A正確,

B錯誤;

C、D項(xiàng)：月球繞地球做圓周運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提供向心力得G"=〃z"r,由于r表示軌道半徑，而R表

r2T-

示月球半徑，可得地球質(zhì)量色:，故C、D錯誤.

GT2

故應(yīng)選：A.

【點(diǎn)睛】

解決本題時要掌握兩種求天體質(zhì)量的方法：1、根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，可計(jì)算中心天體的質(zhì)量M.2、在

星球表面重力與萬有引力相等，可以根據(jù)重力加速度和星球半徑求得星球質(zhì)量.

2、A

【解析】

A.物體做曲線運(yùn)動則速度方向一定會發(fā)生改變，故一定是變速運(yùn)動，故A正確.

B.曲線運(yùn)動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線，與是否是恒力無關(guān)，平拋運(yùn)動合力就是恒定的，但與速度

不共線，故B錯誤；

C.變力可能是方向變化，大小不變，例如勻速圓周運(yùn)動的合力就是變力，一直和速度方向垂直，速度大小不變方向

改變，動能不變，故C錯誤.

D.物體動量發(fā)生變化有可能是速度方向發(fā)生了變化，但大小不變，此時動能不變，故D錯誤.

3、A

【解析】

GMm

根據(jù)知，當(dāng)“嫦娥五號”離開繞月軌道飛回地球的過程中，與月球之間的距離變大，與地球之間的距離減小，

r

可知地球?qū)λ娜f有引力Fi增大，月球?qū)λ娜f有引力F2減小.故A正確，B.C.D錯誤.

故選A.

點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力定律公式，結(jié)合“嫦娥五號”與地球和月球之間距離的變化判斷萬有引力的變化.

4、D

【解析】

試題分析：從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，像風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能，可以

在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充，所以它們屬于可再生能源；可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源.

解：A、可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源，一次能源并不一定都是可再生能源，比如煤是一次能源，但屬于

不可再生能源，A錯誤；

B、并不是所有的二次能源都是可再生能源，故B錯誤；

C、煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，而像太陽能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮堋淠艿葘儆谛履茉?故C錯誤，D正

確；

故選D.

點(diǎn)評：難度較小，掌握能源的分類方法和能源的種類即可解答.

5、B

【解析】

A、由開普勒第三定律，a=%則半徑（半長軸）大的周期大，軌道1半徑比軌道2半長軸大，軌道2半長軸大于

軌道1,所以衛(wèi)星在軌道1上的周期大于軌道2的周期大于在軌道1上的周期，故A錯誤.

B、從軌道1到軌道2,衛(wèi)星在。點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，要實(shí)現(xiàn)這個運(yùn)動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，

所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力.所以在軌道2上。點(diǎn)的速度大于軌道1上0點(diǎn)的速度.在軌道2上尸點(diǎn)的速

度小于軌道1上尸點(diǎn)的速度，根據(jù)u=得衛(wèi)星在軌道1上線速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，所以在軌道2上

P點(diǎn)的速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，故B正確;

C、衛(wèi)星運(yùn)行時只受萬有引力，加速度。=七~,所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過尸點(diǎn)時的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過P

r

點(diǎn)時的加速度，C錯誤;

D、近地點(diǎn)速度大，遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小，則在軌道2上從M-PW運(yùn)動所需的時間小于從N-Q-M的時間，則D錯誤.

故選B.

【點(diǎn)睛】

本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論.知道知道衛(wèi)星變軌的原理,

衛(wèi)星通過加速或減速來改變所需向心力實(shí)現(xiàn)軌道的變換.

6、D

【解析】

AB.A球受到的庫侖力

心嗎=匕Ar=15x4x10-2N=O.6N

故AB錯誤；

CD.彈簧伸長，說明A和B相互吸引，帶電性不同，故B球帶負(fù)電，根據(jù)庫侖定律

心會贊

則

%=等

初A

解得

=4.8xlO^C

故C錯誤，D正確。

故選D。

7,BCD

【解析】

乒乓球碰到墻壁上彈回是因?yàn)槭艿搅藟Ρ诘淖饔昧?，不是反沖，故A錯誤；發(fā)射炮彈后炮身后退，屬于反沖運(yùn)動，故

B正確；噴氣式飛機(jī)是利用飛機(jī)與氣體間的相互作用，而促進(jìn)飛機(jī)前進(jìn)的，屬于反沖運(yùn)動，故C正確；船員劃槳使船

前進(jìn)，反沖運(yùn)動，故D正確；故選BCD.

【點(diǎn)睛】分析各項(xiàng)運(yùn)動中是否是由于相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果；從而明確是否屬于反沖現(xiàn)

象.

8、ABD

【解析】

A.因?yàn)槿齻€小球下落的高度差相同，所以重力對三個小球所做的功相同，故A正確；

h

B.小球沿斜面下滑時，加速度a=gsin。，下滑的位移是x=—J。所以下滑的時間—,由圖可知

4>%>耳，所以不<。2<4,沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項(xiàng)分析可知，重

力對三個小球做功相同，也就是合力對三個小球做功相同，所以小球的合力的平均功率《>鳥>片,故B正確

C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個小球到達(dá)底端時，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動量的

大小相等，但方向不同，所以三個小球到達(dá)底端時的動量不相同，故C錯誤；

D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個小球到達(dá)底端時，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率P=〃?gusin。，

由圖可知4>a>4,所以沿傾角為優(yōu)的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小，故D正確。

9、BC

【解析】

A.衛(wèi)星a減速時，a將做近心運(yùn)動，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星分追上。故A錯誤。

B.根據(jù)萬有引力提供向心力，得：

解得:

T=2萬

可知，衛(wèi)星a的繞行周期北一定小于衛(wèi)星》的繞行周期7〃，即一定小于24h,故B正確。

C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，）是兩個在同一平面內(nèi)的，方為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星如

b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。

D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯誤。

10、BC

【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機(jī)械能減小，故A錯誤；

B.物體自由下落時只受重力，所以機(jī)械能守恒，故B正確；

C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故C正確；

D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機(jī)械能不守恒，故D錯誤。

11,BCD

【解析】

A、物塊A與8一起做勻速圓周運(yùn)動，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：可知8受到的合外

力是A的4倍；故A錯誤.

B、8有相對于圓盤向外運(yùn)動的趨勢，而且8需要的向心力比A大，所以3受到的摩擦力的方向指向圓心；故B正確.

C、物塊8距離圓心較遠(yuǎn)，當(dāng)B的向心力恰好等于最大靜摩擦力時：2m^-2R=^-2mg,貝!］：必篝,則當(dāng)

絲時，繩子上沒有拉力；故正確.

0)<C

\2R

D、設(shè)當(dāng)A、B所受摩擦力均達(dá)到最大時，細(xì)線拉力為T,

對A物塊：T一〃mg=tn8;R,

對B物塊：T+ju-2mg=2ma)2-2R

聯(lián)立解得：傷故D正確.

故選BCD.

12、AC

【解析】

A、小球在圓周最高點(diǎn)時，向心力可能等于重力，此時拉力為零，故A正確；B、C、小球剛好能過最高點(diǎn)時滿足的條

件是小球受的重力提供向心力，即：即-=、,=，故B錯誤，C正確.D、因輕繩只能被拉長提供拉力，

一LL口1一

故在最高點(diǎn)繩的拉力只能是和重力方向相同，D錯誤.故選AC.

【點(diǎn)睛】圓周運(yùn)動問題重在分析向心力的來源，利用牛頓第二定律列方程，記住剛好能過最高點(diǎn)的臨界情況.

二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）

13、0.490J1.95/72/5

【解析】

從。至UB重力勢能的減少量為AEPB=025x9.8x0.20=0.49（1/

利用中點(diǎn)時刻的速度等于平均速度可求得:乙==1.95m/s

2T2x0.02

故本題答案是：（1）0.490J（2）1.95/〃/s

FT?

14、物體與接觸面間沒有壓力，摩擦力為零圓周運(yùn)動的半徑R加

4兀2R

【解析】

(1)口］太空中物體處于完全失重狀