2022屆湖北省棗陽市白水高中物理高一第二學(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請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球以速度v0水平拋出，恰好與傾角為30°的斜面垂直相碰，其彈回的速度大小與碰撞前的速度大小相等，求小球與斜面碰撞過程中受到的沖量大小為A．mv0B．2mv0C．3mv0D．4mv02、(本題9分)如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1；金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2（θ1、θ2均為銳角），則由此條件不可求得的是A．水星和金星繞太陽運(yùn)動的周期之比B．水星和金星繞太陽運(yùn)動的向心加速度大小之比C．水星和金星到太陽的距離之比D．水星和金星的密度之比3、(本題9分)質(zhì)量為2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()A．x＝1m時(shí)速度大小為2m/sB．x＝3m時(shí)物塊的加速度大小為2.5m/s2C．在前4m位移過程中拉力對物塊做的功為9JD．在前4m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時(shí)間為2.8s4、(本題9分)關(guān)于“亞洲一號”地球同步通訊衛(wèi)星，下述說法正確的是（）A．已知它的質(zhì)量是1.24t，若將它的質(zhì)量增為2.84t，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍B．它的運(yùn)行速度為7.9km/sC．它可以繞過北京的正上方，所以我國能利用其進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播D．它距地面的高度約為地球半徑的5倍,衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的5、在平直公路上行駛的a車和b車，其位移-時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且大小為2m/s2，t=3s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切，下列說法中不正確的是A．a(chǎn)車做勻速運(yùn)動且速度為2m/sB．b車做勻減速運(yùn)動C．t=3s時(shí)兩車相遇D．t=3s時(shí)b車的速度為8m/s6、(本題9分)地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動，所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（高度忽略）所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為；地球同步衛(wèi)星所需的向心力為，向心加速度為，線速度為，角速度為．設(shè)三者質(zhì)量相等，則()A．=> B．=> C．=> D．>=7、(本題9分)航空母艦可提供飛機(jī)起降，一飛機(jī)在航空母艦的水平甲板上著陸可簡化為如圖所示模型，飛機(jī)鉤住阻攔索減速并沿甲板滑行過程中A．阻攔索對飛機(jī)做正功，飛機(jī)動能增加B．阻攔索對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)動能減小C．空氣及摩擦阻力對飛機(jī)做正功，飛機(jī)機(jī)械能增加D．空氣及摩擦阻力對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)機(jī)械能減少8、如圖所示，用高壓水槍噴出的強(qiáng)力水柱沖擊煤層，設(shè)水柱直徑為D，水流速度大小為，方向水平向右．水柱垂直煤層表面，水柱沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱?，水的密度為，高壓水槍的重力不可忽略，手持高壓水槍操作，下列說法正確的是A．水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為B．高壓水槍的噴水功率為C．水柱對煤層的平均沖擊力大小為D．手對高壓水槍的作用力水平向右9、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開始加速，前進(jìn)了s距離后速度達(dá)到最大值vm．設(shè)在加速過程中發(fā)動機(jī)的功率恒為P，汽車所受阻力恒為f．當(dāng)速度為v（vm＞v）時(shí)，所受牽引力為F，對汽車在這段位移內(nèi)的有關(guān)物理量，以下說法正確的是（）A．汽車的牽引力做功為FsB．汽車的牽引力做功為12mvm2C．汽車的速度v=P/FD．汽車的最大速度vm=P/f10、(本題9分)如圖，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動，把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對貨物做的功可能（）A．大于B．大于umgsC．小于D．小于umgs11、如圖所示，圓弧形光滑軌道ABC固定在豎直平面內(nèi)，O是圓心，OC豎直，水平。A點(diǎn)緊靠一足夠長的平臺MN，D點(diǎn)位于A點(diǎn)正上方，如果從D點(diǎn)無初速度釋放一個(gè)小球，從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，有可能從C點(diǎn)飛出，做平拋運(yùn)動，落在平臺MN上。下列說法正確的是（）A．只要D點(diǎn)的高度合適，小球可以落在MN上任意一點(diǎn)B．在由D運(yùn)動到M和由C運(yùn)動到P的過程中重力功率都越來越大C．小球運(yùn)動的整個(gè)過程中機(jī)械能守恒D．如果小球能從C點(diǎn)飛出，則小球過C點(diǎn)時(shí)與軌道的壓力不可能為零12、如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重物重力勢能的減少量等于其動能的增加量，以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)中的一部分，在這些步驟中多余或錯(cuò)誤的有_____________A．用天平稱出重物的質(zhì)量B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來C．把紙帶的一端固定到重物上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重物提升到一定高度D．接通電源，釋放紙帶E．用停表測出重物下落的時(shí)間(2)在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證做自由落體運(yùn)動的物體機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中．①需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度和下落高度.某小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，共設(shè)計(jì)了以下四種測量方案，其中正確的是_______________A．用刻度尺測出物體下落的高度，并測出下落時(shí)間，通過計(jì)算出瞬時(shí)速度B．用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度，C．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度,并通過計(jì)算出高度D．用刻度尺測出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度②已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋褂媒涣麟姷念l率為.在打出的紙帶上選取連續(xù)打出的五個(gè)點(diǎn)、、、、如圖所示．測出點(diǎn)距離起始點(diǎn)的距離為，、兩點(diǎn)間的距離為，、兩點(diǎn)間的距離為，根據(jù)前述條件，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______________________________，即驗(yàn)證了物體下落過程中機(jī)械能是守恒的．而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現(xiàn)這樣結(jié)果的主要原因是__________________________________．14、（10分）(本題9分)用圖示裝置測量彈簧的彈力做功，將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長，在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個(gè)光電門，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）與兩個(gè)光電門相連，用天平測出滑塊（含遮光片）的質(zhì)量為m，用刻度尺分別測得A、O之間的距離為x1，B、C兩點(diǎn)間距離x2，再用滑塊壓縮彈簧到位置A（滑塊與彈簧沒有栓接），靜止釋放，利用計(jì)時(shí)器測出遮光片從B到c所用的時(shí)間為t．（1）根據(jù)所測量的物理量，可計(jì)算出滑塊離開彈簧時(shí)速度大小，其表達(dá)式為v=______，從A運(yùn)動到O過程中彈簧對滑塊做的功W=_______．（用所給的物理量符號表示）（2）某同學(xué)未調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平就開始做實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，則彈簧對滑塊做功的測量值與真實(shí)值比較將__________（填字母序號）．A．偏大B．偏小C．相等三、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)某飛船在某小行星表面為返回地球而豎直起飛，起飛前在行星表面上的重力G0=1×104N，飛船起飛時(shí)的加速度大小a1=5m/s2，飛船上升的高度等于小行星半徑時(shí)的加速度大小a2=10m/s2.若飛船上升時(shí)受到的推力不變，小行星的半徑R=96km，不計(jì)其他星體及該行星表面氣體的影響，求飛船質(zhì)量和起飛時(shí)的推力。16、（12分）質(zhì)量為70kg的人不慎從高空支架上跌落，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛在空中．已知人先自由下落3.1m，安全帶伸直到原長，接著拉伸安全帶緩沖到最低點(diǎn)，緩沖時(shí)間為1s，取g=10m/s1．求緩沖過程人受到安全帶的平均拉力的大?。?7、（12分）(本題9分)已知“天宮一號”在地球上空的圓軌道上運(yùn)行時(shí)離地面的高度為h。地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G．求：（1）“天宮一號”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)速度v的大?。唬?）“天宮一號”在該圓軌道上運(yùn)行時(shí)重力加速度g’的大??；

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(cuò)選和不選得零分）1、C【解析】小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動,設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v',小球恰與傾角為30由幾何關(guān)系得：v'=vsin30°=2v0【點(diǎn)睛】小球在碰撞斜面前做平拋運(yùn)動，由平拋運(yùn)動的規(guī)律可以求得與斜面碰撞時(shí)的速度的大小，再由動量定理可以求得斜面對小球的沖量．2、D【解析】

A．相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為；金星轉(zhuǎn)過的角度為，可知它們的角速度之比為：，周期，則周期比為，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)萬有引力提供向心力：知道了角速度比，就可求出軌道半徑之比，根據(jù)，軌道半徑之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比，BC錯(cuò)誤；D．水星和金星是環(huán)繞天體，無法求出質(zhì)量，也無法知道它們的半徑，所以求不出密度比，D正確．故選D.3、D【解析】

根據(jù)動能定理可知，物體在兩段運(yùn)動中所受合外力恒定，則物體做勻加速運(yùn)動；由圖象可知x=1m時(shí)動能為2J，，故A錯(cuò)誤；同理，當(dāng)x=2m時(shí)動能為4J，v2=2m/s；當(dāng)x=4m時(shí)動能為9J，v4=3m/s，則2～4m，有2a2x2＝v42?v22，解得2～4m加速度為a2＝1.25m/s2，故B錯(cuò)誤；對物體運(yùn)動全過程，由動能定理得：WF+（-μmgx）=Ek末-0，解得WF=25J，故C錯(cuò)誤；

0～2m過程，；2～4m過程，，故總時(shí)間為2s+0.8s=2.8s，D正確。4、D【解析】

A．同步衛(wèi)星的軌道是一定的，和同步衛(wèi)星的質(zhì)量沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤。B．同步衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤。C．同步衛(wèi)星只能在赤道的上方，不能繞過北京，故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)：化簡得：則：故D正確。5、D【解析】

A.s-t圖象的斜率等于速度，由圖可知，a車的速度不變，做勻速直線運(yùn)動，速度為：．故A正確．B.s-t圖象的斜率等于速度，可知b車做勻減速運(yùn)動，選項(xiàng)B正確；C.t=3s時(shí)兩車位移相同，則兩車相遇，選項(xiàng)C正確；D.t=3s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切，斜率相等，此時(shí)兩車的速度相等，則t=3s，b車的速度為：vb=va=2m/s，故D錯(cuò)誤．此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選D.6、D【解析】

題中涉及三個(gè)物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動物體1、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星3；物體1與人造衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動半徑相同，物體1與同步衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動周期相同，人造衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3同是衛(wèi)星，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進(jìn)行比較分析即可．【詳解】根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑，物體1與人造衛(wèi)星2比較，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬有引力，故，故A錯(cuò)誤；由選項(xiàng)A的分析知道向心力，故由牛頓第二定律，可知，故B錯(cuò)誤；由A選項(xiàng)的分析知道向心力，根據(jù)向心力公式，由于m、R一定，故，故C錯(cuò)誤；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故，根據(jù)周期公式，可知衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故，再根據(jù)，有，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個(gè)物體當(dāng)同一種模型分析，否則會使問題復(fù)雜化．7、BD【解析】

AB．阻攔索對飛機(jī)的作用力向后，則對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)動能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．空氣及摩擦阻力與飛機(jī)運(yùn)動方向相反，則對飛機(jī)做負(fù)功，飛機(jī)機(jī)械能減少，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；故選BD.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是知道對物體做正功，則物體的機(jī)械能增加；對物體做負(fù)功，或者克服阻力做功，機(jī)械能減小.8、BD【解析】

A、t時(shí)間內(nèi)噴水質(zhì)量為：水槍單位時(shí)間內(nèi)噴出水的質(zhì)量為故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、水槍在時(shí)間1s內(nèi)做功轉(zhuǎn)化為水柱的動能即為高壓水槍的噴水功率，則：故選項(xiàng)B正確；C、t時(shí)間內(nèi)噴出的水在t內(nèi)速度減小為0，則由動量定理得：聯(lián)立得：，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、水對高壓水槍的作用力向左，則手對高壓水槍的作用力水平向右，故選項(xiàng)D正確．9、BCD【解析】

汽車恒定功率啟動，是變加速運(yùn)動，牽引力是變力，故汽車的牽引力做功不為Fs，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動能定理，有：W-fs=12解得：W=fs+12汽車的實(shí)際功率P=Fv，任意時(shí)刻的速度為v=PF，故C正確；汽車速度達(dá)到最大時(shí)，是勻速直線運(yùn)動，牽引力與阻力平衡，f=F，由于：P=Fvm，故v【點(diǎn)睛】本題是恒定功率啟動問題，關(guān)鍵是分析清楚汽車的運(yùn)動規(guī)律，知道汽車做加速度減小的變加速運(yùn)動，然后動能定理列式分析.10、CD【解析】若物塊一直做勻變速直線運(yùn)動,根據(jù)動能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．若物塊先做勻變速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．本題選不可能的，故選C．【名師點(diǎn)睛】物塊在傳送帶可能一直做勻變速直線運(yùn)動，也有可能先做勻變速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理判斷摩擦力對貨物做功的可能值．11、BC【解析】

AD．小球恰好通過點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫榱悖瑒t有得小球通過點(diǎn)的最小速度為小球離開點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，則有解得小球離開點(diǎn)做平拋運(yùn)動的水平距離最小值為所以小球只有落在平臺上距點(diǎn)距離為的右側(cè)位置上，故AD錯(cuò)誤；B．在由運(yùn)動到的過程中，速度增大，由知重力功率增大；由運(yùn)動到的過程中，增大，由知重力功率增大，故B正確；C．小球由經(jīng)、、到的過程中，軌道對小球不做功，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故C正確。故選BC。12、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯(cuò)誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AED或者空氣阻力；紙帶與限位孔之間的摩擦【解析】

（1）此實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的表達(dá)式是mgh=mv2，質(zhì)量m可從兩邊消掉，則不需要測量重物的質(zhì)量，選項(xiàng)A沒必要；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺上，并用導(dǎo)線把它和低壓交流電源連接起來，故B正確；把紙帶的一端固定在重錘上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重錘提升到一定的高度，故C正確．接通電源，釋放紙帶，故D正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是計(jì)時(shí)儀器，不需要秒表測量時(shí)間，故E錯(cuò)誤；故選AE；（2）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，其中ABC三項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動規(guī)律求解的，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選D．（3）勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，因此C點(diǎn)速度為：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mg（s0+s1）=

即：或者為所需要驗(yàn)證的