湖北省荊州開發(fā)區(qū)灘橋中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、2017年2月23日，天文學(xué)家宣布，在距離地球40光年的單顆恒星TRAPPIST-1周圍發(fā)現(xiàn)7顆類地行星，分別編號為b、c、d、e、f、g、h．7顆行星的運(yùn)動都近似勻速圓周運(yùn)動，可能都已被潮汐鎖定（即行星的自轉(zhuǎn)周期等于公轉(zhuǎn)周期）．則以下說法正確的是A．根據(jù)題中信息可以判斷行星h的自轉(zhuǎn)周期最大B．已知某行星的軌道半徑就可以推算該行星的質(zhì)量C．這7顆行星和地球一樣都有晝夜更替D．行星b公轉(zhuǎn)的線速度比h行星小2、(本題9分)如圖所示，小車放在光滑地面上靜止，A、B兩人站在車的兩頭，兩人同時開始相向行走，發(fā)現(xiàn)小車向左運(yùn)動，小車運(yùn)動的原因可能是（）A．若A、B兩人的質(zhì)量相等，則A的速率比B大B．若A、B兩人的質(zhì)量相等，則A的速率比B小C．若A、B兩人的速率相等，則A、B的質(zhì)量也相等D．若A、B兩人的速率相等，則A、B的質(zhì)量無法比較，且還與小車的質(zhì)量有關(guān)3、(本題9分)如圖所示，半徑為R的圓弧軌道固定在水平地面上，軌道由金屬凹槽制成，可視為光滑軌道。在軌道右側(cè)的正上方將金屬小球A由靜止釋放，小球靜止時距離地面的高度用hA表示，對于下述說法中正確的是A．只要小球距地面高度hA≥2R，小球便可以始終沿軌道運(yùn)動并從最高點(diǎn)飛出B．若hA=R，由于機(jī)械能守恒，小球在軌道上上升的最大高度為RC．適當(dāng)調(diào)整hA，可使小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若小球能到最高點(diǎn)，則隨著hA的增加，小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力也增加4、某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星離地面越遠(yuǎn)，則A．所受的萬有引力越小B．運(yùn)行的角速度越大C．運(yùn)行的線速度越大D．做圓周運(yùn)動的周期越小5、在列車編組站里，一輛質(zhì)量為M的貨車在平直軌道上以v=3m/s的速度運(yùn)動，碰上一輛m的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn)動。若M=2m，則碰后它們的速度為（）A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s6、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h．若以地面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化分別是A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h(huán))D．0，減少mg(H＋h)7、(本題9分)如圖所示，一-輕彈簧左端與物體A相連，右端與物體B相連，開始時，A、B均在粗糙水平面上不動，彈筑處于原長狀態(tài)。在物體B上作用一水平向右的恒力F使物體，A、B向右運(yùn)動。在此過程中，下列說法中正確的為（）A．合外力對物體A所做的功等于物體A的動能增量B．外力F做的功與摩擦力對物體B做的功之和等于物體B的動能增量C．外力F做的功及摩擦力對物體A和B做功的代數(shù)和等于物體A和B的動能增量及彈簧彈性勢能增量之和D．外力F做的功加上摩擦力對物體B做的功等于物體B的動能增量與彈簧彈性勢能增量之和8、(本題9分)如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運(yùn)動周期大于乙球的運(yùn)動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度9、(本題9分)為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球很近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2。則（）A．X星球表面的重力加速度為B．X星球的質(zhì)量為MC．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動的周期為D．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動的速度大小之比為10、(本題9分)關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是()A．由于地球比木星離太陽近，所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大B．行星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動時，在近日點(diǎn)所受引力大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受引力小C．由F＝G可知，G＝，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比D．行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道可近似看作圓形軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力11、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直。一個質(zhì)量為m的小球自A點(diǎn)的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿圓弧軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力。已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動過程中A．重力做功mgRB．機(jī)械能減少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR12、(本題9分)如圖所示，光滑長桿水平固定，輕質(zhì)光滑小定滑輪固定在O點(diǎn)，P點(diǎn)和C點(diǎn)是長桿上的兩點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°，C點(diǎn)在O點(diǎn)正下方，OC=h；小物塊A、B質(zhì)量相等，A套在長桿上，細(xì)線跨過定滑輪連接A和B，重力加速度為g。開始時A在P點(diǎn)，現(xiàn)將A、B由靜止釋放，則A．物塊A從P點(diǎn)到第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，速度先增大后減小B．物塊A從P點(diǎn)到第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做功等于重力做功C．物塊A過C點(diǎn)時速度大小為D．物塊A過C點(diǎn)時速度大小為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)這是一列橫波在某一時刻的圖像，箭頭表示該時刻質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動方向。該時刻PQ兩個質(zhì)點(diǎn)都位于波谷，且它們的平衡位置相距20m，已知質(zhì)點(diǎn)P的振幅是2cm，在10s內(nèi)通過的路程是10m，該波的傳播方向_____（“向左”或“向右”），波速為_____m/s。14、如圖所示小球做勻速圓周運(yùn)動，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，線長為L，小球質(zhì)量為m，重力加速度為g，則小球的向心力大小為________，小球運(yùn)動的線速度大小為________。15、(本題9分)人造地球衛(wèi)星A和B的質(zhì)量之比為1∶2，軌道半徑之比為2∶1，它們受到地球的引力之比為______，它們運(yùn)行的線速度之比為____，它們運(yùn)行的周期之比為______。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖所示，在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的物體，初速度為v1，在與運(yùn)動方向相同的恒力F的作用下經(jīng)過一段位移x后，速度增加到v2。請依據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和牛頓第二定律推導(dǎo)動能定理。17、（10分）(本題9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?。?/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選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

A.根據(jù)恒星對行星的萬有引力提供向心力：行星運(yùn)行的周期：，可知行星的半徑越大，周期越大，可以判斷行星h的自轉(zhuǎn)周期最大，故A項(xiàng)正確；B.同一半徑的軌道可以有不同質(zhì)量的行星，已知某行星的軌道半徑無法推算該行星的質(zhì)量，故B項(xiàng)錯誤；C.由于行星的自轉(zhuǎn)周期等于公轉(zhuǎn)周期，行星面向恒星的一面總是面向恒星，沒有晝夜的更替，故C項(xiàng)錯誤；D.根據(jù)恒星對行星的萬有引力提供向心力：行星運(yùn)行的線速度：可知行星的半徑越大，線速度越小，可以判斷行星b公轉(zhuǎn)的線速度比h行星大，故D項(xiàng)錯誤。2、A【解析】

A、B兩人與車組成的系統(tǒng)動量守恒，開始時系統(tǒng)動量為零；兩人相向運(yùn)動時，車向左運(yùn)動，車的動量向左，由于系統(tǒng)總動量為零，由動量守恒定律可知，A、B兩人的動量之和向右，A的動量大于B的動量；AB、如果A、B兩人的質(zhì)量相等，則A的速率大于B的速率，A正確，B錯誤；CD、如果A、B速率相等，則A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，CD錯誤；3、D【解析】

A.若小球恰好能到圓軌道的最高點(diǎn)時，由，，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，，解得：hA=R；選項(xiàng)A錯誤；B.若hA=R<R，小球不能上升到最高點(diǎn)，小球A在到達(dá)最高點(diǎn)前離開軌道，有一定的速度，由機(jī)械能守恒可知，A在軌道上上升的最大高度小于R，選項(xiàng)B錯誤.C.小球從最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動，下落R高度時，水平位移的最小值為，所以小球落在軌道右端口外側(cè)，選項(xiàng)C錯誤。D.在最高點(diǎn)時，由牛頓第二定律：，即，則若小球能到最高點(diǎn)，則隨著hA的增加，到達(dá)最高點(diǎn)的速度增加，則小球?qū)壍雷罡唿c(diǎn)的壓力也增加，選項(xiàng)D正確。4、A【解析】

A.根據(jù)可知，半徑越大，則所受的萬有引力越小，選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)可得可知，半徑越大，則運(yùn)行的角速度越小，選項(xiàng)B錯誤；C.根據(jù)可得可知，半徑越大，運(yùn)行的線速度越小，選項(xiàng)C錯誤；D.根據(jù)可得可知，半徑越大，做圓周運(yùn)動的周期越大，選項(xiàng)D錯誤.5、B【解析】

兩貨車碰撞過程中系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的外力，系統(tǒng)的動量守恒，以碰撞前M的初速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻茫篗v=(M+m)解得：v1A.3m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故A項(xiàng)不合題意.B.2m/s與計(jì)算結(jié)果相符；故B項(xiàng)符合題意.C.1m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故C項(xiàng)不合題意.D.0.5m/s與計(jì)算結(jié)果不相符；故D項(xiàng)不合題意.6、D【解析】

以地面為零勢能參考平面，則小球落地時的重力勢能為：Ep1=0整個過程中小球高度降低，重力勢能減少，重力勢能的減少量為：ABC.由上分析可知，ABC錯誤；D.由上分析可知，D正確。7、AC【解析】合外力所做的功等于物體動能的增量，所以A對，外力F做的功，摩擦力對物體B做的功跟彈簧的彈力對B做的功之和等于物體B的動能增量，B錯，除去重力和彈簧的彈力以外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量，所以以整體為研究對象可知外力F做的功及摩擦力對物體A和B做功的代數(shù)和等于物體A和B的動能增量及彈簧彈性勢能增量之和C對，彈性勢能是系統(tǒng)共有的所以外力F做的功加上摩擦力對物體B做的功不等于物體B的動能增量與彈簧彈性勢能增量之和，D錯8、AC【解析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運(yùn)動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．9、BC【解析】

A．根據(jù)圓周運(yùn)動知識可得只能表示在半徑為r1的圓軌道上的向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故A錯誤；B．研究飛船繞星球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式解得故B正確；C．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得所以登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動時的周期大小之比為則故C正確；D．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，在半徑為r的圓軌道上運(yùn)動得所以登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動時的速度大小之比為故D錯誤。故選BC。10、BD【解析】

根據(jù)萬有引力，B對．引力還跟星體質(zhì)量有關(guān)，所以A錯．G是萬有引力常量是個定值，C錯．萬有引力提供天體做圓周運(yùn)動的向心力，D對．11、AB【解析】

A．PB高度差為R，重力做功mgR，A正確BCD．到達(dá)最高點(diǎn)B時恰好對軌道沒有壓力，則，，所以合外力做功，C錯誤；以O(shè)A所在平面為參考平面，初始機(jī)械能為，末狀態(tài)機(jī)械能為，，B正確D錯誤12、BC【解析】

A.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，繩子拉力一直對A做正功，其他力不做功，由動能定理可知物塊A的動能不斷增大，其速度不斷增大，A錯誤。B.物體到C點(diǎn)時，物塊B的速度為零。根據(jù)動能定理可知，在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于重力做功，B正確。CD.物體到C點(diǎn)時，物塊B的速度為零。設(shè)物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大小為v。根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：，解得，C正確D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、向左125【解析】

[1]由題可知，在該時刻M點(diǎn)的速度方向向上，根據(jù)“上下坡法”可知，此時波向左傳播；[2]此時P在波谷，速度方向向上，質(zhì)點(diǎn)P的振幅是2cm，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過一周期的路程為：4A=8cm由題知，經(jīng)10s走過的路程為10m，則有：個周期，所以周期：s由題知波長：m則波速度為：m/s。14、【解析】

[1]小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，對小球受力分析，小球的合力提供向心力，如圖由幾何關(guān)系得：向心力的大小[2]根據(jù)向