湖北省襄陽市重點中學2021-2022學年物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學年高一物理下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、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）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。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題目選項的答案信息點涂黑；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（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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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、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動并從最高點飛出B．若hA=R，由于機械能守恒，小球在軌道上上升的最大高度為RC．適當調(diào)整hA，可使小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若小球能到最高點，則隨著hA的增加，小球?qū)壍雷罡唿c的壓力也增加2、(本題9分)一個物體做曲線運動,在某時刻物體的速度v和合外力F的方向可能正確的是A．A B．B C．C D．D3、(本題9分)在一條直線上運動的物體,其初動量為8N·s,它在第一秒內(nèi)受到的合沖量為-3N·s,第二秒內(nèi)受到的合沖量為5N·s.它在第二秒末的動量為A．10kg·m/s B．11kg·m/s C．13kg·m/s D．16kg·m/s4、(本題9分)下面是列出的一些核反應方程：,，；以下選項中正確的是A．X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子 B．X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C．X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子 D．X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子5、(本題9分)如圖所示，三顆人造地球衛(wèi)星都是順時針方向運動，b與c軌道半徑相同，則A．周期B．線速度C．b與c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b加速則可追上前面的c與之對接6、如圖所示，有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長的輕細繩相連，A、B質(zhì)量相等，且可看作質(zhì)點，開始時細繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當滑塊B沿著豎直桿下滑的速度大小為，A的速度大小為v，則細繩與豎直方向的夾角為為A．60° B．30° C．45° D．無法確定7、如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運動到B點的過程中（）A．小球的機械能保持不變B．小球受的合力對小球不做功C．水平拉力F的瞬時功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時功率逐漸增大8、攝影組在某大樓邊拍攝武打片，導演在離地面高度H＝8m的房頂處架設輪軸，軌道車通過細鋼絲跨過輪軸拉著特技演員從地面”飛”到房頂，如圖所示。特技演員的質(zhì)量m＝50kg，人和車均可視為質(zhì)點，重力加速度取10m/s2。若軌道車以速度v＝5m/s從A點勻速前進6m到達B點，則該過程中A．特技演員上升的高度為4mB．軌道車到達B點時特技演員的速度為3m/sC．特技演員受鋼絲繩拉力為500ND．特技演員機械能增加了1225J9、(本題9分)圖為測定運動員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪（不計滑輪的質(zhì)量與摩擦），下懸重為G的物體．設人的重心相對地面不動，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時針轉(zhuǎn)動．則A．人對重物做功，功率為GvB．人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左C．在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為GvtD．若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率不變10、如圖所示，質(zhì)量為m的小球在外力作用下將彈簧壓縮至A點保持靜止。撤去外力，在彈簧彈力的作用下小球被彈起，B點是小球在彈簧上自由靜止時的位置，C點是彈簧原長位置，D點是小球運動的最高點。小球在A點時彈簧具有的彈性勢能為EP，則小球從A到D運動的過程中（）A．彈力對小球所做的功為-EPB．彈力對小球所做的功為EPC．AD的距離為ED．AD的距離為E11、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點。軌道2、3相切于P點。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機械能變大12、如圖，一個電量為q質(zhì)量為m的帶電粒子（不計重力），以一已知的速度v0，從A點垂直射入某一偏轉(zhuǎn)電場中，然后以速度v從B點射出，則：A．若此粒子以速度“-v”從B點射入，則它剛好以速度“-v0”從A點射出；B．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”從B點射入，則它剛好以速度“-v0”從A點射出；C．若將此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”從B點射入，則它剛好以速度“-v”從A點射出；D．若此粒子以速度“-v0”從B點射入，則它剛好以速度“-v”從A點射出。二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)A為地球赤道上的物體，B為近地衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），C為地球同步衛(wèi)星.A、B、C比較，運行周期最短的是_________（填“A”、“B”或“C”）；線速度最小的是_________（填“A”、“B”或“C”）。近地衛(wèi)星的線速度大小約為_________km/s。14、(本題9分)一輛小車質(zhì)量為1500kg，分別以10m／s的速度經(jīng)過半徑為50m的拱形橋的最高點（如圖甲）和凹形橋的最低點（如圖乙）．g=10m／s1．在圖甲中車對橋頂部的壓力大小為________N，在圖乙中車對橋底部的壓力大小為_______N．15、如圖所示小球做勻速圓周運動，細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________，小球運動的線速度大小為________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)某同學利用如圖所示的裝置進行游戲，左邊甲裝置通過擊打可以把質(zhì)量為m=1kg的小球從A點水平擊出，乙裝置是一段豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道BC，底邊與水平軌道CD相切，丙裝置是一個半徑為r=0.5m的半圓形豎直光滑軌道DE，底部也與水平軌道CD相切．已知AB間的水平距離x=1m，BC的高度差h1=0.55m，小球與水平軌道CD間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)把A球以v0=2m/s的初速度擊打出去后，恰能從B點沿切線方向進入BC軌道，g取10m/s2，求：（1）AB間的高度差h2;（2）若CD間的距離為l=1.0m，則小球經(jīng)過圓弧軌道最高點E時軌道小球的彈力；（1）若CD間的距離可以調(diào)節(jié)（C點不動），要使小球能進入DE軌道，并在DE軌道上運動時不脫離軌道，則CD間距離應該滿足的條件．17、（10分）(本題9分)如圖所示，傾角為的粗糙平直導軌與半徑為r的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為b，整個軌道處在豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m的小滑塊從導軌上離地面高為H=3r的d處無初速下滑進入圓環(huán)軌道，接著小滑塊從最高點a水平飛出，恰好擊中導軌上與圓心O等高的c點.已知圓環(huán)最低點為e點，重力加速度為g，不計空氣阻力.求：（1）小滑塊在a點飛出的動能；（）小滑塊在e點對圓環(huán)軌道壓力的大??；（3）小滑塊與斜軌之間的動摩擦因數(shù).（計算結(jié)果可以保留根號）

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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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、D【解析】

A.若小球恰好能到圓軌道的最高點時，由，，根據(jù)機械能守恒定律得，，解得：hA=R；選項A錯誤；B.若hA=R<R，小球不能上升到最高點，小球A在到達最高點前離開軌道，有一定的速度，由機械能守恒可知，A在軌道上上升的最大高度小于R，選項B錯誤.C.小球從最高點飛出后做平拋運動，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C錯誤。D.在最高點時，由牛頓第二定律：，即，則若小球能到最高點，則隨著hA的增加，到達最高點的速度增加，則小球?qū)壍雷罡唿c的壓力也增加，選項D正確。2、A【解析】試題分析：曲線運動速度在曲線的切線方向上，合外力一定指向曲線彎曲的內(nèi)測．故A正確，BCD錯誤．故選A3、A【解析】根據(jù)動量定理得：P-mv0=Ft，則P=Ft+mv0=-3+5+8=10kg?m/s，故選A．4、D【解析】

核反應方程是遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，由此規(guī)律可得，X質(zhì)量數(shù)是0，電荷數(shù)是+1，X是正電子，Y質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)是0，Y是中子，Z質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)是+1，Z是質(zhì)子，故D正確，ABC錯誤。5、A【解析】

人造地球衛(wèi)星受到地球的引力充當向心力，即由公式可知：

A.周期，半徑越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故A正確；B.線速度，即半徑越大，線速度越小，故vb=vc＜va，故B錯誤；C.向心加速度，半徑越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C錯誤；D.b加速做離心運動，軌道半徑變大，不可能追上前面的c，故D錯誤。6、A【解析】

將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，兩物體沿繩子方向的速度相等，有：vBcosα=vAcos（90°-α）解得α=60°，故選A.7、BD【解析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動能沒變，由于重力做負功，拉力不做功，所以外力F應做正功．因此機械能不守恒A錯，B對．因為小球是以恒定速率運動，即它是做勻速圓周運動，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點．設繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的，C錯D對．考點：動能定理、功率點評：本題考查了動能定理，通過功率公式分析瞬時功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題8、BD【解析】

A.由圖可知，在這一過程中，連接軌道車的鋼絲長度由8m伸長到10m，所以演員上升的距離為（10-8）m=2m，故A錯誤。B.設軌道車在B時細線與水平方向之間的夾角為θ，將此時軌道車的速度分解，此時鋼絲的速度v絲=vcosθ=v=3m/s，沿繩方向速度大小相同，v人=v絲=3m/s。故B正確。C.軌道車以速度v=5m/s從A點勻速前進，v絲=vcosθ，角度變化，v絲變化，所以人并非勻變速運動，拉力大小改變，不是定值，故C錯誤。D.對人根據(jù)動能定理得：合力做功W合=△Ek=225J，以地面為勢能零點，Ep=mgh=1000J。根據(jù)功能關系可知，鋼絲在一過程中對演員做的功等于演員機械能的增量，即△E=Ek+Ep=1225J，所以機械能增加1225J，故D正確。9、BC【解析】人對重物不做功，因重物沒有位移，A錯；對人在水平方向受力分析，傳送帶對人的摩擦力等于輕繩對人的拉力，即人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左，B對；在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為W=FL=Gvt，C對；人對傳送帶做功的功率為p=Gv，D錯．10、BD【解析】

AB.根據(jù)功能關系彈力做功等于彈性勢能的減少，則A到D彈性勢能減少EP，則彈力做正功，大小為EP;故A項不合題意，B項符合題意.CD.小球從A到D的過程，對小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，有：W而WFk解得：h故C項不合題意，D項符合題意.11、CD【解析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故AB錯誤；C．由開普勒第三定律可知由于，所以，衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間，故C正確；D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?，向后噴氣加速，即氣體對衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機械能增大，故D正確。故選CD。12、AC【解析】試題分析：帶電粒子從A點垂直進入電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，速度大小為，運動時間為，l是板長．若該粒子以速度-v從B點射入電場，豎直方向做勻減速直線運動，加速度沒有變化，豎直方向初速度分量等于，豎直方向運動的位移相等，水平方向運動時間沒有變化，所以將剛好從A點射出，速度方向與v0方向相反．從A到B電場力做功等于動能的增加，從B到A，粒子克服電場力做功等于動能的減小量，電場力做功的數(shù)值相等，所以動能的變化量大小相等，則粒子到達A點時速度大小為．故A正確；若將q的反粒子（-q，m）以速度-v從B點射入電場，粒子運動時間不變．豎直方向做勻加速直線運動，若偏轉(zhuǎn)距離相同時，豎直分速度大于，射出電場時速度大于v0，不可能到達A點．故B錯誤．若將q的反粒（-q，m）以速度-v0從B點射入電場，其加速度與正粒子大小相等、方向相反，水平方向運動時間相等，豎直方向做勻加速直線運動，位移大小不變，粒子剛好到達A點，而且到達A點時豎直方向分速度大小不變，根據(jù)運動的合成可知，到達A點的速度等于-v．故C正確．若將粒子以速度-v0從B點射入電場，粒子水平做勻速直線運動，速度大小小于v0，運動時間大于，豎直方向做勻減速直線運動，加速度沒有變化，由于豎直方向分速度小于，粒子沒有到達A點速度就減為零，所以粒子到不了A點．故D錯誤考點：考查了帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)二．填空題(每小題6分，共18分)13、B；A；7.9；【解析】

地球赤道上的物體與地球的同步衛(wèi)星具有相同的周期，即TA=TC；對B和C衛(wèi)星：GMmr2=m（2πT）2r=mv2r解得T=4π3r【點睛】此題涉及到兩種不同的模型；注意地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)v=rω比較線速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力比較B、C的線速度、周期大?。?4、1.1×1041.8×104【解析】

在圖甲中，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-N解得支持力為：N根據(jù)牛頓第三