2021-2022學(xué)年安徽省定遠(yuǎn)爐橋中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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。考試結(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、(本題9分)我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星(地球同步軌道)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，預(yù)計在2020年左右覆蓋全球，其具有GPS系統(tǒng)沒有的通信和目標(biāo)定位功能。GPS是美國建設(shè)的由24顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，它位于距地表20200km的上空，運行周期為12h，下列關(guān)于北斗系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是A．五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的B．它們運行的線速度一定小于第一宇宙速度C．為避免與其他衛(wèi)星相撞，應(yīng)使它們運行在不同的軌道上D．它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的2倍2、C919大型客機(jī)是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式民用飛機(jī)，假設(shè)地球是一個質(zhì)量均勻分布的球體，客機(jī)在赤道上空繞地心做勻速圓周運動，空氣阻力大小不變，不考慮油料消耗導(dǎo)致的客機(jī)質(zhì)量變化，關(guān)于客機(jī)，下列說法正確的是A．發(fā)動機(jī)的功率不變B．客機(jī)作勻變速運動C．客機(jī)處于平衡狀態(tài)D．客機(jī)所受地球引力等于向心力3、(本題9分)同一恒力按同樣的方式施于物體上，使它分別由靜止開始沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動相同的一段距離，恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2，則兩者的關(guān)系是（）A．W1>W2，P1>P2 B．W1＝W2，P1<P2C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P24、(本題9分)在物理學(xué)發(fā)展史上，許多科學(xué)家通過不懈的努力，取得了輝煌的研究成果，下列表述符合物理學(xué)史實的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出萬有引力常量B．哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星是沿橢圓軌道繞太陽運行的C．第谷通過大量運算分析總結(jié)出了行星運動的三條運動規(guī)律D．卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量5、(本題9分)如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是:()A．當(dāng)x=h+x0小球速度為0B．最低點的坐標(biāo)為x=h+2x0C．小球受到的彈力最大值大于2mgD．當(dāng)x=h，小球速度最大6、(本題9分)一輛汽車在平直公路上以額定功率行駛，設(shè)所受阻力不變。在汽車加速過程中：A．牽引力減小，加速度增大 B．牽引力增大，加速度減小C．牽引力增大，加速度增大 D．牽引力減小，加速度減小7、(本題9分)物體在平拋運動過程中，在相等的時間內(nèi)，下列哪個量是相等的（）A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度的增量8、(本題9分)光滑水平地面上，A、B兩物體質(zhì)量都為m，A以速度v向右運動，B原來靜止，左端有一輕彈簧，如圖所示，當(dāng)A撞上輕彈簧，輕彈簧被壓縮到最短時，下列說法正確的是()A．A、B系統(tǒng)總動量仍然為mvB．A的動量變?yōu)榱鉉．B的動量達(dá)到最大值D．A、B的速度相等9、(本題9分)在平直的公路上有一輛質(zhì)量為m＝1500kg的小汽車從靜止開始以額定功率啟動，經(jīng)t＝15s達(dá)到最大速度vm＝30m/s．設(shè)小汽車受到的阻力為車重的0.1倍．g＝10m/s1．則A．小汽車做加速度減小的加速運動B．小汽車速度為l0m/s時，加速度α＝1m/s1C．小汽車的額定功率P＝4500WD．小汽車在前15s內(nèi)的位移x＝400m10、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90○

(大小不變)后，物體可能做（）A．加速度大小為的勻變速直線運動 B．加速度大小為的勻變速直線運動C．加速度大小為的勻變速曲線運動 D．勻速直線運動11、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細(xì)線繞過O點的輕質(zhì)光滑小定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊B質(zhì)量是A質(zhì)量的4倍。C為O點正下方桿上的一點，滑輪到桿的距離OC=h。開始時，A位于P點，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B由靜止釋放。下列說法正確的是A．物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，速度不斷增大B．在物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢能的減少量C．物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運動D．物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為12、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車，一質(zhì)量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回右端，則()A．小球以后將向右做平拋運動B．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運動C．此過程小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)炮筒與水平方向成60°角，炮彈從炮口射出時的速度是800m／s.該速度在豎直方向的分速度為____________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.14、(本題9分)如圖，飛機(jī)起飛時以300km/h的速度斜向上飛，飛行方向與水平方向成30°角，則水平方向的分速度vx=__________km/h，豎直方向的分速度vy=____________km/h．15、(本題9分)物體的質(zhì)量m＝4kg，在與水平方向成37°角，大小為F＝40N的拉力作用下，由靜止開始在光滑水平面上運動，重力加速度為g＝10m/s2。則物體在開始運動2s時間內(nèi)，拉力F對物體的沖量大小為_______N·s，地面對物體的支持力的沖量大小為________N·s，物體動量變化量大小為_______kg·m/s。三．計算題(22分)16、（12分）質(zhì)量為5×103kg的汽車，由靜止開始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行，速度圖象如圖所示，設(shè)整個過程阻力不變．則：(1)在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機(jī)做功多少?(2)在汽車行駛的整個過程中，克服摩擦力做功的功率多大?17、（10分）(本題9分)質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用．設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是多少？

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、B【解析】

A.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，有：，可得，，可知，衛(wèi)星的運行周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同。故A錯誤。

B.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球的最大運行速度，則知它們運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確。C.根據(jù)知，5顆靜止軌道衛(wèi)星速率相等，不會相撞，故C錯誤。D.5顆靜止軌道衛(wèi)星的運行周期是24h，GPS衛(wèi)星的運行周期是12h，根據(jù)開普勒第三定律，可得，它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的倍，故D錯誤。2、A【解析】

A項：由于客機(jī)做勻速圓周運動，速率不變，所以牽引力與空阻力大小相等，由公式可知，發(fā)動機(jī)的功率不變，故A正確；B項：由于客機(jī)做勻速圓周運動，加速度大小不變，方向時刻變化，所以客機(jī)作變加速運動，故B錯誤；C項：由于客機(jī)做勻速圓周運動，合力不為零，所以客機(jī)處于非平衡狀態(tài)，故C錯誤；D項：客機(jī)所受地球引力與重力和向心力是合力與分力的關(guān)系，，，故D錯誤3、B【解析】試題分析：因為用同樣大小的力，移動相同的距離S，即F相等、s相等，所以；設(shè)在粗糙水平面上運動的加速度為，運動的時間為，在光滑水平面上運動的加速度為，運動的時間為．根據(jù)牛頓第二定律得知，．位移相等，根據(jù)，知．平均功率，恒力功相等，則．故B正確，考點：功，功率的計算點評：解決本題的關(guān)鍵掌握平均功率，知道在粗糙和水平面上恒力做功相等，通過比較時間可以比較出平均功率．4、D【解析】試題分析：牛頓總結(jié)出了萬有引力定律，卡文迪許通過實驗測出萬有引力常量，選項A錯誤，D正確；哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星是沿橢圓軌道繞太陽運行的，選項B錯誤；開普勒通過大量運算分析總結(jié)出了行星運動的三條規(guī)律，選項C錯誤；故選D．考點：物理學(xué)史【名師點睛】題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，尤其是課本上涉及到的物理學(xué)家的名字及其偉大貢獻(xiàn)更應(yīng)該掌握，平時要注重積累。5、C【解析】

AD．根據(jù)乙圖可知當(dāng)

x=h+x0，小球的重力等于彈簧的彈力，此時小球加速度為0，具有最大速度，故

A錯誤；D錯誤.B．根據(jù)簡諧運動的對稱性，

x=h+2x0與x=h處速度相等，x=h+2x0處不是最低點，B錯誤；C．根據(jù)胡克定律，彈簧壓縮x0時彈力等于mg，x=h+2x0處彈力等于2mg，但不是最低點，所以小球受到的彈力最大值大于2mg，C正確；6、D【解析】

根據(jù)P=Fv判斷牽引力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化，也可由直接分析．【詳解】根據(jù)P=Fv知，發(fā)動機(jī)的功率恒定，速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度減小;故D正確.故選D.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力的關(guān)系P=Fv和牛頓第二定律.7、BD【解析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，在相等時間內(nèi)，在水平方向上位移相等，豎直方向上的位移不等，則相等時間內(nèi)位移不等，故A錯誤；平拋運動的加速度不變，總為g，根據(jù)△v=g△t，可知在相等時間內(nèi)速度的增量大小方向都相同，故BD正確．平均速度等于位移除以時間，位移不等，平均速度也不等．故C錯誤．故選BD．8、AD【解析】A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和為零，動量守恒，總動量為mv，則彈簧壓縮最短時，A、B系統(tǒng)總動量仍然為mv，故A正確．彈簧壓縮到最短時，A、B速度相等，則A的動量不為零．故B錯誤，D正確．A在壓縮彈簧的過程中，B做加速運動，A做減速運動，彈簧壓縮量最大時，速度相等，然后B繼續(xù)加速，A繼續(xù)減速．所以彈簧壓縮最短時，B的動量未達(dá)到最大值．故C錯誤．故選AD．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道動量守恒定律的條件，通過分析兩個物體運動的物理過程，分析兩物體的距離變化，知道速度相等時，彈簧壓縮量最大．9、AB【解析】根據(jù)P=Fv，汽車的功率一定，隨速度的增加，汽車的牽引力逐漸減小，則汽車做加速度減小的加速運動，直到加速度為零時速度最大，選項A正確；汽車的額定功率：；小汽車速度為l0m/s時，牽引力，加速度，選項B正確，C錯誤；根據(jù)動能定理：，解得x=300m，選項D錯誤；故選AB.點睛：機(jī)車啟動問題常常與牛頓第二定律相結(jié)合進(jìn)行考查，對于機(jī)車的兩種方式，要根據(jù)牛頓第二定律和牽引力功率公式，弄清過程中速速、加速度的變化情況．10、BC【解析】

物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動，三力平衡，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改變后的初速度方向與F合的方向間的關(guān)系未知，可能做勻變速直線運動，也有可能做勻變速曲線運動，故BC正確，AD錯誤．【點睛】本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得出力F3變向后的合力大小和方向，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)曲線運動的條件判斷物體的運動性質(zhì)：當(dāng)物體受到的合外力恒定時，若物體受到的合力與初速度不共線時，物體做曲線運動；若合力與初速度共線，物體做直線運動．11、AC【解析】

A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，繩子拉力對A做正功，動能不斷增大，速度不斷增大，故A正確。B.到C點時B的速度為零。則根據(jù)功能關(guān)系可知，在物塊A由P點出發(fā)第一次到達(dá)C點過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故B錯誤。C.由幾何知識可得AC=h，由于AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運動。故C正確。

D.設(shè)物塊A經(jīng)過C點時的速度大小為v，此時B的速度為0。根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：，得v=2，故D錯誤。12、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，當(dāng)小球上升的最高點時，豎直方向上的速度為零，水平方向上與小車具有相同的速度，結(jié)合動量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根據(jù)動量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時的速度，從而得出小球的運動規(guī)律，根據(jù)動能定理得出小球?qū)π≤囎龉Φ拇笮。驹斀狻緼B．設(shè)小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個過程中動量守恒，得：①，由動能守恒得②，聯(lián)立①②得，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運動，A錯誤B正確；C．對小車運用動能定理得，小球?qū)π≤囎龉Γ珻正確；D．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，則③，④，聯(lián)立③④解得，D正確．二．填空題(每小題6分，共18分)13、692.8;400;【解析】

炮彈的運動可以分解為水平方向的勻速直線運動，和豎直方向的豎直上拋運動，在豎直方向的速度為：vy=v0sin60°=800×32在水平方向上有：vx=v0cos60°=800×1214、240，180