2021-2022學(xué)年甘肅省天水市甘谷縣第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、(本題9分)質(zhì)量為2kg的物體做自由落體運(yùn)動，下落前2s內(nèi)重力所做的功及前2s內(nèi)重力做功的平均功率分別為（）A．400J；200WB．200J；200WC．200J；400WD．400J；400W2、(本題9分)如圖所示，光滑斜面傾角為30°，輕繩一端通過兩個滑輪與A相連，另一端固定于天花板上，不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量．已知物塊A的質(zhì)量為m，連接A的輕繩與斜面平行，掛上物塊B后，滑輪兩邊輕繩的夾角為90°，A、B恰保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為（）A．2m B． C．m D．3、一條水平放置的水管，橫截面積S＝2.0cm2，距地面高h(yuǎn)＝0.8m。水從管口以不變的速度源源不斷地沿水平方向射出，設(shè)管口截面上各處水速相同，水落地位置到管口的水平距離為0.8m，則每秒內(nèi)從管口流出的水的體積為？（g＝10m/s2）（）A．200cm3 B．400cm3 C．600cm3 D．800cm34、(本題9分)太空——110軌道康復(fù)者”可以對衛(wèi)星在太空中補(bǔ)充能源，使衛(wèi)星的壽命延長10年或更長。假設(shè)“軌道康復(fù)者”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運(yùn)動，且軌道半徑為地球同步衛(wèi)星的，且運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。下列說法正確的是A．“軌道康復(fù)者”運(yùn)行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度B．“軌道康復(fù)者”運(yùn)行的速度等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的5倍C．站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動D．“軌道康復(fù)者”可以從高軌道加速從而對低軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行拯救5、如圖所示，北京和廣州的地理緯度分別約為40°和23°，若在北京地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期和線速度分別為T1和v1，廣州地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期和線速度分別為T2和v2，則()A． B．C． D．6、(本題9分)兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為（

）A．1B．m1r1m7、木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3JC．木板A的最小長度為1m D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.18、(本題9分)如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，b為沿地球表而附近做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星（軌道半徑近似等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是A．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為ab>ac>aaB．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為aa>ab>acC．a(chǎn)、b、c的周期關(guān)系為Ta=Tc>TbD．a(chǎn)、b、c的線速度大小關(guān)系為va=vb>vc9、(本題9分)我國發(fā)射了一顆資源探測衛(wèi)星,發(fā)射時,先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面50km的近地圓軌道1上,然后變軌到近地點(diǎn)高50km,遠(yuǎn)地點(diǎn)高1500km的橢圓軌道2上,最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900km的圓軌道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力,則以下說法錯誤的是A．在軌道2運(yùn)行的速率可能大于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程中速度增大,機(jī)械能增大C．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在近地點(diǎn)點(diǎn)火加速,且衛(wèi)星在軌道2上的運(yùn)行周期小于在軌道3上的運(yùn)行周期D．僅利用以上數(shù)據(jù),可以求出衛(wèi)星在軌道3上的動能10、(本題9分)P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運(yùn)動，圖中縱坐標(biāo)表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公轉(zhuǎn)周期比s11、(本題9分)地球半徑為R，地面上重力加速度為g，在高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其線速度的大小可能是()A． B． C． D．12、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，一個質(zhì)量為m的木塊以速度vo從右側(cè)沿光滑水平面向左運(yùn)動并與彈簧發(fā)生相互作用．設(shè)相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，在整個相互作用的過程中彈簧對木塊沖量I的大小和彈簧對木塊做的功W分別是()A．I=0 B．I= C．W=0 D．W=二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(1)某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)A、B、C是打點(diǎn)計時器連續(xù)打下的3個點(diǎn)，打點(diǎn)頻率為50Hz，該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中(單位:cm)，重錘的質(zhì)量為m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點(diǎn)計時器打到B點(diǎn)時，重物重力勢能的減少量為_____J，動能的增加量為_____J.(要求計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，以下說法正確的是______A．實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，因此紙帶越短越好B．實(shí)驗(yàn)中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟C．測出重物下落時間t，通過自由落體規(guī)律計算出紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度D．若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證14、（10分）(本題9分)某活動小組利用如圖所示的裝置測定物塊與桌面間的最大靜摩擦力，步驟如下：①按圖組裝好器材，使連接物塊的細(xì)線與水平桌面平行；②緩慢向礦泉水瓶內(nèi)加水，直至物塊恰好開始運(yùn)動；③用天平測出礦泉水瓶及水的總質(zhì)量；④用天平測出物塊的質(zhì)量；(1)該小組根據(jù)以上過程測得的物塊與桌面間的最大靜摩擦力為_____________________；當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?2)若認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為________________，測量結(jié)果與真實(shí)值相比____________________．（填”偏大”“偏小”“相等”）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上．現(xiàn)有滑塊A以初速V0從右端滑上B，并以1/2V0滑離B，確好能到達(dá)C的最高點(diǎn)．A、B、C的質(zhì)量均為m，試求：（1）木板B上表面的動摩擦因素μ；（2）1/4圓弧槽C的半徑R；（3）當(dāng)A滑離C時，C的速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，懸崖上有一質(zhì)量m＝50kg的石塊，距離地面高度h＝20m，由于長期風(fēng)化作用而從懸崖上由靜止落到地面．若下落時不計空氣阻力且石塊質(zhì)量不變，以地面為零勢能面，求石塊：（g取10m/s2）（1）未下落時在懸崖上的重力勢能；（2）落到地面時的速度大??；（3）落到地面時的機(jī)械能大?。?7、（12分）某起重機(jī)銘牌標(biāo)記其額定輸出功率為42kW，現(xiàn)用其提升貨物，已知g=10m/s2。(1)試通過計算說明其能否在6s內(nèi)將m=500kg的貨物由靜止勻加速提升18m高?(2)該起重機(jī)最多能將多重的貨物以8m/s速度向上運(yùn)輸提升?

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】下落前2s內(nèi)的位移h=12gt22、D【解析】

先對A受力分析，再對B受力分析，如圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有mgsin30°=T解得：；故選D.3、B【解析】

設(shè)水的初速度為v0，水做平拋運(yùn)動，在豎直方向：在水平方向：x=v0t代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s=200cm/s每秒內(nèi)從管口流出的水的體積：V=Sv0t=2.0×200×1cm3=400cm3A.200cm3與計算結(jié)果不符，故A錯誤。B.400cm3與計算結(jié)果相符，故B正確。C.600cm3與計算結(jié)果不符，故C錯誤。D.800cm3與計算結(jié)果不符，故D錯誤。4、A【解析】

A.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復(fù)者”運(yùn)行的重力加速度等于其所在軌道處的向心加速度，故選項(xiàng)A符合題意；B.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，可知“軌道康復(fù)者”運(yùn)行速度等于同步衛(wèi)星運(yùn)行速度的倍，故選項(xiàng)B不符合題意；C.由萬有引力提供向心力，則有：可得：，由于同步衛(wèi)星與地面上的人角速度相等，可知“軌道康復(fù)者”運(yùn)行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向東運(yùn)動，故選項(xiàng)C不符合題意；D.“軌道康復(fù)者”可以從高軌道減速從而對低軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行拯救，故選項(xiàng)D不符合題意。5、C【解析】

在北京和廣州地面上的物體轉(zhuǎn)動的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以T1=T2，由圖知廣州的轉(zhuǎn)動半徑大于北京的軌道半徑，根據(jù)可知，v2>v1。A.與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.與上述計算結(jié)果不相符，故B錯誤；C.與上述計算結(jié)果相符，故C正確；D.與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤。6、D【解析】

由萬有引力提供向心力，可得向心加速度表達(dá)式，進(jìn)而可得比值；【詳解】對m1和m2由萬有萬有引力提供向心力可得：GM聯(lián)立可以得到：a1【點(diǎn)睛】本題主要是萬有引力提供向心力的應(yīng)用，在平時學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)訓(xùn)練。7、CD【解析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動能為J，A錯誤；由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機(jī)械能為J，B錯誤。8、AC【解析】地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根據(jù)牛頓第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正確，B錯誤；衛(wèi)星C為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據(jù)T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正確；地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ω點(diǎn)睛：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，a=rω2比較線速度的大小和向心加速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力比較b、c的線速度、角速度、周期和向心加速度大?。?、BCD【解析】第一宇宙速度是理論上的最大環(huán)繞速度，實(shí)際衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動的速度都小于這個值；在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正確；衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動的過程中只有萬有引力（或者說重力）做功，所以速度變大，機(jī)械能不變，故B錯誤；軌道3是遠(yuǎn)地軌道，所以由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動，根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在軌道2上的運(yùn)行周期小于在軌道3上的運(yùn)行周期，故C錯誤；不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出在軌道3上的動能，故D錯誤．此題選擇錯誤的選項(xiàng)，故選BCD．點(diǎn)睛:本題考查衛(wèi)星的變軌及開普勒定律等知識；關(guān)鍵明確衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行時，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的運(yùn)動過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒；由低軌道進(jìn)入高軌道要點(diǎn)火加速．10、AC【解析】由圖可知，兩行星的球體半徑相同，對行星周圍空間各處物體來說，萬有引力提供加速度，故有，故可知P1的質(zhì)量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以選項(xiàng)A正確；由圖可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以選項(xiàng)B錯誤；對衛(wèi)星而言，萬有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考點(diǎn)：天體與萬有引力定律11、BC【解析】

第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動的最大速度，也是近地軌道上圓周運(yùn)動的速度，故在近地軌道上衛(wèi)星的半徑為R，所受萬有引力與重力相等，則有：可得第一宇宙速度大小為，又因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁菄@地球做圓周運(yùn)動的最大線速度，故在高空運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的線速度均小于．A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；12、BC【解析】

由題意分析可知，木塊離開彈簧的瞬間速度大小為v1，方向向右．取向左為正方向．根據(jù)動量定理得：，大小為2mv1．根據(jù)動能定理得：故選BC．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.5500.545D【解析】

（1）[1]重物的重力勢能比開始下落時減少量為：ΔE[2]B點(diǎn)的瞬時速度為：v則重物動能的增加量：Δ（2）[3]A、實(shí)驗(yàn)中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，但是紙帶不是越短越好，故A錯誤；

B、驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，可以不測量重物的質(zhì)量，故B錯誤；

C、不能根據(jù)v=gt求出瞬時速度，否則就默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故C錯誤；

D、若紙帶前面幾點(diǎn)較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點(diǎn)，合理選取一段打點(diǎn)比較清晰的紙帶，同樣可以驗(yàn)證，故D正確。14、mg偏大【解析】

（1）根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知，最大靜摩擦力f=mg；（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知，μMg=mg

解得μ＝m/M實(shí)驗(yàn)測得的是最大靜摩擦因數(shù)，當(dāng)物塊A開始運(yùn)動后，只需小于mg的拉力就可以使得物塊A保持運(yùn)動運(yùn)動，則測得的滑動摩擦因數(shù)比真實(shí)值偏大.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）（3）VC=【解析】

試題分析：（1）當(dāng)A在B上滑動時，A與BC整體發(fā)生作用，由于水平面光滑，