2022屆山東省煙臺(tái)市第二中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)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(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(hào)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際運(yùn)行速率[]A．一定小于7.9km/s B．一定等于7.9km/sC．一定大于7.9km/s D．介于7.9km/s～11.2km/s之間2、(本題9分)如圖所示，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的角速度為，對(duì)地球的張角為弧度，萬有引力常量為。則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．張角越小的衛(wèi)星，其角速度越大C．根據(jù)已知量可以求地球質(zhì)量D．根據(jù)已知量可求地球的平均密度3、(本題9分)在水平面上，一物體在水平力F作用下運(yùn)動(dòng)，其水平力隨時(shí)間t變化的圖象及物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖。由兩個(gè)圖象可知，10s內(nèi)：A．水平力F做的功為56JB．克服摩擦力做的功為40JC．摩擦力做的功為-48JD．合力功為04、(本題9分)關(guān)于重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．如果物體高度降低，則重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能增加B．如果物體高度降低，則重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能減少C．如果物體高度升高，則重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增加D．如果物體高度升高，則重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能減少5、(本題9分)下列運(yùn)動(dòng)過程中，滿足機(jī)械能守恒的是A．沿粗糙斜面勻速下滑的物塊B．在空氣中勻速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物塊D．沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球6、(本題9分)如圖所示為某物業(yè)公司的宣傳提醒．從提供的信息知：一枚40g的雞蛋從17樓(雞蛋離人頭部的高度為45m，忽略空氣阻力)落下，能砸破人的頭骨，若雞蛋殼與人頭部的作用時(shí)間為5.0×10-4s，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是A．雞蛋與人的頭部碰撞前的速度大小為3m/sB．雞蛋與人的頭部碰掩前的動(dòng)量大小為0.12kg·m/sC．人的頭部受到的平均沖擊力約為2400ND．雞蛋與人的頭部碰撞過程中雞蛋受到的沖量大7、在某一穩(wěn)定軌道運(yùn)行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個(gè)軌道光滑，P，Q點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)螺旋軌道中兩個(gè)圓周的最高點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說法正確的是（）A．小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)角速度小B．小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達(dá)P點(diǎn)D．小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力8、旅居加拿大十六歲學(xué)生溫家輝，2009年在美國太空總署主辦的太空移民設(shè)計(jì)賽中奪冠．溫家輝的獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)高1.6km的圓筒形建筑，命名為Asten，如題圖所示，內(nèi)徑約1km，圓筒由一個(gè)個(gè)可以住人的環(huán)形物堆疊而成，并在電力的驅(qū)動(dòng)下繞著中心軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生“模擬重力”，使居民能在“重力”環(huán)境下生活．垂直中心軸的截面圖如題所示，圓筒的內(nèi)壁正好是城市的地面，因此，生活在這座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感覺沒有區(qū)別．以下說法正確的有（）A．太空城內(nèi)的居民不能運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量B．太空城內(nèi)物體所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心C．人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供D．太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大9、圖甲為一列簡諧橫波在t=2s時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像。則下列說法中正確的是（）A．該波的波速大小為1m/sB．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．t=1.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P的速度和加速度的方向均為發(fā)生改變10、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水桶內(nèi)壁上，有一件濕衣服貼在桶壁上，隨圓桶一起轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)桶壁未滑動(dòng)，衣服上的水滴還沒有做離心運(yùn)動(dòng)。則A．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服對(duì)桶壁的水平壓力大小增大B．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服對(duì)桶壁的水平壓力大小不變C．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服所受摩擦力大小增大D．圓桶轉(zhuǎn)速增大，衣服所受摩擦力大小不變11、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑且固定的傾斜桿上，一輕質(zhì)彈簧的右端與小球連接，彈簧左端連接在O點(diǎn)，與桿在同一豎直平面內(nèi)，彈簧可繞O點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)。初始時(shí)刻彈簧處于水平壓縮狀態(tài)，現(xiàn)將小球從靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方時(shí)速度恰好為零，則小球從釋放到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是A．小球的機(jī)械能守恒B．小球在最低點(diǎn)的加速度為零C．彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小再增大D．彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球的重力勢(shì)能減少量12、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，a球的動(dòng)量是5千克·米/秒，b球的動(dòng)量是7千克·米/秒．當(dāng)a球追上b球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動(dòng)量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．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)如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為4.9cm，如果g取9.8m/s2，那么:（1）閃光的時(shí)間間隔是_______s;（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是_______m/s;（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直向下的分速度大小是_______m/s?14、（10分）(本題9分)如圖所示，用頻閃相機(jī)拍攝“研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的照片，圖中A、B、C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球.AA′為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡；BB′為B球以速度v水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡；CC′為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡.通過分析上述三條軌跡，可得出結(jié)論A．平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)D．平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)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）在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速為108km/h，汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．則：（1）如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，其彎道的最小半徑是多少？（1）事實(shí)上在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，路面與水平面間的夾角為θ，且；而拐彎路段的圓弧半徑R＝150m。若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零，那么，車速v應(yīng)為多少？16、（12分）如圖所示，物體A置于靜止在光滑水平面上的平板小車B的左端，在A的上方O點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，線長L＝0.8m．現(xiàn)將小球C拉至水平無初速度釋放，并在最低點(diǎn)與A物體發(fā)生水平正碰，碰撞后小球C反彈的最大高度為h＝0.2m．已知A、B、C的質(zhì)量分別為mA＝4kg、mB＝8kg和mC＝1kg，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，A、C碰撞時(shí)間極短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/s2.(1)求小球C與物體A碰撞前瞬間受到細(xì)線的拉力大小；(2)求A、C碰撞后瞬間A的速度大?。?3)若物體A未從小車B上掉落，小車B的最小長度為多少？17、（12分）(本題9分)距離水平地面h＝20m高處以20m/s的初速度水平拋出—個(gè)小球，(空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2)則：(1)小球在空中飛行的時(shí)間t為多少？(2)小球落地時(shí)的位移s的大小為多少？(答案可以用根號(hào)表示)

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、B【解析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，由此可知軌道半徑越大，速度越小，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑最小等于地球半徑R時(shí)，速度最大為7.9km/s，所以繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的速度一定等于或小于7.9km/s，故A正確、BCD錯(cuò)誤．2、D【解析】

A．衛(wèi)星的加速度方向一直改變，故加速度一直改變，不屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)地球的半徑為R，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，由幾何知識(shí)得可知張角越小，r越大，根據(jù)得可知r越大，角速度越小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得地球質(zhì)量為因?yàn)閞未知，所以由上面的式子可知無法求地球質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．地球的平均密度則知可以求出地球的平均密度，故D正確。故選D。3、D【解析】

A.由速度時(shí)間圖象可知，在1-2s內(nèi)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)不做功，在2-6內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，拉力等于零，沒有做功，所以1-11s內(nèi)水平力F做的功為W=W1+W2=48+32=81J故A項(xiàng)錯(cuò)誤；BCD.在11s內(nèi)物體的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為1．則摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s內(nèi)克服摩擦力做的功為81J，故BC項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。4、C【解析】

物體高度降低，重力做正功，重力勢(shì)能減少，A、B錯(cuò)；物體高度升高，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，C對(duì),D．故選C【點(diǎn)睛】重力做正功,重力勢(shì)能減小,重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加.重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能的選取有關(guān),但重力勢(shì)能的變化與零勢(shì)能的選取無關(guān).5、D【解析】

A.沿粗糙斜面勻速下滑的物塊動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B.在空氣中勻速下落的雨滴，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C.沿粗糙斜面加速下滑的物塊一定有摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D.沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球，只受重力做功，機(jī)械能守恒，故D正確.6、C【解析】

由可得：；故A錯(cuò)誤；雞蛋的質(zhì)量：，取向下為正方向，雞蛋與人的頭部碰掩前的動(dòng)量大小為：．故B錯(cuò)誤；對(duì)碰撞過程由動(dòng)量定理可得：，代入數(shù)據(jù)得：；負(fù)號(hào)說明雞蛋受到的沖擊力向上；根據(jù)牛頓第三定律可知，頭骨受到的平均沖擊力為故C正確；雞蛋與人的頭相互作用的過程中，二者之間的相互作用力大小相等，作用的時(shí)間相等，根據(jù)沖量的定義式可知，雞蛋與人的頭部碰撞過程中二者受到的沖量一樣大，故D錯(cuò)誤．故選C．7、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)與經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)角速度小，故A正確，B錯(cuò)誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，故D正確。8、BCD【解析】

A．天平的測(cè)量原理是等臂杠桿，故太空城內(nèi)的居民可以運(yùn)用天平準(zhǔn)確測(cè)出質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力指向圓心，故其所受的“重力”一定通過垂直中心軸截面的圓心且向外，故B正確；C．太空城內(nèi)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，人隨太空城自轉(zhuǎn)所需的向心力由人造陸地對(duì)人的支持力提供，故C正確；D．等效重力等于向心力，故故太空城繞自己的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正確。9、ABC【解析】

A.由圖可知，周期T＝4.0s，波長λ＝4m，則波速，故A正確；B.x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)P在t＝2s時(shí)刻向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故B正確；C.由圖2可知，當(dāng)t＝1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P在最大位移處，此時(shí)的加速度最大，速度等于0，故C正確；D.由圖可知，在0?2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為正加速度的方向始終向下；在0?1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)向正最大位移處運(yùn)動(dòng)，速度方向?yàn)檎?；??2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從最大位移處向平衡位置處移動(dòng)，所以速度的方向?yàn)樨?fù)。故D錯(cuò)誤。10、AD【解析】

AB.水平方向桶對(duì)衣服的彈力提供向心力，圓桶轉(zhuǎn)速增大，所需向心力增大，彈力變大，根據(jù)牛頓第三定律可知衣服對(duì)桶壁的水平壓力大小增大，A正確B錯(cuò)誤。CD.豎直方向始終處于平衡狀態(tài)，所以摩擦力與重力等大反向，不變，C錯(cuò)誤D正確。11、CD【解析】

A.由于彈簧的彈力對(duì)小球做功，可知小球的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.小球運(yùn)動(dòng)過程中速度最大時(shí)加速度為零，而到O點(diǎn)正下方時(shí)速度恰好為零，可知加速度不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.開始位置彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球向下運(yùn)動(dòng)到與桿垂直位置時(shí)彈簧壓縮到最短；此過程中彈性勢(shì)能增加；然后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧長度逐漸變長，彈性勢(shì)能減小，一直到原長位置，彈性勢(shì)能減為零；然后彈簧被拉長直到最低點(diǎn)位置，此過程中彈性勢(shì)能逐漸變大，選項(xiàng)C正確；D.由能量關(guān)系，開始時(shí)和到達(dá)最低點(diǎn)位置時(shí)小球的動(dòng)能均為零，則整個(gè)過程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球的重力勢(shì)能減少量，選項(xiàng)D正確.12、BC【解析】

由題，碰撞后，兩球的動(dòng)量方向都與原來方向相同，a的動(dòng)量不可能沿原方向增大．故A錯(cuò)誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項(xiàng)可以看出，碰撞后a的動(dòng)能不變，而b的動(dòng)能增大，違反了能量守恒定律．故D錯(cuò)誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.1s1.47m/s1.96m/s【解析】

(1)[1]根據(jù)得(2)[2]小球在運(yùn)動(dòng)過程中水平分速度(3)[3]B點(diǎn)豎直分速度14、D【解析】

由于AA′是物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的軌跡，而BB′是物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，從圖可知A和B在相同的時(shí)間內(nèi)在水平方向