2022年湖北省漢陽一中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動，a、b到地心O的距離分別為r1、r1，線速度大小分別為v1、v1．則（）A． B． C． D．2、圖示是某一衛(wèi)星運行的軌道示意圖，衛(wèi)星先沿橢圓軌道1運行，近地點為M，遠地點為N，當衛(wèi)星經(jīng)過N時點火加速，使衛(wèi)星由橢圓軌道1轉(zhuǎn)移到圓軌道2上運行。關(guān)于衛(wèi)星的運行過程，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道1和軌道2上運動時的機械能相等B．衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過N點的速度小于經(jīng)過M點的速度C．衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過N點的加速度小于在軌道2上運行經(jīng)過N點的加速度D．衛(wèi)星在軌道1上運行經(jīng)過N點的加速度大于在軌道2上運行經(jīng)過N點的加速度3、(本題9分)飛行員進行身體素質(zhì)訓(xùn)練時，抓住一質(zhì)量不計的秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，到達最低點的過程中（如圖所示），飛行員所受重力做功的瞬時功率的變化情況是A．一直減小B．一直增大C．先增大后減小D．先減小后增大4、(本題9分)在距水平地而10m高處，以10m/s的速度水平拋出一個質(zhì)量為1kg的物體，已知物體落地時的速度為16m/s，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．拋出時人對物體做功為150JB．自拋出到落地,重力對物體做功為78JC．飛行過程中物體克服阻力做功22JD．物體自拋出到落地時間為5、(本題9分)已知河水的流速保持不變，小船在靜水中的速度恒定且大于河水的流速。如圖所示，為使小船由河岸O點沿虛線垂直河岸航行，船頭的指向可能為圖中的A．①方向 B．②方向 C．③方向 D．④方向6、使用高壓水槍作為切割機床的切刀具有獨特優(yōu)勢，得到廣泛應(yīng)用，如圖所示，若水柱截面為S，水流以速度v垂直射到被切割的鋼板上，之后水速減為零，已知水的密度為ρ，則水對鋼板的沖力為A． B． C． D．7、(本題9分)同步衛(wèi)星A的運行速率為V1，向心加速度為a1，運轉(zhuǎn)周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2，向心加速度為a2，運轉(zhuǎn)周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星C的速率為V1，向心加速度為a1，動轉(zhuǎn)周期為T1．比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T1 B．V1>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a1 D．a(chǎn)1>a1>a28、(本題9分)物體在合外力作用下做直線運動的v-t圖象如圖所示，下列表述正確的是A．在0～1s內(nèi)，物體做加速運動，合外力做正功B．在1～3s內(nèi)，物體做勻速運動，合外力做正功C．在3～7s內(nèi)，合外力做功為零D．在0～5s內(nèi)，速度變化量為零，合力的平均功率為零9、(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的汽車在平直的公路上從靜止開始加速，前進了s距離后速度達到最大值vm．設(shè)在加速過程中發(fā)動機的功率恒為P，汽車所受阻力恒為f．當速度為v（vm＞v）時，所受牽引力為F，對汽車在這段位移內(nèi)的有關(guān)物理量，以下說法正確的是（）A．汽車的牽引力做功為FsB．汽車的牽引力做功為12mvm2C．汽車的速度v=P/FD．汽車的最大速度vm=P/f11、(本題9分)如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓形細管豎直放置，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球在該管內(nèi)做圓周運動，小球可視為質(zhì)點．下列說法中正確的是A．小球能夠通過光滑圓形細管最高點時的速度可以為B．小球能夠通過光滑圓形細管最高點時的最小速度為C．如果小球在光滑圓形細管最高點時的速度大小為2，則此時小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧．如果小球在光滑圓形細管最低點時的速度大小為，則小球通過該點時與管道間無相互作用力12、(本題9分)一個質(zhì)量為m=50kg的人乘坐電梯，由靜止開始上升，整個過程中電梯對人做功的功率隨時間變化的P-t圖象如圖所示，取g=10m/，加速和減速過程均為勻變速運動，則以下說法正確的是（）A．圖中的值為1100WB．圖中的值為900WC．電梯勻速階段運動的速度為2m/sD．電梯加速階段對人所做的功大于減速階段對人所做功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系.實驗時保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變，細線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F，用打點計時器測出小車運動的加速度a.(1)關(guān)于實驗操作，下列說法正確的是________.A．實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行B．平衡摩擦力時，在細線的下端懸掛鉤碼，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑C．每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，后釋放小車(2)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡未標出，測出各計數(shù)點到A點間的距離.已知所用電源的頻率為50Hz，打B點時小車的速度vB＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2.(3)改變細線下端鉤碼的個數(shù)，得到a－F圖象如圖丙所示，造成圖線上端彎曲的原因可能是________.14、（10分）(本題9分)為了探究機械能守恒定律，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，并提供了如下的實驗器材：A．小車B．鉤碼C．一端帶滑輪的木板D．細線E．電火花計時器F．紙帶G．毫米刻度尺H．低壓交流電源I．220V的交流電源J．天平K．秒表(1)根據(jù)實驗裝置，你認為實驗中不需要的器材是_____、_______。（填寫器材序號）(2)實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示，選擇點跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點（標號0-6），測出0到l、2、3、4、5、6點的距離分別為d1、d2、d3、d4、d5、d6，打點周期為T。則打點2時小車的速度v2=________。(3)若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m，打點1和點5時小車的速度分別用v1、v5表示，已知重力加速度為g，則驗證點1與點5間系統(tǒng)的機械能守恒的關(guān)系式可表示為_____。在實驗數(shù)據(jù)處理時，如果以v2/2為縱軸，以d為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出圖象，其圖線斜率的表達式為____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，高為L的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點，圓弧的半徑也為L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時，相對于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點的速度大小；（2）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大?。唬?）滑塊與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ2。16、（12分）一個物體自t=0時開始做直線運動其速度-時間圖象如圖所示。求：(1)物體在4s～6s內(nèi)的加速度大小；(2)物體0～6s內(nèi)的路程；(3)物體0～6s內(nèi)的平均速度。17、（12分）(本題9分)在如圖所示的閉合電路中，設(shè)電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，外電阻為R，其余電阻不計，電路中的電流為I。請根據(jù)電動勢的定義和能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，推導(dǎo)閉合電路歐姆定律表達式：I=E

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】根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，a、b到地心O的距離分別為，所以，A正確．2、B【解析】

A.衛(wèi)星由軌道1到軌道2，需要在N點加速，所以變軌后的機械能大，故A錯誤；B.從N點到M點引力做正功，所以經(jīng)過N點的速度小于經(jīng)過M點的速度，故B正確。CD.根據(jù)牛頓第二定律得：,所以無論軌道1還是軌道2經(jīng)過N點加速度一樣，故CD錯誤。3、C【解析】試題分析：剛開始豎直方向上的速度為零，重力的瞬時功率為零，到達最低點時，豎直方向上的速度為零，重力的瞬時功率為零，所以重力的瞬時功率先增大后減小，故C正確考點：考查了功率的計算【名師點睛】重力是豎直方向的，重力的瞬時功率只與人在豎直方向上的速度有關(guān)，根據(jù)人做的是圓周運動，可以知道人的速度的變化的情況．4、C【解析】

解：A．拋出時人對物體做的功等于物體的動能，則有：故A錯誤；B．自拋出到落地，重力對物體做功為：W=mgh=1×10×10J=100J故B錯誤；C．在飛行過程中有重力和阻力做功。根據(jù)動能定理得：代入數(shù)據(jù)可得克服阻力做功為：Wf=22J故C正確；D．因為物體在飛行過程中還受阻力作用，所以不是平拋運動，則豎直方向也不是自由落體運動，物體在空中運動時間無法計算，故D錯誤。5、B【解析】

，為使小船由河岸O點沿虛線垂直河岸航行，船頭應(yīng)向上游偏，速度合成如圖所示，船頭的指向可能為圖中的②方向A.①方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向不相符，故A不符合題意；B.②方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向相符，故B符合題意；C.③方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向不相符，故C不符合題意；D.④方向與上述結(jié)論船頭的指向可能為圖中的②方向不相符，故D不符合題意；6、B【解析】

設(shè)t時間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量為：m=ρV=ρSvt，以這部分水為研究對象，它受到鋼板的作用力為F，以水運動的方向為正方向，由動量定理有：Ft=0-mv即：負號表示水受到的作用力的方向與水運動的方向相反；由牛頓第三定律可以知道，水對鋼板的沖擊力大小也為ρSv1．故選B．【點睛】本題關(guān)鍵是選擇對象(對流體、氣體等連續(xù)體產(chǎn)生的瞬時作用)研究，然后根據(jù)動量定理列式求解即可．7、AD【解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T3＝T2．根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T3．故A正確．B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式v，所以V3＞V2，故B錯誤．CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式a，得a3＞a2，同步衛(wèi)星3與人造衛(wèi)星3，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r3＞r3，由牛頓第二定律，可知a3＞a3．故C錯誤、D正確．故選AD．8、ACD【解析】A、在0～1s內(nèi)，物體做勻加速運動，動能增加，根據(jù)動能定理知，合外力做正功，故A正確；

B、在1～3s內(nèi)，物體做勻速運動，合外力為零，故合外力不做功，故B錯誤；

C、在點睛：本題根據(jù)動能定理可以直接判斷合外力做功情況，也可以根據(jù)合外力方向與位移方向的關(guān)系判斷。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：機車啟動問題常常與牛頓第二定律相結(jié)合進行考查，對于機車的兩種方式，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、BCD【解析】

汽車恒定功率啟動，是變加速運動，牽引力是變力，故汽車的牽引力做功不為Fs，故A錯誤；根據(jù)動能定理，有：W-fs=12解得：W=fs+12汽車的實際功率P=Fv，任意時刻的速度為v=PF，故C正確；汽車速度達到最大時，是勻速直線運動，牽引力與阻力平衡，f=F，由于：P=Fvm，故v【點睛】本題是恒定功率啟動問題，關(guān)鍵是分析清楚汽車的運動規(guī)律，知道汽車做加速度減小的變加速運動，然后動能定理列式分析.11、AC【解析】

AB.小球在最高點，由于細管對小球的彈力可以向上，也可以向下，則v的最小值為零，故A正確，B錯誤；CD.小球在最低點，不管小球的速度是多少，向心力由軌道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)艿烙邢蛏系淖饔昧?，故C正確，D錯誤．12、AC【解析】

C.勻速運動時，支持力等于重力，則有：根據(jù)可得勻速運動的速度：故選項C符合題意；A.勻加速直線運動的加速度大?。焊鶕?jù)牛頓第二定律得：解得：，則圖中的值為故選項A符合題意；B.勻減速直線運動的加速度大?。焊鶕?jù)牛頓第二定律得：解得：，則圖中的值為故選項B不符合題意；D.加速過程中的位移：電梯對人做功：減速過程中的位移：電梯對人做功：可知電梯加速運動過程中對人所做的功小于減速階段對人所做的功，故選項D不符合題意。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)AD(2)0.320.93(3)隨所掛鉤碼質(zhì)量m的增大，不能滿足M?m.【解析】

(1)A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；B、在調(diào)節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，不應(yīng)懸掛鉤碼，故B錯誤；

C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量即改變拉小車拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；

D、實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊，而當實驗結(jié)束時應(yīng)先控制木塊停下再停止打點計時器，故D錯誤；故選A.(2)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.10s．根據(jù)△x=aT2可得：xCE-xAC=a(2T)2，小車運動的加速度為，B點對應(yīng)的速度：.(3)隨著力F的增大，即隨所掛鉤碼質(zhì)量m的增大，不能滿足M>>m，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象．【點睛】該題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．14、H；K；v2=d3【解析】（1）實驗中，打點計時器可以直接記錄時間，所以不需要秒表，電火花打點計時器需要220V的交流電源，不需要低壓交流電源，所以不需要的器材為：H、K。

（2）點2的瞬時速度為：v2=d（3）從點1到點5，動能的增加量為12(M+m)（v52-v12），則需要驗證的動能定理表達式為：mg（d5-d1）=12(M+m)（v52-v12）。

（4）根據(jù)動能定理得：mgd＝12(M+m)v2，解得：12v2點睛：解決本題的