湖南省長沙市雅禮書院中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、質(zhì)量為1kg的物體以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其動能隨位移變化的圖線如圖所示,g取10m/s2A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5B．物體滑行的總時間為2s.C．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2D．物體滑行的總時間為4s2、關(guān)于勻速圓周運動，下列說法中正確的是（）A．是勻變速運動B．是變加速運動C．是勻速運動D．是合外力不變的運動3、(本題9分)如圖所示，橫截面為直角三角形的兩個相同斜面緊靠在一起，固定在水平面上，小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右水平拋出，最后落在斜面上．其中有三次的落點分別是a、b、c，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．落在c點的小球的初速度最小B．落點b、c比較，小球落在b點的飛行時間短C．小球落在a點和b點的飛行時間之比等于初速度之比D．三個落點比較，小球落在c點，飛行過程中速度變化最大4、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)點在水平面上從M點到N點做曲線運動，且動能減小，當(dāng)它通過P點時，其速度v和合外力F的關(guān)系可能正確的是（）A． B．C． D．5、(本題9分)我國計劃于2018年擇機發(fā)射“嫦娥五號”航天器，假設(shè)航天器在近月軌道上繞月球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t（小于繞行周期），運動的弧長為s，航天器與月球中心連線掃過的角度為θ（弧度），引力常量為G，則（）A．航天器的軌道半徑為 B．航天器的環(huán)繞周期為C．月球的的質(zhì)量為 D．月球的密度為6、(本題9分)2017年全國女子手球錦標賽在重慶萬州區(qū)舉行。在比賽中假設(shè)某運動員將質(zhì)量為0.4kg的手球以3m/s的速度水平拋出，當(dāng)手球的速度為5m/s時，重力的瞬時功率為（不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2）A．1.6WB．2WC．16WD．20W7、“太空涂鴉”技術(shù)的基本物理模型是：原來在較低圓軌道運行的攻擊衛(wèi)星在變軌后接近在較高圓軌道上運行的偵察衛(wèi)星時，向其發(fā)射“漆霧”彈，“漆霧”彈在臨近偵察衛(wèi)衛(wèi)星時，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵察衛(wèi)星，噴散后強力吸附在偵察衛(wèi)衛(wèi)星的偵察鏡頭、太陽能板、電子偵察傳感器等關(guān)鍵設(shè)備上，使之暫時失效。關(guān)于這一過程下列說法正確的是A．攻擊衛(wèi)星在原軌道上運行的周期比偵察衛(wèi)星的周期大B．攻擊衛(wèi)星到達新軌道后，其動能較原軌道增大C．攻擊衛(wèi)星到達新軌道后，其機械能較原軌道增多D．攻擊衛(wèi)星在原軌道需要加速才能變軌接近偵查衛(wèi)星8、(本題9分)將一小球從地面以速度v0豎直向上拋出，小球上升到某一高度后又落回到地面．若該過程中空氣阻力不能忽略，且大小近似不變，則下列說法中正確的是()A．重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等B．重力在上升過程與下降過程中的沖量相同C．整個過程中空氣阻力所做的功等于小球機械能的變化量D．整個過程中空氣阻力的沖量等于小球動量的變化量9、如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計一切阻力，以下判斷正確的是A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運動B．過山車在圓軌道最低點時乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點時的速度應(yīng)不小于D．過山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過圓軌道最高點時對軌道壓力大小等于其重力10、如圖所示，質(zhì)量M，中空為半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對靜止時，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角．重力加速度為g，則下列說法正確的是A．小鐵球受到的合外力方向水平向左B．凹槽對小鐵球的支持力為C．系統(tǒng)的加速度為D．推力11、(本題9分)如圖，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動，物塊和小車之間的摩擦力為Ff，物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s.在這個過程中，以下結(jié)論正確的是()A．物塊到達小車最右端時具有的動能為F(L＋s)B．物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為FfsC．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋s)D．物塊和小車增加的機械能為Ffs12、(本題9分)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，下列說法正確的是（）A．運動員到達最低點前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C．蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關(guān)二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用如圖所示的實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關(guān)系”實驗，將光電門固定在軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，細線拉力的大小可由拉力傳感器測出，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）完成該實驗時，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實驗時讀出拉力傳感器的示數(shù)F，測出小車質(zhì)量M，遮光條寬度d，擋光時間t及AB間的距離L，則驗證動能定理的表達式為________（用測得的物理量表示）。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶，已知在每條紙帶每5個計時點取好一個計數(shù)點，兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，依打點時間順序編號為0、1、2、3、4、5，由于不小心，紙帶被撕斷了，如下圖所示.請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:（1）在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)是_____．（2）打下點1時，物體的速度大小是_____m/s，物體的加速度大小是____m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．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）如圖所示，水平地面上左側(cè)有一質(zhì)量為2m的四分之一光滑圓弧斜槽C，斜槽末端切線水平，右側(cè)有一質(zhì)量為3m的帶擋板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板與地面的動摩擦因數(shù)為0.25，斜槽末端和木板左端平滑過渡但不粘連。某時刻，一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的光滑小球A從斜槽頂端靜止?jié)L下，重力加速度為g，求:(1)若光滑圓弧斜槽C不固定，圓弧半徑為R且不計斜槽C與地面的摩擦，求小球滾動到斜槽末端時斜槽的動能?(2)若斜槽C固定在地面上，小球從斜槽末端滾上木板左端時的速度為v0，小球滾上木板的同時，外界給木板施加大小為v0的水平向右初速度，并且同時分別在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1與F2，且F1=F2=0.5mg。當(dāng)小球運動到木板右端時(與擋板碰前的瞬間)，木板的速度剛好減為零，之后小球與木板的擋板發(fā)生第1次相碰，以后會發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短，小球始終在木板上運動。求:①小球與擋板第1次碰撞后的瞬間，木板的速度大小。②小球與擋板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬間的過程中F1與F2做功之和。16、（12分）(本題9分)2013年6月11日，我國成功發(fā)射了神舟十號飛船，升空后和目標飛行器天宮一號交會對接，3名航天員再次探訪天宮一號，并開展相關(guān)空間科學(xué)試驗．已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，設(shè)神舟十號飛船繞地球做勻速圓周運動的周期為T．求：（1）地球的質(zhì)量M和平均密度ρ；（2）神舟十號飛船的軌道半徑r．17、（12分）(本題9分)民航客機機艙緊急出口的氣囊是一條連接出口與地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面長6.5m，質(zhì)量為60kg的人沿斜面滑下的阻力是240N，求人滑至底端時的速度。

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、D【解析】

AC.由圖象可知，EK1=50J，EK2=0J，位移x=20m，EK1=12mv12=50J，初速度v1EK2-EK1=-fx解得：f=2.5N=μmg，μ=0.25，故AC不符合題意；

BD.物體加速度a=物體運動時間t=故B不符合題意，D符合題意；2、B【解析】

勻速圓周運動的加速度大小不變，方向改變，可知加速度在變化，所以勻速圓周運動是變加速運動，由加速度改變，由牛頓第二定律可知，合外力也改變A.是勻變速運動與分析不符，故A項與題意不相符；B.是變加速運動與分析相符，故B項與題意相符；C.是勻速運動與分析不符，故C項與題意不相符；D.是合外力不變的運動與分析不符，故D項與題意不相符。3、C【解析】

A.根據(jù)可知，落在c點的小球的初速度最大，選項A錯誤；B.從圖中可以發(fā)現(xiàn)c點的位置最低，此時在豎直方向上下落的距離最大，由時間，所以此時運動的時間最短，所以B錯誤；C.對落到ab兩點的小球：，解得可知小球落在a點和b點的飛行時間之比等于初速度之比，選項C正確；D.因落到b點的小球運動時間最長，由?v=gt可知，三個落點比較，小球落在b點，飛行過程中速度變化最大，選項D錯誤.4、C【解析】A、由圖示可知，合外力方向與速度方向夾角小于度，物體做加速運動，動能增大，故A錯誤；

B、根據(jù)曲線運動的性質(zhì)可知：物體受到合外力的方向大約指向曲線的凹側(cè)，并與速度方向分別位于軌跡的兩側(cè)，故選項BD錯誤；

C、由圖示可知，合外力方向與速度方向夾角大于度，物體做減速運動，動能減小，故C正確．

點睛：該題考查速度的方向與受力的方向、軌跡的方向之間的關(guān)系；知道物體做曲線運動的條件，分析清楚圖示情景即可正確解題．5、C【解析】A項：由題意可知，線速度，角速度，由線速度與角速度關(guān)系可知，，所以半徑為，故A錯誤；B項：根據(jù)圓周運動的周期公式，故B錯誤；C項：根據(jù)萬有引力提供向心力可知，即，故C正確；D項：由于不知月球的半徑，所以無法求出月球的密度，故D錯誤；點晴：解決本題關(guān)鍵將圓周運動的線速度、角速度定義式應(yīng)用到萬有引力與航天中去，由于不知月球的半徑，所以無法求出月球的密度．6、C【解析】

根據(jù)平行四邊形定則知，手球的豎直分速度vy=v2-v【點睛】本題考查了功率和平拋運動的綜合，通過平行四邊形定則求出豎直分速度是解決本題的關(guān)鍵，掌握求解瞬時功率的方法。7、CD【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，則有：解得：A.由，可知攻擊衛(wèi)星在原軌道上半徑小，則周期小，故A錯誤；B.由和得：，可知攻擊衛(wèi)星到達新軌道后，半徑增大，則動能減小，故B錯誤；CD.攻擊衛(wèi)星要從低軌道變到高軌道，則要點火加速做離心運動，故攻擊衛(wèi)星的機械能增加，故CD正確。8、AC【解析】根據(jù)W=Gh可知，重力在上升過程與下降過程中做的功大小相等，選項A正確；上升過程中的加速度a上=g+大于下降過程中的加速度a下=g-，則上升的時間小于下降的時間，即t上<t下，根據(jù)I=Gt可知，重力在上升過程中的沖量小于下降過程中的沖量，選項B錯誤；根據(jù)功能關(guān)系，整個過程中空氣阻力所做的功等于小球機械能的變化量，選項C正確；整個過程中空氣阻力的沖量和重力的沖量之和等于小球動量的變化量，選項D錯誤；故選AC.點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系及動量定律，知道合力做功與動能的關(guān)系，重力功與重力勢能的關(guān)系，除重力以外其它力做功與機械能的關(guān)系．9、CD【解析】

A．過山車在豎直圓軌道上做圓周運動，只有重力做功，其機械能守恒，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運動，故A錯誤；B．在最低點時，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．在最高點，重力和軌道對車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對車的壓力為零時，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點時的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點的過程中，根據(jù)動能定理得：解得；所以軌道對車的支持力為故D正確；10、BD【解析】

A.小鐵球的加速度方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律知小鐵球受到的合外力方向水平向右;故A錯誤.B.對小球進行受力分析，如圖所示：則凹槽對小鐵球的支持力;故B正確.C.對小球進行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系統(tǒng)的加速度為a=gtanα;故C錯誤.D.對整體進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正確.11、BC【解析】

試題分析：對物塊分析，物塊相對于地的位移為，根據(jù)動能定理得，，則知物塊到達小車最右端時具有的動能，故A錯誤．對小車分析，小車對地的位移為l，根據(jù)動能定理得，，則知物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為，故B正確．物塊相對于地的位移大小為，則物塊克服摩擦力所做的功為，故C正確．根據(jù)能量守恒得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：，則物塊和小車增加的機械能為，故D錯誤.12、ABC【解析】A、運動員到達最低點前，重力對運動員一直做正功，運動員的重力勢能始終減小，故A正確；B、蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力方向向上，運動員的位移向下，彈性力對運動員做負功，彈性勢能增加，故B正確；C、以運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，故C正確；D、重力勢能的改變與重力做功有關(guān)，取決于初末位置的高度差，與重力勢能零點的選取無關(guān)，故D錯誤．點睛：本題類似于小球掉在彈簧上的類型．重力與彈力特點相似，這兩種力做正功時，勢能減小，做負功時，勢能增加．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、需要【解析】

（1）由于該實驗只有繩子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．（2）光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，則在B點的速度根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗證的關(guān)系式為：．14、C3.336.60【解析】

（1）[1]．根據(jù)勻變速直線運動的特點有：x12-x01=6.6cm，x45-x12=3×6.6cm=19.8cm；x45=x12+19.8cm=56.4cm；由此可知C段與此最接近，所以屬于紙帶A的是C圖．故選C

（2）[2]．打下點1時，物體的速度大小是；[3]．勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)即△x=aT2，其中T=0.1s，△x=6.6cm，

所以代入數(shù)據(jù)解得：．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）①2v0②【解析】

（1）由題可知，設(shè)小球滾到斜槽末端時，A與C的速度大小分別為vA、vC。A與C系統(tǒng)水平方向動量守恒，取水平向右為正方向，則A與C系統(tǒng)的機械能守恒，則小球滾動到斜槽末端時斜槽的動能解得（2）①小球滾到木板上后，小球與木板的加速度大小分別為a1和a2。則木板開始運動到速度第一減為零的時間為小球第一次與擋板碰撞前瞬間的速度為另設(shè)