上海市西南位育中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運動定律，萬有引力定律更是建立了人們對牛頓物理學(xué)的尊敬.20世紀以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實，用經(jīng)典力學(xué)無法解釋．下列說法正確的是()A．由于經(jīng)典力學(xué)有局限性，所以它是錯誤的B．當(dāng)物體的速度接近光速時，經(jīng)典力學(xué)仍成立C．狹義相對論能描述微觀粒子運動的規(guī)律D．量子力學(xué)能描述微觀粒子運動的規(guī)律2、(本題9分)兩根長度不同的細線下面分別懸掛兩個小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個擺球在運動過程中，相對位置關(guān)系示意圖正確的是圖中的()A． B．C． D．3、如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h．若以地面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化分別是A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h(huán))D．0，減少mg(H＋h)4、2019年春節(jié)期間熱映的電影《流浪地球》被稱為中國科幻電影的里程碑，影片中提到利用赤道發(fā)動機反向噴射使地球停止自轉(zhuǎn)，可見赤道的地理位置很特殊．發(fā)射人造衛(wèi)星一般也將發(fā)射場選擇在盡可能靠近赤道的地方，這樣選址是因為在赤道附近A．重力加速度較大B．地球的引力較大C．地球自轉(zhuǎn)角速度較大D．地球自轉(zhuǎn)線速度較大5、如圖所示，a、b兩顆人造衛(wèi)星繞地球運行，下列說法正確的是A．a(chǎn)的周期大于b的周期B．a(chǎn)的加速度小于b的加速度C．a(chǎn)的角速度大于b的角速度D．a(chǎn)的運行速度大于第一宇宙速度6、(本題9分)如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的1/4圓周軌道，圓心O在S的正上方，在O和P兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的是A．a(chǎn)比b先到達S，它們在S點的動量不相等B．a(chǎn)與b同時到達S，它們在S點的動量不相等C．a(chǎn)比b先到達S，它們在S點的動量相等D．b比a先到達S，它們在S點的動量不相等7、(本題9分)一個人用手把一個質(zhì)量為m=1kg的物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s，則下列說法中正確的是A．手對物體所做的功為12J B．合外力對物體所做的功為2JC．合外力對物體所做的功為12J D．物體克服重力所做的功為10J8、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．關(guān)于這些衛(wèi)星，以下說法正確的是A．5顆同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B．5顆同步衛(wèi)星的運行軌道必定在同一平面內(nèi)C．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定大于第一宇宙速度D．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星中，運行軌道半徑越大的，周期越小9、(本題9分)如圖5所示，A、B、C三個小球在離地面不同高度處，同時以相同的速度向左水平拋出，小球A落到D點，DE＝EF＝FG，不計空氣阻力，拋出后每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面.下列說法正確的是()A．B球落在E點，C球落在F點B．B、C兩球均落在D點C．三小球離地面的高度之比為1∶4∶9D．三小球在空中運動的時間之比tA∶tB∶tC＝1∶3∶510、如圖所示，在A、B兩點固定兩個電荷量相等的帶負電點電荷，O點為其連線中點，在其連線的中垂線上的M點由靜止釋放一個帶正電的粒子q，若僅在電場力作用下開始運動，則下列說法中正確的是A．粒子將一直沿中垂線做單方向直線運動B．整個運動過程中，粒子在O點時速度最大C．整個運動過程中，粒子的電勢能保持不變D．從M到O的過程中，粒子的加速度可能一直減小，但速度一定越來越大11、(本題9分)如圖所示，細線的一端固定于O點，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點運動到B點的過程中（）A．小球的機械能保持不變B．小球受的合力對小球不做功C．水平拉力F的瞬時功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時功率逐漸增大12、(本題9分)質(zhì)量為1kg的物體靜止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下運動，如圖甲所示，外力F和物體克服摩擦力Ff做的功W與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取10m/s1．下列說法正確的是A．物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.5B．物體在前3m運動過程中的加速度為3m/s1C．物體運動的最大位移為13mD．x＝9m時，物體的速度為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)地球和金星都是圍繞太陽運動的行星，設(shè)它們繞太陽運動的軌道半徑分別為r1和r1,且r1〉r1，運動的速度v1、v1，公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T1，則有v1____v1，T1____T1．（填“〉”“〈”或“=”）14、(本題9分)如下圖所示,寬為的豎直障礙物上開有間距的矩形孔,其下沿離地高,離地高的質(zhì)點與障礙物相距.在障礙物以勻速向左運動的同時,質(zhì)點自由下落.為使質(zhì)點能穿過該孔,的最大值為__________;若,的取值范圍是__________.(取)15、一質(zhì)量為m=2kg的可以看作質(zhì)點的物體，僅受到一個變力作用，從靜止開始做變加速直線運動，其加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，則該物體所受的合外力F隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系為_______，物體在4s末的動能大小為_____J。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)滑雪者為什么能在軟綿綿的雪地中高速奔馳呢？其原因是白雪內(nèi)有很多小孔，小孔內(nèi)充滿空氣．當(dāng)滑雪板壓在雪地時會把雪內(nèi)的空氣逼出來，在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”，從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦．然而當(dāng)滑雪板對雪地速度較小時，與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去，使得它們間的摩擦力增大．假設(shè)滑雪者的速度超過4m/s時，滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由μ1＝0.25變?yōu)棣?＝0.1．一滑雪者從傾角為θ＝37°的坡頂A由靜止開始自由下滑，滑至坡底B(B處為一光滑小圓弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C處，如圖所示．不計空氣阻力，坡長為l＝26m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.2．求：(1)滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化經(jīng)歷的時間；(2)滑雪者到達B處的速度；(3)滑雪者在水平雪地上運動的最大距離．17、（10分）(本題9分)如圖所示，一個質(zhì)量為的小球以某一初速度從點水平拋出，恰好從豎直圓弧軌道的點沿切線方向進入圓弧軌道（不計空氣阻力，進入圓弧軌道時無機械能損失）.已知圓弧軌道的半徑，為軌道圓心，為軌道豎直直徑，與的夾角，小球到達點時的速度大小.取，求：（1）小球做平拋運動的初速度大?。唬?）點與點的高度差；（3）小球剛好能到達圓弧軌道最高點，求此過程小球克服摩擦力所做的功.

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、D【解析】相對論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，經(jīng)典力學(xué)是相對論和量子力學(xué)在低速、宏觀條件下的特殊情形．故A錯誤．當(dāng)物體的速度接近光速時，經(jīng)典力學(xué)不成立，故B錯誤．量子力學(xué)能夠描述微觀粒子運動的規(guī)律．故C錯誤，D正確．故選D．點睛：該題考查經(jīng)典力學(xué)的使用范圍，記住：經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速運動的物體，不適用于高速、微觀的物體．2、B【解析】

小球做勻速圓周運動，對其受力分析如圖所示，由牛頓第二定律則有mgtanθ＝mω2Lsinθ整理得：Lcosθ＝是定值則兩球處于同一高度，故B項與分析相符。3、D【解析】

以地面為零勢能參考平面，則小球落地時的重力勢能為：Ep1=0整個過程中小球高度降低，重力勢能減少，重力勢能的減少量為：ABC.由上分析可知，ABC錯誤；D.由上分析可知，D正確。4、D【解析】

A、赤道處向心加速度最大，重力加速度最小，故A錯誤；B、由萬有引力定律可知物體在地球表面各點所受的引力大小相等，故B錯誤；C、在地球上各點具有相同的角速度，故C錯誤；D、赤道處相對于地心具有的初速度大，發(fā)射時所需能源少，故D正確．故選D5、C【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：解得：a的軌道半徑小，周期小，故A錯誤；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：解得：a的軌道半徑小，加速度大，故B錯誤；C.根據(jù)萬有引力提供向心力，則有：解得：a的軌道半徑小，角速度大，故C正確；D.所有圓軌道衛(wèi)星的運行速度均小于等于第一宇宙速度，故D錯誤。6、A【解析】a物體做自由落體運動,運動時間為t1,b物體沿圓弧軌道下滑的過程中,其豎直方向分運動的加速度在任何高度都小于重力加速度.又a?b兩物體豎直方向位移相等,所以b物體下滑到S的時間t2>t1,故A正確,B?C?D?錯誤.7、ABD【解析】

A、由動能定理得：W-mgh=mv2-0，得手對物體所做的功為：W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J，故A正確．B、C、由動能定理得：合外力做功為

W合=mv2-0=×1×22=2J，故B正確，C錯誤．D、物體克服重力做功為：W=mgh=1×10×1J=10J，故D正確；本題選錯誤的故選C．【點睛】本題的關(guān)鍵要掌握動能定理的基本運用，知道合外力做功與動能變化的關(guān)系，以及知道合外力做功等于各力做功的代數(shù)和．8、AB【解析】

因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F==mω2r，因為ω一定，所以r必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，故A正確；它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星必須定點在赤道上空，故B正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．導(dǎo)航系統(tǒng)所有衛(wèi)星的運行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；根據(jù)周期公式T=2π，運行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯誤；【點睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．9、BC【解析】試題分析：因為三球以相同的初速度拋出，每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，則A、B、C三個小球的運動的時間之比為1：2：3，選項D錯誤；可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C兩球也落在D點，故B正確，A錯誤；由可得，A、B、C三個小球拋出高度之比為1：4：9，故C正確．考點：平拋運動的規(guī)律．10、BD【解析】

A.點電荷在從M到O的過程中，所受的電場力方向豎直向下，做加速運動，越過O點后，所受的電場力方向豎直向上，根據(jù)對稱性知粒子運動到關(guān)于M點對稱的位置時速度減至零，然后，向上運動到M點，再周而復(fù)始，所以粒子將一直沿中垂線MO做往復(fù)直線運動，故A項不符合題意；B.整個運動過程中，粒子在O點時，電場力為零，加速度為零，速度最大，故B項符合題意；C.整個運動過程中，電場力做正功時電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加，其電勢能并不是保持不變，故C不符合題意；D.從M到O的過程中，電場線分布情況不清楚，電場強度的大小變化不清楚，粒子受到的電場力可能一直減小，則加速度一直減小，速度越來越大，故D項符合題意。11、BD【解析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動能沒變，由于重力做負功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功．因此機械能不守恒A錯，B對．因為小球是以恒定速率運動，即它是做勻速圓周運動，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點．設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時功率是一直增大的，C錯D對．考點：動能定理、功率點評：本題考查了動能定理，通過功率公式分析瞬時功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題12、BD【解析】由摩擦力做功的圖象知：W=μmgx，代入得：10=μ×1×10×10；解得：μ=0.1，故A錯誤；前3m運動過程中,根據(jù)牛頓第二定律：F-f=ma；解得：a=3m/s1，故B正確；摩擦力f=μmg=0.1×10=1N，W=fx,則，故C錯誤；x=9m時，有圖象根據(jù)動能定理：17-9×1=mv1得：物體速度v=3m/s，故D正確．故選BD.點睛：對于速度圖象類的題目，主要是要理解斜率的含義，橫縱坐標的含義，然后再結(jié)合動能定理求解.二．填空題(每小題6分，共18分)13、<;>;【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力，得，T＝1π，可知半徑越大，線速度越小，周期越大，因r1＞r1，則v1＜v1，T1＞T1．點睛：本題要知道地球和金星都是圍繞太陽運動的行星，萬有引力提供向心力，根據(jù)題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_式計算．14、0.8【解析】試題分析：以障礙物為參考系，則質(zhì)點具有水平向右的初速度v0=4m/s，自由下落就變?yōu)槠綊佭\動，要穿過小孔，豎直方向經(jīng)過小孔的上邊沿，經(jīng)過小孔下邊沿，經(jīng)過小孔的