2021-2022學(xué)年常州市實驗初級中學(xué)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注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、“科學(xué)真是迷人．”如果我們能測出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉(zhuǎn)動周期T，就能夠根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質(zhì)量了．已知引力常數(shù)為G，用M表示月球質(zhì)量，關(guān)于月球質(zhì)量，下列說法正確的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=2、(本題9分)下列說法中正確的是（）A．曲線運動一定是變速運動B．物體受到恒力作用，不可能做曲線運動C．物體在變力作用下，其動能一定改變D．如果物體的動量發(fā)生變化，則其動能也一定改變3、(本題9分)在我國探月工程計劃中，“嫦娥五號”將會登月取樣返回地球．當(dāng)“嫦娥五號”離開繞月軌道飛回地球的過程中，地球和月球?qū)λ囊1和F2的大小變化情況是（）A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1和F2均增大D．F1和F2均減小4、(本題9分)關(guān)于能源，下列說法正確的是（）A．一次能源是可再生能源 B．二次能源是可再生能源C．煤、石油、天然氣屬于新能源 D．太陽能、核能屬于新能源5、(本題9分)將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道1．軌道1、2相切于Q點，2、1相切于P點，M、N為橢圓軌道短半軸的端點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、1軌道上正常運行時（如圖所示），以下說法正確的是（）A．在三條軌道中周期從大到小的順序是1軌道、1軌道、2軌道B．在三條軌道中速率最大的時刻為經(jīng)過2軌道的Q點，速率最小的時刻為經(jīng)過2軌道上P點C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D．衛(wèi)星在軌道2上從M—P—N運動所需的時間等于從N—Q—M的時間6、(本題9分)如圖所示，用勁度系數(shù)為的輕彈簧懸掛一個絕緣帶有電荷量為的小球A，此時彈簧的長度為。在A的正下方放一個帶電球B時，彈簧伸長量增加，此時兩球相距。已知靜電力常量為，A、B可視為點電荷，則（）A．A球受到的庫侖力是 B．A球受到的庫侖力是C．B球帶負(fù)電，電荷量是 D．B球帶負(fù)電，電荷量是7、(本題9分)下列運動屬于反沖運動的有()A．乒乓球碰到墻壁后彈回 B．發(fā)射炮彈后炮身后退C．噴氣式飛機(jī)噴氣飛行 D．船員劃槳使船前進(jìn)8、將三個光滑的平板傾斜固定，三個平板頂端到底端的高度相等，三個平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示?，F(xiàn)將三個完全相同的小球由最高點A沿三個平板同時無初速度地釋放，經(jīng)一段時間到達(dá)平板的底端。則下列說法正確的是（）A．重力對三個小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個小球到達(dá)底端時的動量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小9、如圖所示，a、b是兩個在同一平面內(nèi)的，繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其中已知b為地球同步衛(wèi)星，引力常量為G．據(jù)圖和上述信息，關(guān)于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結(jié)論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb，繞行周期Ta、Tb等。下列的敘述正確的是（）A．由于va＞vb，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B．衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC．衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可計算出地球的半徑10、(本題9分)忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機(jī)械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑11、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量分別為和的兩個物塊（可視為質(zhì)點）在水平圓盤上沿直徑方向放置，與轉(zhuǎn)盤的動摩擦因數(shù)均為（可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）．A離軸的距離為離軸的距離為，兩物塊用一根細(xì)繩連在一起．隨圓盤以角速度一起做勻速圓周運動，且與圓盤保持相對靜止，下列說法正確的是（）A．所受的合外力與所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圓心C．若，細(xì)繩無張力D．若，兩物塊與圓盤發(fā)生相對滑動12、用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，則下列說法正確的是（）A．小球過最高點時，繩子張力可以為零B．小球過最高點時的速度是0C．小球做圓周運動過最高點時的最小速度是√gRD．小球過最高點時，繩子對小球的作用力可以與球所受重力方向相反二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置如圖1所示，回答下列問題：實驗中，夾子與重物的質(zhì)量m=250g，由打點計時器在紙帶上打出一系列點，如圖2所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為三個連續(xù)點．已知打點計時器每隔0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.選取其中O點和B點來驗證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢能減少量△Ey=_____J．B點的瞬時速度=_____m/s（以上均要求保留3為有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)隨著航天技術(shù)的發(fā)展，許多實驗可以搬到太空中進(jìn)行。飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質(zhì)量。假設(shè)某宇航員在這種環(huán)境下設(shè)計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質(zhì)量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設(shè)飛船中帶有基本的測量工具。(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是_____。(2)實驗時需要測量的物理量是彈簧秤示數(shù)F、圓周運動的周期T和___。(3)待測物體質(zhì)量的表達(dá)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)一輛小汽車在平直公路上由靜止啟動，加速度為1.2m/s2。求:(1)小汽車啟動后速度達(dá)到6m/s時所用的時間？(2)此過程中通過的位移？16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直面內(nèi)有半徑為2R的四分之一光滑圓弧型細(xì)桿BC和半徑為R的二分之一光滑圓弧型細(xì)桿CD在最低點C平滑連接，光滑豎直細(xì)桿AB與圓弧型細(xì)桿BC在B點平滑連接。一質(zhì)量為m的小球穿在直桿上，從距B點的P點由靜止釋放，重力加速度為g，求：(1)小球經(jīng)過C點時的速度大?。?2)小球經(jīng)過D點時細(xì)桿對小球的作用力。17、（12分）(本題9分)柴油打樁機(jī)的重錘由氣缸、活塞等若干部件組成，氣虹與活塞間有柴油與空氣的混合物．在重錘與樁碰攤的過程中，通過壓縮使混合物燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，從而使樁向下運動，錘向上運動．現(xiàn)把柴油打樁機(jī)和打樁過程簡化如下：柴油打樁機(jī)重錘的質(zhì)量為，錘在樁帽以上高度為處（如圖）從靜止開始沿豎直軌道自由落下，打在質(zhì)量為（包括樁帽）的鋼筋混凝土樁子上，同時，柴油燃燒，產(chǎn)生猛烈推力，錘和樁分離，這過程的時間極短．隨后，樁在泥土中向下移動一距離．已知錘反跳后到達(dá)最高點時，鍾與已停下的樁子之間的距離也為（如圖2）．已知，，，，重力加速度，混合物的質(zhì)量不計，設(shè)樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力是恒力，求：（1）重錘與樁子發(fā)生碰撞之前的速度大??；（2）重錘與樁子發(fā)生碰后即將分離瞬間，樁子的速度大??；（3）樁向下移動的過程中泥土對樁的作用力的大?。?/p>

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】

在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，由此列式可求得月球的質(zhì)量．月球繞地球做圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，也能求得月球的質(zhì)量．【詳解】A、B項：在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，則有，，可得月球的質(zhì)量為，故A正確，B錯誤；C、D項：月球繞地球做圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力得，由于r表示軌道半徑，而R表示月球半徑，可得地球質(zhì)量，故C、D錯誤．故應(yīng)選：A．【點睛】解決本題時要掌握兩種求天體質(zhì)量的方法：1、根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，可計算中心天體的質(zhì)量M．2、在星球表面重力與萬有引力相等，可以根據(jù)重力加速度和星球半徑求得星球質(zhì)量．2、A【解析】

A．物體做曲線運動則速度方向一定會發(fā)生改變，故一定是變速運動，故A正確.B．曲線運動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線，與是否是恒力無關(guān)，平拋運動合力就是恒定的，但與速度不共線，故B錯誤;C．變力可能是方向變化，大小不變，例如勻速圓周運動的合力就是變力，一直和速度方向垂直，速度大小不變方向改變，動能不變，故C錯誤.D．物體動量發(fā)生變化有可能是速度方向發(fā)生了變化，但大小不變，此時動能不變，故D錯誤.3、A【解析】根據(jù)F=知,當(dāng)“嫦娥五號”離開繞月軌道飛回地球的過程中，與月球之間的距離變大，與地球之間的距離減小，可知地球?qū)λ娜f有引力F1增大，月球?qū)λ娜f有引力F2減小．故A正確，B.C.D錯誤．故選A.點睛：根據(jù)萬有引力定律公式，結(jié)合“嫦娥五號”與地球和月球之間距離的變化判斷萬有引力的變化．4、D【解析】試題分析：從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，像風(fēng)能、水能、太陽能、生物質(zhì)能，可以在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)充，所以它們屬于可再生能源；可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源．解：A、可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源，一次能源并不一定都是可再生能源，比如煤是一次能源，但屬于不可再生能源，A錯誤；B、并不是所有的二次能源都是可再生能源，故B錯誤；C、煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，而像太陽能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮?、氫能等屬于新能源．故C錯誤，D正確；故選D．點評：難度較小，掌握能源的分類方法和能源的種類即可解答．5、B【解析】

A、由開普勒第三定律，則半徑（半長軸）大的周期大，軌道1半徑比軌道2半長軸大，軌道2半長軸大于軌道1，所以衛(wèi)星在軌道1上的周期大于軌道2的周期大于在軌道1上的周期，故A錯誤.B、從軌道1到軌道2，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以在軌道2上Q點的速度大于軌道1上Q點的速度．在軌道2上P點的速度小于軌道1上P點的速度，根據(jù)得衛(wèi)星在軌道1上線速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，所以在軌道2上P點的速度小于衛(wèi)星在軌道1上線速度，故B正確；C、衛(wèi)星運行時只受萬有引力，加速度，所以衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道1上經(jīng)過P點時的加速度，C錯誤；D、近地點速度大，遠(yuǎn)地點速度小，則在軌道2上從M-P-N運動所需的時間小于從N-Q-M的時間，則D錯誤.故選B.【點睛】本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度和角速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論．知道知道衛(wèi)星變軌的原理，衛(wèi)星通過加速或減速來改變所需向心力實現(xiàn)軌道的變換．6、D【解析】

AB．A球受到的庫侖力故AB錯誤；CD．彈簧伸長，說明A和B相互吸引，帶電性不同，故B球帶負(fù)電，根據(jù)庫侖定律則解得故C錯誤，D正確。故選D。7、BCD【解析】乒乓球碰到墻壁上彈回是因為受到了墻壁的作用力，不是反沖，故A錯誤；發(fā)射炮彈后炮身后退，屬于反沖運動，故B正確；噴氣式飛機(jī)是利用飛機(jī)與氣體間的相互作用，而促進(jìn)飛機(jī)前進(jìn)的，屬于反沖運動，故C正確；船員劃槳使船前進(jìn)，反沖運動，故D正確；故選BCD．【點睛】分析各項運動中是否是由于相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果；從而明確是否屬于反沖現(xiàn)象．8、ABD【解析】

A.因為三個小球下落的高度差相同，所以重力對三個小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時間，由圖可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項分析可知，重力對三個小球做功相同，也就是合力對三個小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個小球到達(dá)底端時，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動量的大小相等，但方向不同，所以三個小球到達(dá)底端時的動量不相同，故C錯誤；D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個小球到達(dá)底端時，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小，故D正確。9、BC【解析】

A.衛(wèi)星a減速時，a將做近心運動，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星b追上。故A錯誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，得：解得：，可知，衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb，即一定小于24h，故B正確。C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，a、b是兩個在同一平面內(nèi)的，b為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯誤。10、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機(jī)械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機(jī)械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機(jī)械能不守恒，故D錯誤。11、BCD【解析】

A、物塊A與B一起做勻速圓周運動，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A錯誤.B、B有相對于圓盤向外運動的趨勢，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圓心；故B正確.C、物塊B距離圓心較遠(yuǎn)，當(dāng)B的向心力恰好等于最大靜摩擦力時：，則：，則當(dāng)時，繩子上沒有拉力；故C正確.D、設(shè)當(dāng)A、B所受摩擦力均達(dá)到最大時，細(xì)線拉力為T，對A物塊：，對B物塊：聯(lián)立解得：；故D正確.故選BCD.12、AC【解析】A、小球在圓周最高點時，向心力可能等于重力，此時拉力為零，故A正確；B、C、小球剛好能過最高點時滿足的條件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【點睛】圓周運動問題重在分析向心力的來源，利用牛頓第二定律列方程，記住剛好能過最高點的臨界情況．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.490J【解析】

從O到B重力勢能的減少量為利用中點時刻的速度等于