2021-2022學(xué)年湖北省天門、仙桃、潛江物理高一下期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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（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(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)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)由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小了，那么衛(wèi)星的()A．速率變大，周期變小 B．速率變小，周期變大C．速率變大，周期變大 D．速率變小，周期變小2、(本題9分)已知火星的質(zhì)量是地球的a倍，它的半徑是地球半徑的b倍，地球表面處的重力加速度為g．現(xiàn)在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，不計(jì)大氣的阻力，忽略火星自轉(zhuǎn)，則小球在火星上上升的最大高度為（）A． B． C． D．3、下列各圖中，能正確表示一對等量異種電荷電場線分布的是A． B． C． D．4、(本題9分)如圖所示，兩個質(zhì)量均為0.1kg的小木塊a和b（均可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO'的距離為0.5m，b與轉(zhuǎn)軸OO'的距離為1.5m。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的0.8倍，取重力加速度g=10m/s2，圓盤繞轉(zhuǎn)軸以2rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是A．a(chǎn)受到的摩擦力大小為0.1NB．b正在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸C．若要使a相對圓盤運(yùn)動，則圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)大于4rad/sD．改變圓盤繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的角速度，b可能向轉(zhuǎn)軸靠近5、(本題9分)下列說法符合史實(shí)的是（）A．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律B．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C．卡文迪許首先在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量數(shù)值D．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星6、(本題9分)如圖所示，三個圖象表示A、B、C、D、E、F六個物體的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是()A．速度相等的物體是B、DB．合力為零的物體是A、C、EC．合力是恒力的物體是D、FD．合力是變力的物體是F7、(本題9分)如圖所示為質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖像，Oa段為過原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是（）A．0～t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動且功率恒定B．t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為mv22－mv12C．t1～t2時(shí)間內(nèi)的平均速度大于（v1＋v2）D．在全過程中，t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值8、(本題9分)如圖所示,一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時(shí)針方向運(yùn)動,把一質(zhì)量為m的物體無初速度地輕放在左端,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A．物體一直受到摩擦力作用,大小為μmgB．物體最終的速度為v1C．開始階段物體做勻加速直線運(yùn)動D．物體在勻速階段受到的靜摩擦力向右9、(本題9分)如圖所示，小物塊甲從豎直固定的14光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平．小物塊乙從高為R\A．兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同B．兩物塊到達(dá)底端時(shí)動能相同C．兩物塊運(yùn)動到底端的過程中重力做功相同D．兩物塊到達(dá)底端時(shí)，乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率10、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定．小球從彈簧的正上方某一高度處由靜止下落。不計(jì)空氣阻力，則從小球接觸彈簧到彈簧被壓縮至最短的過程中A．小球的動能先增大后減小B．小球的機(jī)械能守恒C．小球加速度為零的時(shí)候，系統(tǒng)勢能最小D．彈簧的彈性勢能一直增加11、(本題9分)如圖所示，兩個完全相同的小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，是O在地面上的豎直投影，且，若不計(jì)空氣阻力，則兩小球()A．初動能之比為1∶3B．重力對兩個小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬間重力的瞬時(shí)功率相同12、(本題9分)如圖所示，在水平地面上放著斜面體B，物體A置于斜面體B上．一水平向右的力F作用于物體A，地面對斜面體B的支持力和摩擦力分別用N、f表示．若力F逐漸變大的過程中，兩物體始終保持靜止?fàn)顟B(tài)．則此過程中（）A．N變大 B．N不變 C．f變大 D．f不變二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m、的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從地面上方H高處無初速度釋放，落地后地而被砸出一個深為h的坑。全過程中，物體重力勢能減少___，合力對物體做的總功為_________。14、有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比為m1：m2＝2：1，軌道半徑之比為r1：r2＝3：1，那么，它們的向心加速度之比為a1：a2＝_____，它們的周期之比為T1：T2＝_____15、(本題9分)我國的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國對GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運(yùn)行周期為12小時(shí)的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)三．計(jì)算題(22分)16、（12分）四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，進(jìn)入蓄水池，用一臺電動機(jī)通過傳動效率為80%的皮帶，帶動效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時(shí)輸入電動機(jī)的電功率為19kW，電動機(jī)的內(nèi)阻為0.4。已知水的密度為，重力加速度取102。求（1）電動機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；（2）將蓄水池蓄入864的水需要的時(shí)間（不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度）。17、（10分）(本題9分)如圖所示，QB段為一半徑為R＝1m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長度為L＝1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點(diǎn)，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量為m＝1kg(可視為質(zhì)點(diǎn))，P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大??；(2)物塊P第一次剛通過Q點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力．

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(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)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、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力有：物體的線速度，周期，知衛(wèi)星的半徑減小，則線速度增加，周期減小，所以A正確，BCD錯誤．故選A.2、B【解析】

在行星表面有：mg行=G，行星表面的重力加速度g行=，則有：==，在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，小球在火星上上升的最大高度h==，故B正確，ACD錯誤．3、C【解析】

根據(jù)電場線的特點(diǎn)：電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止。可知C圖能正確表示一對等量異種電荷電場線分布。A.A圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.B圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.C圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.D圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；4、C【解析】

A、對a和b兩木塊受力分析可知，沿半徑方向的靜摩擦力提供向心力，對a有：f=mω2ra=0.1×2×0.52=0.05mN<fmax=0.8mg=0.8【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答．5、C【解析】

A項(xiàng)：開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律，故A錯誤；B項(xiàng)：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故B錯誤；C項(xiàng)：卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量，使萬有引力定律有了真正的使用價(jià)值，故C正確；D項(xiàng)：亞當(dāng)斯和勒威耶發(fā)現(xiàn)了海王星，克萊德湯博發(fā)現(xiàn)了冥五星，故D錯誤．6、D【解析】x-t圖象的斜率等于速度，則A的速度為0，B的速度為；；v-t圖象中表示速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，故C為勻速運(yùn)動，速度為2m/s；D為勻變速直線運(yùn)動，加速度a=2m/s2；a-t圖象中表示加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，故F為加速度增大的加速運(yùn)動，E為勻加速運(yùn)動；則可知：A、由以上分析可知，只有BC保持勻速運(yùn)動且速度相等，故速度相等的是BC；故A正確．B、做勻速運(yùn)動或靜止的物體合力為零，故合力為零的物體ABC；故B錯誤．C、做勻變速直線運(yùn)動的物體合力為恒力，故合力是恒力的為DE；故C錯誤．D、做變加速運(yùn)動的物體受到的是變力；故合力為變力的物體是F；故D正確．故選D．【點(diǎn)睛】本題考查牛頓第二定律以及運(yùn)動學(xué)圖象的規(guī)律，要注意明確v-t圖象、s-t圖象在運(yùn)動學(xué)中有著非常重要的作用，應(yīng)掌握圖象的意義、斜率及圖象與時(shí)間軸圍成的面積的含義．7、CD【解析】

A.0～t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動，牽引力F大小恒定，但汽車的速度v逐漸增大，所以其功率逐漸增大，選項(xiàng)A錯誤；B.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，牽引力做正功，摩擦力做負(fù)功，合外力做功之和等于動能的改變量，所以選項(xiàng)B錯誤；C.根據(jù)“面積”法求位移，t1～t2時(shí)間內(nèi)汽車的位移，所以平均速度，選項(xiàng)C正確；D.在全過程中t1時(shí)刻的斜率最大，加速度a1也最大，根據(jù)F1=f＋ma1可知，此時(shí)牽引力F1最大，此時(shí)刻的功率P1也是在0～t1時(shí)間內(nèi)最大的，在t1時(shí)刻之后，汽車的功率保持P1不變，所以P1是整個過程中的最大值，在t2～t3時(shí)間內(nèi)牽引力等于摩擦力，牽引力最小，所以選項(xiàng)D正確。8、BC【解析】A、物體無初速的輕放在左端時(shí)，由于相對運(yùn)動產(chǎn)生了滑動摩擦力，方向水平向右，大小，物體在滑動摩擦力作用下，做勻加速直線運(yùn)動，因?yàn)閭魉蛶ё銐蜷L，所以經(jīng)過一段時(shí)間，物體的速度與傳送帶相等，即為，此時(shí)物體與傳送帶之間沒有相對滑動，摩擦力為零，與傳送帶一起勻速運(yùn)動，故A錯誤，BC正確；D、物體勻速運(yùn)動時(shí)，受力平衡，水平方向不受摩擦力，故D錯誤．點(diǎn)睛：解答時(shí)要主要當(dāng)物塊達(dá)到與傳送速度相等后便不再加速，而是與傳送帶一起勻速運(yùn)動，此后就不受摩擦力作用了．9、BCD【解析】

AB、根據(jù)動能定理得：mgR=12mv2C、兩物塊運(yùn)動到底端的過程中，下落的高度相同，由于質(zhì)量相等，則重力做功相同，故C正確；D、兩物塊到達(dá)底端的速度大小相等，甲重力與速度方向垂直，瞬時(shí)功率為零，則乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率，故D正確；故選BCD。【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是動能是標(biāo)量，只有大小沒有方向，但是要注意速度是矢量，比較速度不僅要比較速度大小，還要看速度的方向；以及知道瞬時(shí)功率的表達(dá)式P=mgcosθ，注意θ為力與速度方向的夾角。10、ACD【解析】

在剛接觸彈簧的時(shí)候的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這時(shí)小球的加速度為0，此過程中小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，此后彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，此時(shí)彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能是不斷增加的，故AD正確；壓縮彈簧的過程中，彈性勢能增加，故小球的機(jī)械能減小，故B錯誤；小球加速度為零的時(shí)候，速度最大，動能最大，此時(shí)系統(tǒng)勢能最小，故C正確；11、CD【解析】

A.由于平拋運(yùn)動的高度相同，則運(yùn)動的時(shí)間相同，因?yàn)閮晌矬w的水平位移之比為1：3，根據(jù)知，初速度之比為1：3，則初動能之比是，故A錯誤；B.根據(jù)可知，重力對兩個小球做功相同，故B錯誤；C.由于重力的功和時(shí)間相同，則根據(jù)可知，重力做功的平均功率相同，故C正確；D.豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，則小球落地的豎直速度為，則落地瞬間重力的瞬時(shí)功率，即兩球落地瞬間重力的瞬時(shí)功率相同，選項(xiàng)D正確。12、BC【解析】試題分析：對A和B整體受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解．解：對A和B整體受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的靜摩擦力f，由于兩物體相對地面始終保持靜止，故加速度為零，合力為零，根據(jù)平衡條件，有：豎直方向：N=（M+m）g…①水平方向：F=f…②當(dāng)推力F變大時(shí)，f變大，支持力不變；故選BC．【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵是靈活地選擇研究對象；如果對兩個物體分別受力分析，然后運(yùn)用共點(diǎn)力平衡條件列式求解，問題將復(fù)雜化．二．填空題(每小題6分，共18分)13、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力勢能一定減小了mg（H+h）；下降的整個過程動能的增加量為零，故整個過程中合力做功一定為零；點(diǎn)睛：功是能量轉(zhuǎn)化的量度有一些具體形式：重力做功是重力勢能的變化的量度；合力做功是動能變化的量度．14、1：9：1【解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：可得，，根據(jù)r1：r2＝3：1，得它們的向心加速度之比為a1：a2＝1：9，它們的周期之比為T1：T2＝：115、