2021-2022學(xué)年陜西省西安市高新一中、交大附中、師大附中物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)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(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)物體受到10N的力的作用，4s內(nèi)在力的方向上位移2米，則這個(gè)力做的功及功率分別為（）A．20J、5W B．20J、10W C．40J、10W D．40J、20W2、(本題9分)如圖所示，木塊A放在水平長(zhǎng)木板B的左端，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用恒力F將A拉至B的右端．第一次將B固定在水平地面上，木塊A到達(dá)B右端時(shí)的動(dòng)能為Ek1；第二次將B放在光滑的水平地面，木塊A到達(dá)B右端時(shí)的動(dòng)能為Ek2，以下判斷正確的是A．Ek1<Ek2 B．Ek1=Ek2 C．Ek1>Ek2 D．無(wú)法確定3、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在不同軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列正確的是：A．軌道半徑越大，所受向心力越大 B．軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越大C．軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越大 D．軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大4、(本題9分)唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過(guò)一條寬150m的河，他們?cè)陟o水中劃船的速度為5m/s，現(xiàn)在他們觀察到河水的流速為4m/s，對(duì)于這次劃船過(guò)河，他們有各自的看法，其中正確的是A．唐僧說(shuō)：我們要想到達(dá)正對(duì)岸就得船頭正對(duì)岸劃船B．悟空說(shuō)：我們要想節(jié)省時(shí)間就得朝著正對(duì)岸劃船C．沙僧說(shuō)：我們要想少走點(diǎn)路就得朝著正對(duì)岸劃船D．八戒說(shuō)：今天這種情況我們是不可能到達(dá)正對(duì)岸的5、如圖所示，AB為豎直面內(nèi)圓弧軌道，半徑為R，BC為水平直軌道，長(zhǎng)度也是R．一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，現(xiàn)使物體從軌道頂端A由靜止開(kāi)始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止，那么物體在AB段克服摩擦力所做的功為（）A．μmgRB．μmgπRC．mgRD．（1﹣μ）mgR6、(本題9分)2013年12月14日21時(shí)11分，嫦娥三號(hào)成功實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，中國(guó)成為世界上第三個(gè)在月球上實(shí)現(xiàn)軟著陸的國(guó)家.如圖所示，嫦娥三號(hào)經(jīng)歷漫長(zhǎng)的地月旅行后，首次在距月表100km的環(huán)月軌道上繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)工作，嫦娥三號(hào)開(kāi)始快速變軌，變軌后在近月點(diǎn)B距月球表面15km的橢圓軌道上繞月運(yùn)行；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，變推力發(fā)動(dòng)機(jī)再次開(kāi)機(jī)，嫦娥三號(hào)從距月面15km處實(shí)施動(dòng)力下降．關(guān)于嫦娥三號(hào)探月之旅，下列說(shuō)法正確的是（）A．在A點(diǎn)變軌時(shí)，嫦娥三號(hào)的機(jī)械能增加B．在A點(diǎn)變軌時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相反C．在A點(diǎn)變軌后，嫦娥三號(hào)在橢圓軌道上運(yùn)行的周期比圓軌道周期長(zhǎng)D．在A點(diǎn)變軌后沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，嫦娥三號(hào)的加速度逐漸減小7、如圖為“嫦娥二號(hào)”的姐妹星“嫦娥一號(hào)”某次在近地點(diǎn)A由軌道1變軌為軌道2的示意圖，其中B、C分別為兩個(gè)軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)。關(guān)于上述變軌過(guò)程及“嫦娥一號(hào)”在兩個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)的情況，下列說(shuō)法中正確的是（）A．“嫦娥一號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處應(yīng)點(diǎn)火減速B．“嫦娥一號(hào)”在軌道2的A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程動(dòng)能減小，勢(shì)能增大C．“嫦娥一號(hào)”在軌道1的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)萬(wàn)有引力做正功，動(dòng)能增大，機(jī)械能守恒D．以上說(shuō)法均不正確8、(本題9分)在同一高度將質(zhì)量相等的三個(gè)小球以大小相同的速度分別豎直上拋、豎直下拋、水平拋出，不計(jì)空氣阻力．則三個(gè)小球從拋出到落地過(guò)程中：A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．運(yùn)動(dòng)中的加速度相同C．落地時(shí)重力的功率相同D．落地時(shí)的動(dòng)能相同9、(本題9分)甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x＝6m，乙車在前，甲車在后，某時(shí)刻兩車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程如圖所示，則下列表述正確的是()A．當(dāng)t＝4s時(shí)兩車相遇B．當(dāng)t＝4s時(shí)甲車在前，乙車在后C．兩車有兩次相遇D．兩車有三次相遇10、(本題9分)如圖所示，足夠長(zhǎng)傳送帶與水平方向的傾角為θ，物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑輕滑輪與物塊b相連，開(kāi)始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力的作用，現(xiàn)讓傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在b上升h高度(未與滑輪相碰)過(guò)程中()A．物塊a重力勢(shì)能減少量等于物塊b重力勢(shì)能的增加量B．物塊a機(jī)械能的減少量等于物塊b機(jī)械能的增加量C．摩擦力對(duì)物塊a做的功等于物塊a、b動(dòng)能增加之和D．任意時(shí)刻，重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在水平地面上，一顆質(zhì)量為m，初速度為的子彈水平擊中木塊，達(dá)到共同速度時(shí)，子彈進(jìn)入木塊深度為d，木塊位移為s．子彈射入木塊過(guò)程中平均阻力為，木塊與地面摩擦力為，則子彈與木塊相互作用產(chǎn)生的內(nèi)能是（）A．B．C．D．12、(本題9分)a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶4二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)一塊手機(jī)電池的背面印有如圖所示的一些符號(hào)，另外在手機(jī)使用說(shuō)明書(shū)上還寫(xiě)有“通話時(shí)間3h，待機(jī)時(shí)間100h”，則該手機(jī)通話時(shí)消耗的功率約為_(kāi)___W，待機(jī)時(shí)消耗的功率為_(kāi)____W。14、(本題9分)萬(wàn)有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、有一條橫截面積為s的銅導(dǎo)線通以大小為I的電流。已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，電子的電量為e，如果每個(gè)銅原子只貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，則銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率為_(kāi)____三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面上，一輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，另一端連接質(zhì)量mB=0.5kg的物塊B，B通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量mA=4kg的物塊A連接，細(xì)繩平行于斜面，A在外力作用下靜止在圓心角為α=60°、半徑R=lm的光滑圓弧軌道的頂端a處，此時(shí)繩子恰好拉直且無(wú)張力；圓弧軌道最低端b與粗糙水平軌道bc相切，bc與一個(gè)半徑r=0.12m的光滑圓軌道平滑連接，靜止釋放A，當(dāng)A滑至b時(shí)，彈簧的彈力與物塊A在頂端d處時(shí)相等，此時(shí)繩子斷裂，已知bc長(zhǎng)度為d=0.8m，求：(g取l0m/s2)(1)輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)物塊A滑至b處，繩子斷后瞬間，圓軌道對(duì)物塊A的支持力大?。?3)為了讓物塊A能進(jìn)入圓軌道且不脫軌，則物體與水平軌道bc間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？17、（10分）2019年4月，人類史上首張黑洞照片問(wèn)世，如圖，黑洞是一種密度極大的星球。從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達(dá)地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞。假設(shè)有一光子（其質(zhì)量m未知）恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：(1)若已知此光子速度為v，則此黑洞的半徑R為多少？(2)此黑洞的平均密度ρ為多少？（萬(wàn)有引力常量為G）

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】這個(gè)力做的功為：，功率為，A正確．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握恒力做功的公式和功率公式，要注意區(qū)分是瞬時(shí)功率還是平均功率，知道與一個(gè)過(guò)程或一段時(shí)間對(duì)應(yīng)的功率為平均功率．2、A【解析】

無(wú)論是B固定還是不固定，當(dāng)A在B上滑動(dòng)時(shí)，B對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力是相等的，根據(jù)F-f=ma可知，A的加速度是相等的，而當(dāng)B不固定時(shí)，物塊A從B左端滑到右端所用的時(shí)間較長(zhǎng)，則由v=at可知，A得到的速度較大，即A的動(dòng)能較大，即Ek1<Ek2；故選A.3、D【解析】

A.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得，其中M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星的軌道半徑?？芍壍腊霃皆酱螅l(wèi)星所受向心力小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大，故D項(xiàng)正確。4、B【解析】試題分析：當(dāng)靜水速度垂直于河岸時(shí)，渡河的時(shí)間最短，為：t=d考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解5、D【解析】以物體為研究對(duì)象，全程由動(dòng)能定理可知，mgR+Wf+W=0，其中W=-μmgR，解得Wf=μmgR-mgR=（μ-1）mgR，故AB段克服摩擦力做功為W克=（1-μ）mgR，所以D正確，ABC錯(cuò)誤．6、B【解析】試題分析：嫦娥三號(hào)在A點(diǎn)變軌時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)方向相反，衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力大于向心力做近心運(yùn)動(dòng)，使其進(jìn)入橢圓軌道，故在A點(diǎn)變軌時(shí)，機(jī)械能要減小，故A錯(cuò)誤、B正確．由開(kāi)普勒第三定律，橢圓軌道的半長(zhǎng)軸比圓軌道的半徑小，則橢圓軌道上運(yùn)行的周期比圓軌道周期短;選項(xiàng)C錯(cuò)誤.由牛頓第二定律可知，A點(diǎn)變軌后沿橢圓軌道向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減小，則加速度逐漸增大;選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選B.考點(diǎn)：本題考查了開(kāi)普勒第三定律、萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用、衛(wèi)星的變軌.7、BC【解析】

A.要想使“嫦娥一號(hào)”在近地點(diǎn)A由軌道1變軌為軌道2，需要加速做離心運(yùn)動(dòng)，應(yīng)在A點(diǎn)加速，故選項(xiàng)A不合題意；B.“嫦娥一號(hào)”在軌道2的A點(diǎn)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，克服萬(wàn)有引力做功，衛(wèi)星動(dòng)能減小，勢(shì)能增大，故選項(xiàng)B符合題意；CD.“嫦娥一號(hào)”在軌道1的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力做正功，動(dòng)能增大，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C符合題意，選項(xiàng)D不合題意。8、BD【解析】試題分析：小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，故可得到落地時(shí)動(dòng)能相等，但方向不同；根據(jù)瞬時(shí)功率表達(dá)式P=Fvcosθ判斷瞬時(shí)功率的大?。猓篈、落地的時(shí)間不同，豎直上拋時(shí)間最長(zhǎng)，豎直下拋時(shí)間最短，故A錯(cuò)誤；BD、小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，初動(dòng)能相等，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，落地的動(dòng)能相等，但是速度方向不同，故B正確，D錯(cuò)誤．C、落地時(shí)速度相等，但方向不同，根據(jù)P=Gvcosθ可知，重力的瞬時(shí)功率不等，故C錯(cuò)誤．故選：B．9、BD【解析】

根據(jù)圖象與時(shí)間軸圍成的面積可求出兩車的位移，可確定何時(shí)兩車相遇．能夠根據(jù)兩車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分析兩車在過(guò)程中的相對(duì)位置，判斷能相遇幾次．【詳解】速度圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，則知當(dāng)t=4s時(shí)，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移為x甲=12×（16+8）×4m=48m，乙的位移為x乙=12×（12+8）×4m=40m，位移之差△x=x甲-x乙=8m。開(kāi)始時(shí)，甲、乙兩車在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s時(shí)，甲車在前，乙車在后，相距2m。故A錯(cuò)誤，B正確。t=4s時(shí)，甲車在前，乙車在后，所以兩車第一次相遇發(fā)生在4s之前。當(dāng)t=6s時(shí)，甲的位移為12【點(diǎn)睛】速度-時(shí)間圖象中要注意觀察三點(diǎn)：一點(diǎn)，注意橫縱坐標(biāo)的含義；二線，注意斜率的意義；三面，速度-時(shí)間圖象中圖形與時(shí)間軸圍成的面積為這段時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的位移．10、ACD【解析】

A．開(kāi)始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且a不受傳送帶摩擦力作用，則有magsinθ=mbg，則masinθ=mb．b上升h，則a下降高度為hsinθ，則a重力勢(shì)能的減小量為maghsinθ=mbgh．即物塊a重力勢(shì)能減少量等于物塊b重力勢(shì)能的增加量，故A正確．B．由于摩擦力對(duì)a做正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，所以物塊a機(jī)械能的減少量小于物塊b機(jī)械能的增加量，故B錯(cuò)誤．C．根據(jù)能量守恒得知系統(tǒng)機(jī)械能增加，摩擦力對(duì)a做的功等于a、b機(jī)械能的增量．所以摩擦力做功大于a的機(jī)械能增加．因?yàn)橄到y(tǒng)重力勢(shì)能不變，所以摩擦力做功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加之和．故C正確．D．任意時(shí)刻a、b的速率相等，對(duì)b，克服重力的瞬時(shí)功率Pb=mgv，對(duì)a有：Pa=magvsinθ=mgv，所以重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等．故D正確．11、AD【解析】對(duì)子彈由動(dòng)能定理有；對(duì)木塊由動(dòng)能定理有；根據(jù)功能關(guān)系可知，一對(duì)摩擦力做功的總和為系統(tǒng)摩擦生熱，，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．故選AD．【點(diǎn)睛】本題是沖擊塊類型，要注意應(yīng)用動(dòng)能定理研究多個(gè)物體的系統(tǒng)時(shí)，摩擦生熱的的公式中，是相對(duì)位移．12、CD【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯(cuò)誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯(cuò)誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點(diǎn)睛】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．二．填空題(每小題6分，共18分)13、0.61.8×10-2【解析】

電池電量為，通話時(shí)間為，由此可知通話時(shí)放電電流為，電壓為，由公式可知通話時(shí)消耗的功率約為，同理待機(jī)時(shí)放電電流為，消耗的功率為【點(diǎn)睛】本題難度較小，重點(diǎn)考查了學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)電池儲(chǔ)存電量和單位mAh的理解14、7.9km/s【解析】

[1]根據(jù)萬(wàn)有引力定律則有：