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(cè)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(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(cuò)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.5B．物體滑行的總時(shí)間為2s.C．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D．物體滑行的總時(shí)間為4s2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．是勻變速運(yùn)動(dòng)B．是變加速運(yùn)動(dòng)C．是勻速運(yùn)動(dòng)D．是合外力不變的運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)如圖所示，橫截面為直角三角形的兩個(gè)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(diǎn)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(diǎn)分別是a、b、c，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．落在c點(diǎn)的小球的初速度最小B．落點(diǎn)b、c比較，小球落在b點(diǎn)的飛行時(shí)間短C．小球落在a點(diǎn)和b點(diǎn)的飛行時(shí)間之比等于初速度之比D．三個(gè)落點(diǎn)比較，小球落在c點(diǎn)，飛行過程中速度變化最大4、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)在水平面上從M點(diǎn)到N點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，且動(dòng)能減小，當(dāng)它通過P點(diǎn)時(shí)，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(jì)劃于2018年擇機(jī)發(fā)射“嫦娥五號(hào)”航天器，假設(shè)航天器在近月軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t（小于繞行周期），運(yùn)動(dòng)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(biāo)賽在重慶萬州區(qū)舉行。在比賽中假設(shè)某運(yùn)動(dòng)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(shí)，重力的瞬時(shí)功率為（不計(jì)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(yùn)行的攻擊衛(wèi)星在變軌后接近在較高圓軌道上運(yùn)行的偵察衛(wèi)星時(shí)，向其發(fā)射“漆霧”彈，“漆霧”彈在臨近偵察衛(wèi)衛(wèi)星時(shí)，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵察衛(wèi)星，噴散后強(qiáng)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(shí)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(yùn)行的周期比偵察衛(wèi)星的周期大B．攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，其動(dòng)能較原軌道增大C．攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，其機(jī)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(gè)過程中空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的變化量D．整個(gè)過程中空氣阻力的沖量等于小球動(dòng)量的變化量9、如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計(jì)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(yùn)動(dòng)B．過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于失重狀態(tài)C．過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)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(diǎn)時(shí)對(duì)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(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止時(shí)，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(duì)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(diǎn))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(yùn)動(dòng)，物塊和小車之間的摩擦力為Ff，物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為s.在這個(gè)過程中，以下結(jié)論正確的是()A．物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(L＋s)B．物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)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(jī)械能為Ffs12、(本題9分)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離．假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加C．蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)二、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置做“探究合外力做的功與物體動(dòng)能改變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，將光電門固定在軌道上的B點(diǎn)，用重物通過細(xì)線拉小車，細(xì)線拉力的大小可由拉力傳感器測(cè)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(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）完成該實(shí)驗(yàn)時(shí)，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實(shí)驗(yàn)時(shí)讀出拉力傳感器的示數(shù)F，測(cè)出小車質(zhì)量M，遮光條寬度d，擋光時(shí)間t及AB間的距離L，則驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式為________（用測(cè)得的物理量表示）。14、（10分）(本題9分)某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，已知在每條紙帶每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)時(shí)間順序編號(hào)為0、1、2、3、4、5，由于不小心，紙帶被撕斷了，如下圖所示.請(qǐng)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(diǎn)1時(shí)，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(jì)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(dòng)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(shí)刻，一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)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(jì)斜槽C與地面的摩擦，求小球滾動(dòng)到斜槽末端時(shí)斜槽的動(dòng)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(shí)的速度為v0，小球滾上木板的同時(shí)，外界給木板施加大小為v0的水平向右初速度，并且同時(shí)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(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)(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(huì)發(fā)生多次碰撞。已知小球與擋板都是彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短，小球始終在木板上運(yùn)動(dòng)。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(hào)飛船，升空后和目標(biāo)飛行器天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接，3名航天員再次探訪天宮一號(hào)，并開展相關(guān)空間科學(xué)試驗(yàn)．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(hào)飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(hào)飛船的軌道半徑r．17、（12分）(本題9分)民航客機(jī)機(jī)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(shí)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(cuò)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(yùn)動(dòng)時(shí)間t=故B不符合題意，D符合題意；2、B【解析】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.是變加速運(yùn)動(dòng)與分析相符，故B項(xiàng)與題意相符；C.是勻速運(yùn)動(dòng)與分析不符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.是合外力不變的運(yùn)動(dòng)與分析不符，故D項(xiàng)與題意不相符。3、C【解析】

A.根據(jù)可知，落在c點(diǎn)的小球的初速度最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.從圖中可以發(fā)現(xiàn)c點(diǎn)的位置最低，此時(shí)在豎直方向上下落的距離最大，由時(shí)間，所以此時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，所以B錯(cuò)誤；C.對(duì)落到ab兩點(diǎn)的小球：，解得可知小球落在a點(diǎn)和b點(diǎn)的飛行時(shí)間之比等于初速度之比，選項(xiàng)C正確；D.因落到b點(diǎn)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長，由?v=gt可知，三個(gè)落點(diǎn)比較，小球落在b點(diǎn)，飛行過程中速度變化最大，選項(xiàng)D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)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(xiàng)BD錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，故C正確．

點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的條件，分析清楚圖示情景即可正確解題．5、C【解析】A項(xiàng)：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(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)萬有引力提供向心力可知，即，故C正確；D項(xiàng)：由于不知月球的半徑，所以無法求出月球的密度，故D錯(cuò)誤；點(diǎn)晴：解決本題關(guān)鍵將圓周運(yùn)動(dòng)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(diǎn)睛】本題考查了功率和平拋運(yùn)動(dòng)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(shí)功率的方法。7、CD【解析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；B.由和得：，可知攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，半徑增大，則動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；CD.攻擊衛(wèi)星要從低軌道變到高軌道，則要點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動(dòng)，故攻擊衛(wèi)星的機(jī)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(xiàng)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(shí)間小于下降的時(shí)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(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系，整個(gè)過程中空氣阻力所做的功等于小球機(jī)械能的變化量，選項(xiàng)C正確；整個(gè)過程中空氣阻力的沖量和重力的沖量之和等于小球動(dòng)量的變化量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系及動(dòng)量定律，知道合力做功與動(dòng)能的關(guān)系，重力功與重力勢(shì)能的關(guān)系，除重力以外其它力做功與機(jī)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(yùn)動(dòng)，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在最低點(diǎn)時(shí)，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．在最高點(diǎn)，重力和軌道對(duì)車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對(duì)車的壓力為零時(shí)，速度最小，則得：所以過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)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(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得；所以軌道對(duì)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(cuò)誤.B.對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖所示：則凹槽對(duì)小鐵球的支持力;故B正確.C.對(duì)小球進(jìn)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(cuò)誤.D.對(duì)整體進(jìn)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(duì)物塊分析，物塊相對(duì)于地的位移為，根據(jù)動(dòng)能定理得，，則知物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤．對(duì)小車分析，小車對(duì)地的位移為l，根據(jù)動(dòng)能定理得，，則知物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為，故B正確．物塊相對(duì)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(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有：，則物塊和小車增加的機(jī)械能為，故D錯(cuò)誤.12、ABC【解析】A、運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員一直做正功，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)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(yùn)動(dòng)員的位移向下，彈性力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，故B正確；C、以運(yùn)動(dòng)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(jī)械能守恒，故C正確；D、重力勢(shì)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(shì)能零點(diǎn)的選取無關(guān)，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題類似于小球掉在彈簧上的類型．重力與彈力特點(diǎn)相似，這兩種力做正功時(shí)，勢(shì)能減小，做負(fù)功時(shí)，勢(shì)能增加．二、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(cè)速度的原理是用平均速度來代替瞬時(shí)速度，則在B點(diǎn)的速度根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗(yàn)證的關(guān)系式為：．14、C3.336.60【解析】

（1）[1]．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)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(diǎn)1時(shí)，物體的速度大小是；[3]．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)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(jì)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(shí)，A與C的速度大小分別為vA、vC。A與C系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，取水平向右為正方向，則A與C系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則小球滾動(dòng)到斜槽末端時(shí)斜槽的動(dòng)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(yùn)動(dòng)到速度第一減為零的時(shí)間為小球第一次與擋板碰撞前瞬間的速度為另設(shè)