湖南省長沙市岳麓區(qū)湖南師范大學(xué)附中2022年物理高一下期末學(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)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、質(zhì)量不同的物體，從不同高度以相同的速度同時水平拋出，不計空氣阻力。下列說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體先落地 B．低處的物體先落地C．質(zhì)量小的物體先落地 D．高處的物體先落地2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為m和3m的兩個小球a和b用一長為2L的輕桿連接，桿可繞中點O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動．現(xiàn)將桿處于水平位置后無初速度釋放，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．在轉(zhuǎn)動過程中，a球的機械能守恒B．b球轉(zhuǎn)動到最低點時處于失重狀態(tài)C．a(chǎn)球到達最高點時速度大小為D．運動過程中，b球的高度可能大于a球的高度3、(本題9分)一物體做勻減速直線運動，初速度為，加速度大小為，則物體在第秒內(nèi)的平均速度為（）A． B． C． D．4、(本題9分)在物理學(xué)發(fā)展歷史中，許多物理學(xué)家做出了卓越貢獻．以下關(guān)于物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻的敘述中，正確的是（）A．牛頓建立了相對論B．伽利略提出了“日心說”C．哥白尼測定了引力常量D．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律5、(本題9分)兩個分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)椋瑒t兩球間庫侖力的大小為A． B． C． D．6、(本題9分)有A、B兩段電阻絲，材料相同，長度也相同，它們的橫截面的直徑之比為dA∶dB＝1∶2，把它們串聯(lián)在電路中，則下列說法正確的是A．它們的電阻之比RA∶RB＝8∶1B．通過它們的電流之比IA∶IB＝4∶1C．兩段電阻絲中的電場強度之比EA∶EB＝1∶4D．電子在兩段中定向移動速度之比vA∶vB＝4∶17、(本題9分)假設(shè)將來一艘飛船靠近火星時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．飛船在軌道Ⅱ上運動到P點的速度小于在軌道Ⅰ運動到P點的速度B．若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ運動的周期，就可以推知火星的密度C．飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度D．飛船在軌道Ⅱ上運動時的周期大于在軌道Ⅰ上運動時的周期8、(本題9分)在某次演練中，一顆炮彈在向上飛行過程中爆炸，如圖所示。爆炸后，炮彈恰好分成質(zhì)量相等的兩部分。若炮彈重力遠小于爆炸內(nèi)力，則關(guān)于爆炸后兩部分的運動軌跡可能正確的是A． B． C． D．9、科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系的故事.地球流浪途中在接近木星時被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU時刻，點燃木星產(chǎn)生強大氣流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G10、(本題9分)如圖所示A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，A、B與臺面間動摩擦因數(shù)均為μ，C與臺面間動摩擦因數(shù)為2μ，A、C的質(zhì)量均為m，B質(zhì)量為2m，A、B離軸為R,C離軸為2R，則當(dāng)圓臺勻速旋轉(zhuǎn)時，（設(shè)A、B、C都沒有滑動）（）A．C物的向心加速度最大B．A物所受靜摩擦力最小C．當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速緩慢增加時，C比A先滑動D．當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速緩慢增加時，B比A先滑動11、(本題9分)從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H。設(shè)上升過程中空氣阻力f恒定。則對于小球的整個上升過程，下列說法中正確的是（）A．小球動能減少了mgHB．小球機械能減少了fHC．小球重力勢能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g12、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物塊A和足夠長的木板B疊放在光滑水平面上，t=0時刻，木板B受到水平向右的拉力F作用，0~4s內(nèi)，F(xiàn)隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，木板B加速度a與時間t的關(guān)系如圖丙所示。若物塊A與木板B間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取10m/s2。則A．木板B的質(zhì)量為1kgB．物塊A與木板B之間的動摩擦因數(shù)為0.4C．2s~4s內(nèi)，物塊A的加速度隨時間均勻增大D．2s~4s內(nèi)，物塊A的速度隨時間均勻增大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖為探究平拋運動規(guī)律的一種方法。用兩束光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射物體，在兩個坐標(biāo)軸上留下了物體的兩個“影子”，O點作為計時起點，其運動規(guī)律為x＝3t，y＝t+5t2（式中的物理量單位均為國際制單位），經(jīng)1s到達軌跡A點（g＝10m/s2）。下列說法正確的是（）A．O點為平拋運動的起點B．物體運動軌跡方程為y=C．物體在A點的速度大小為4m/sD．O、A兩點距高為3m14、（10分）(本題9分)利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的________。A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝____________，動能變化量ΔEk＝__________。（4）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt計算重物速度B．利用公式v＝計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法三、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）如圖甲所示，在高為h的山坡上，發(fā)射一顆質(zhì)量為m的炮彈。炮彈離開炮膛時的初速度大小為v0，方向與水平方向夾角為θ。重力加速度用g表示。（1）a.請將初速度v0沿水平方向和豎直方向正交分解，求出水平分量v0x和豎直分量v0y；b.在不考慮炮彈在飛行過程中受到空氣阻力的情況下，求炮彈從發(fā)射直至達到最高點的過程中通過的水平位移x；（2）實際情況中炮彈在飛行中受到的阻力對炮彈的運動影響很大，假設(shè)炮彈所受阻力的大小f滿足f=kEk，其中Ek為某時刻炮彈的動能，k為已知的常數(shù)，阻力的方向與炮彈運動方向相反，若炮彈的飛行軌跡如圖乙中虛線所示，此軌跡不是一條拋物線，且在落地前，炮彈幾乎是在豎直方向上勻速運動。求：炮彈從發(fā)射到落地過程中由于空氣阻力產(chǎn)生的熱量Q。16、（12分）(本題9分)將一個小球從某高度以5m/s的初速度水平拋出。到落地時運動的水平距離為3m（不計空氣阻力，g取10m/s2），求：(1)小球在空中運動的時間；(2)小球拋出時距地面的高度.17、（12分）(本題9分)汽車發(fā)動機的額定功率為P=60kW，汽車的質(zhì)量為m=5×103kg，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的k=0.1倍。汽車在平直路面上從靜止開始，先以a=0.5m/s2的加速度作勻加速后做變加速運動，最終達到最大速度。取g=10m/s2。求：（1）汽車運動的最大速度（2）汽車作勻加速運動的時間

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、B【解析】

不計空氣阻力，物體作平拋運動，而平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，由，解得：，可知高度h越小，物體運動的時間越短，所以低處的物體先落地，與質(zhì)量無關(guān)。故ACD錯誤，B正確。2、C【解析】過程中桿對兩球做功，故單獨的以其中一個球為研究對象，這個球的機械能不守恒，但以兩個球組成的系統(tǒng)機械能守恒，A錯誤；b球運動到最低點，合力指向圓心，即合力豎直向上，加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，B錯誤；兩個球組成的系統(tǒng)機械能守恒，故，解得，C正確；若b球能上升到最高點，則，方程無解，故b球不能上升到最高點，即b球的高度不可能大于a球的高度，D錯誤．3、D【解析】

根據(jù)得所以故選D.4、D【解析】試題分析：愛因斯坦建立了相對論，選項A錯誤；哥白尼提出了“日心說”，選項B錯誤；卡文迪許測定了引力常量，選項C錯誤；故選D考點：考查物理史實點評：本題難度較小，對于物理史實需要在平時的學(xué)習(xí)中注意記憶和積累5、C【解析】

本題考查庫侖定律及帶電體電量的轉(zhuǎn)移問題．接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為，兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點為+Q，距離又變?yōu)樵瓉淼模瑤靵隽?，所以兩球間庫侖力的大小為，C項正確．6、D【解析】

A．根據(jù)電阻定律，有RA：RB=SB：SA=dB2：dA2=4：1故A錯誤。B．它們串聯(lián)在電路中，電流相等，IA：IB=1：1，故B錯誤。C．根據(jù)U=IR，電流相同，UA：UB=RA：RB=4：1再由，d相同，EA：EB=UA：UB=4：1故C錯誤。D．電流的微觀表達式I=nqSv，電流相同，nq相同，速度和S成反比有：vA：vB=SB：SA=4：1故D正確。7、BD【解析】

A.從軌道I到軌道Ⅱ要在P點點火加速，則在軌道I上P點的速度小于軌道Ⅱ上P點的速度，故A錯誤；B.飛船貼近火星表面飛行時，如果知道周期T，可以計算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正確；C.根據(jù)a=GMD.因為軌道Ⅱ半長軸大于軌道Ⅰ的半徑，所以飛船在軌道Ⅱ上運動時的周期大于在軌道Ⅰ上運動時的周期，故D正確。8、BD【解析】

A.炮彈爆炸時，內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)的動量守恒，由圖知，該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故A項與題意不相符；B.該圖水平方向和豎直方向都滿足動量守恒，是可能的，故B項與題意相符；C.該圖水平方向滿足動量守恒，但豎直方向不滿足動量，不可能，故C項與題意不相符；D.該圖豎直方向和水平方向都滿足動量守恒，是可能的，故D項與題意相符。9、AD【解析】

A.由開普勒第二定律可知對每一個行星而言，行星與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時間內(nèi)與太陽連線掃過的面積相等，故選項A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為10、ABC【解析】

A．三個物體做圓周運動的角速度ω相同，根據(jù)C物的軌道半徑最大，故C的向心加速度最大，故A正確；B．三個物體受靜摩擦力提供向心力，所以A受靜摩擦力B受靜摩擦力C受靜摩擦力由上面的向心力表達式可知，A需要的向心力最小，所以A受到的摩擦力最小，故B正確；CD．物體恰好滑動時，靜摩擦力達到最大，有μmg=mω2r解得即轉(zhuǎn)動半徑最大的最容易滑動，故物體C先滑動，物體A、B一起后滑動，故C正確，D錯誤。故選ABC。11、BCD【解析】

AC項，重力勢能大小與豎直高度有關(guān)，小球上升了高度H，所以重力勢能增加了mgH，從能量守恒的角度上看，小球在上升過程中，初始動能轉(zhuǎn)化成了重力勢能和與空氣摩擦產(chǎn)生的熱能，所以小球動能減少量大于mgH。故A錯；C對B項，空氣阻力做功將小球的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此阻力做功的大小即為機械能減少量。故B對。D項，上升過程空氣阻力向下，與重力同向，兩者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D對。綜上所述本題正確答案為BCD。12、AD【解析】

A.由圖可知，在0-2s內(nèi)木板B和物塊A一起加速運動，則對AB整體，由牛頓第二定律：F=(M+m)a，將F=3N，a=2m/s2，解得M=1kg，選項A正確；B.2s后，物塊與木板產(chǎn)生相對滑動，由圖可知，4s時F=6N，此時木板的加速度為5m/s2，則對木板：，解得μ=0.2，選項B錯誤；C.2s~4s內(nèi)，物塊A受大小不變的滑動摩擦力作用，則其加速度a=μg，不變，選項C錯誤；D.2s~4s內(nèi)，物塊A的速度v=at=μgt，隨時間均勻增大，選項D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式x＝v0t+12at可知，物體在x方向做速度為vx＝3m/s的勻速直線運動，y方向做初速度為v0＝1m/s加速度為a＝10m/s2的勻加速直線運動，所以O(shè)點不是平拋運動起點.故選項A不符合題意.B.根據(jù)x＝3ty＝t+5t2物體的運動軌跡為y=故選項B符合題意.C.1s時，在A點的豎直方向的速度為vy＝v0+at＝1+10×1＝11m/s所以A點的速度v故選項C不符合題意.D.O、A間水平距離為x＝3t＝3×1＝3m豎直方向的高度為y＝t+5t2＝1×5＝6m故選項D不符合題意.14、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故選A；

（2）[2]．電磁打點計時器使用低壓交流電源；需選用刻度尺測出紙帶上任意連點見得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不需要天平秤質(zhì)量；故選AB；

（3）[3][4]．根據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢能變化量的大小等于重力做的功的多少，打B點時的重力勢能減小量：△Ep=-mghBB點的速度為：所以動能變化量為：；（4）[5]．由于紙帶在下落過程中，重錘和空氣