上海市北郊高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理第二學(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。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（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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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)開普勒用三句話概括了第谷積累的數(shù)千個觀測數(shù)據(jù)，展示了行星運動的規(guī)律性。這三句話概括的主要內(nèi)容是指（）A．牛頓后來總結(jié)歸納的萬有引力定律B．牛頓后來總結(jié)歸納的牛頓三大定律C．開普勒關(guān)于行星運動的三大定律D．開普勒總結(jié)的太陽對于行星的引力與行星對于太陽的引力大小相等2、(本題9分)光滑水平地面上靜止一質(zhì)量為1kg的物塊，某時刻開始受到一外力作用，外力F隨時間t的變化如圖所示。取g=10msA．2s末，物塊的運動方向發(fā)生改變B．前2s內(nèi)，外力F做的功為64JC．3s末，外力F的功率為-4WD．4s內(nèi)，外力F的功率為2W3、(本題9分)某大型拱橋的拱高為h，如圖所示．一質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率由A點運動到B點的過程中，以下說法正確的是()A．汽車的重力勢能始終不變，重力始終不做功B．汽車的重力勢能先減小后增大，總的變化量大于零C．汽車的重力先做正功，后做負功，總功為零D．汽車的重力先做負功，后做正功，總功為零4、牛頓曾設(shè)想，把炮彈從高山上水平射出，速度越大，落地點越遠。當(dāng)炮彈的速度足夠大，它將繞地球運動，成為人造地球衛(wèi)星。彈道A、B對應(yīng)的發(fā)射速度分別為vA、vB，B為緊貼地面表面的圓軌道，如圖所示。則A．vA＝7.9km/s B．vA>7.9km/s C．vB=7.9km/s D．vB>7.9km/s5、(本題9分)在下面所介紹的各種情況中,哪種情況將出現(xiàn)超重現(xiàn)象(

)①蕩秋千經(jīng)過最低點的小孩②汽車過凸形橋③汽車過凹形橋④在繞地球作勻速圓周運動的飛船中的儀器A．①②B．①③C．①④D．③④6、2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一．若衛(wèi)星工作軌道為圓軌道，運行周期為T，并已知地球的半徑R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根據(jù)以上數(shù)據(jù)不能求出的是（）A．地球的質(zhì)量 B．衛(wèi)星離地高度C．衛(wèi)星線速度的大小 D．衛(wèi)星向心力的大小7、一質(zhì)點在0～15s內(nèi)豎直向上運動，其加速度一時間圖像如圖所示，若取豎直向下為正，g取10，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點的機械能不斷增加B．在0～5s內(nèi)質(zhì)點的動能增加C．在10～15s內(nèi)質(zhì)點的機械能一直增加D．在t="15"s時質(zhì)點的機械能大于t="5"s時質(zhì)點的機械能8、(本題9分)如圖甲所示，一木塊沿固定斜面由靜止開始下滑，下滑過程中木塊的機械能和動能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了B．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了C．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小D．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小9、(本題9分)如圖所示，地球衛(wèi)星開始在圓形低軌道1運行，在P處點火后，地球衛(wèi)星沿橢圓軌道2運行，在遠地點Q再次點火，將地球衛(wèi)星送入更高的圓形軌道1．若地球衛(wèi)星在1、1軌道上運行的速率分別為v1、v1，在2軌道上經(jīng)過P、Q處的速率分別為v2P、v2Q，則A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1>v2Q D．v1>v2P10、如圖所示，高h=2.5m的斜面固定不動。一個質(zhì)量m=1kg的物體，由靜止開始從斜面的頂點滑下，滑到斜面底端時的速度大小為6m/s,g取10，在此過程中，下列判斷正確的是A．系統(tǒng)的機械能保持不變B．物體的重力勢能減少了24JC．物體的動能增加了18JD．物體的機械能減少了7J11、(本題9分)關(guān)于重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，下列說法中正確的是()A．如果物體高度降低，則重力對物體做正功，物體的重力勢能減少B．如果物體高度降低，則重力對物體做負功，物體的重力勢能增加C．如果物體高度升高，則重力對物體做正功，物體的重力勢能減少D．如果物體高度升高，則重力對物體做負功，物體的重力勢能增加12、小明家住26層，他放學(xué)后，乘坐電梯從1層直達26層。假設(shè)電梯剛起動時做加速直線運動，中間一段時間內(nèi)做勻速直線運動，最后一段時間內(nèi)做減速直線運動.在電梯從1層直達26層的過程中，下列說法正確的是()A．電梯剛起動時，小明處于失重狀態(tài)B．電梯剛起動時，小明處于超重狀態(tài)C．電梯運動的加速度方向始終不變D．電梯運動的加速度方向發(fā)生了變化二．填空題(每小題6分，共18分)13、質(zhì)量為M的汽車在平直公路上從靜止開始以額定功率P啟動，受到的阻力恒定，經(jīng)過時間t達到最大速度V，則此過程中汽車受到的阻力為________,牽引力做功為_________.14、如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩小球，用長為l的輕質(zhì)細線相連，置于高為h的光滑水平桌面上，l>h，A球剛跨過桌邊。若A球豎直下落著地后不再反跳，則A球剛要著時的速度大小為_____；B球剛要著地時的速度大小為_____。15、(本題9分)質(zhì)量m=2噸的汽車，從靜止開始出發(fā)，以a=1.2m/s2的加速度沿水平直線做勻加速運動，已知汽車受到的阻力是車重的0.05倍，則汽車牽引力在5s內(nèi)的平均功率為_____W，5s末的瞬時功率為___W。三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，一長度LAB＝4m、傾角θ＝30°的光滑斜面AB和一固定粗糙水平臺BC平滑連接，水平臺長度LBC＝2m，離地面高度H＝1.6m，下方有一半球體與水平臺相切，半球體半徑r＝1m，OD與水平面夾角為α＝53°，整個軌道處于豎直平面內(nèi)。一物塊b（可視為質(zhì)點）靜止于C處，在斜面頂端A處由靜止釋放另一物塊a（可視為質(zhì)點），物塊a下滑到C處與物塊b發(fā)生彈性碰撞，物塊a與物塊b碰撞后，物塊b恰好落在D點。已知物塊a與BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，忽略空氣阻力，g取10m/s2（sin53°＝，cos53°＝）。求（1）物塊a與物塊b碰撞前的速度大小；（2）碰撞后物體b速度大?。唬?）求物塊a最終停在何處。17、（10分）質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是多少？

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中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.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、C【解析】

開普勒用三句話概括了第谷積累的數(shù)千個觀測數(shù)據(jù)，展示了行星運動的規(guī)律性。這三句話概括的主要內(nèi)容是指開普勒關(guān)于行星運動的三大定律，故C正確，ABD錯誤。故選C。2、D【解析】

AB.0-2s物體的加速度為a物體做勻加速度直線運動，2s內(nèi)發(fā)生的位移為x1力F做功為WF2s時力F反向，所以加速度反向，物體沿原來的運動方向做勻減速直線運動，故AB項與題意不相符；C.2～4sa23s末物體的速度為v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s則外力F的功率為P=Fv=-2×4=-8W故C項與題意不相符；D.2～4sx2力F做功為：WF′=F′?x2=-2×12=-24J則4s內(nèi)外力F的功率為P故D項與題意相符。3、D【解析】

由A到B的過程中，重力先做負功，重力勢能增加，后做正功，重力勢能減小，整個過程中重力做的總功為零，重力勢能變化量為零。ABC.由上分析可知，ABC錯誤；D.由上分析可知，D正確。4、C【解析】

AB.物體沿彈道A運動時，最終落回地面，所以拋出速度vA＜7.9km/s，故AB錯誤；CD.物體沿彈道B運動做勻速圓周運動，物體拋出速度vB=7.9km/s時，物體剛好能不落回地面，故C正確，D錯誤；5、B【解析】試題分析：①蕩秋千經(jīng)過最低點的小球，此時有向上的加速度，處于超重狀態(tài)．②汽車過凸形橋最高點，加速度向下，處于失重狀態(tài)；③汽車過凹形橋最低點，此時有向上的加速度，處于超重狀態(tài)．④在繞地球做勻速圓周運動的飛船中的儀器，處于完全失重狀態(tài)．故選B．考點：失重與超重【名師點睛】本題考查了學(xué)生對超重與失重現(xiàn)象的理解，要知道當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度；如果沒有壓力了，那么就是處于完全失重狀態(tài)，此時向下加速度的大小為重力加速度g；掌握住超重與失重的判斷依據(jù)，本題就可以解決了．6、D【解析】

A項：設(shè)觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期為T，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g；地球表面的重力由萬有引力提供，所以，可求得地球質(zhì)量．故A正確；B項：根據(jù)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：可以求出衛(wèi)星的高度．故B正確；C項：由牛頓第二定律得：，解得：，可知可以求出衛(wèi)星的線速度．故C正確；D項：題目中沒有告訴衛(wèi)星的質(zhì)量，不能求出衛(wèi)星受到的向心力．故D錯誤．7、BD【解析】試題分析：從圖中可知0~5s過程中加速度a=g，則此時只有重力做功，機械能不變，動能減小，5~10s內(nèi)，a<g，有外力做正功，機械能增大，10~15s過程中a>g，外力做負功，機械能減小，AC錯誤B正確；根據(jù)牛頓第二定律，5-10s內(nèi)，，得：，方向向上，做正功，物體機械能增加；10-15s內(nèi)，，得，方向向下，物體機械能減少；物體一直向上做減速運動，而5-10s內(nèi)的速度大于10-15s內(nèi)的速度，則5-10s內(nèi)的位移大于10-15s內(nèi)的位移，故5-10s內(nèi)物體機械能增加的多，10-15s內(nèi)減小的少，故質(zhì)點在t=15s時的機械能大于t=5s時的機械能，D正確考點：考查機械能守恒守恒定律的應(yīng)用【名師點睛】物體機械能守恒的條件是只有重力做功或只受重力，即物體的加速度等于g，則機械能不變，若向上減速的加速度小于g，說明物體受到了向上的外力作用，機械能增加，反之向上減速的加速度大于g則機械能減?。?、BD【解析】

AB．木塊沿斜面下滑過程中，動能增大，則圖線為木塊的動能隨位移變化的關(guān)系。由機械能的變化量等于動能的變化量與重力勢能變化量之和，有得，即木塊的重力勢能減少了，故A錯誤，B正確；C．由功能關(guān)系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的除重力之外的合力大小，故C錯誤；D．由功能關(guān)系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小，故D正確。故選BD。9、AC【解析】

A.據(jù)可得，軌道1的軌道半徑大，所以v1＜v1；故A正確.B.在橢圓軌道上運動，近地點速率大于遠地點速率，故v2p＞v2Q，故B錯誤；C.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點時，點火加速進入圓軌道1，所以v1＞v2Q，故C正確；D.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過P點時，點火加速進入橢圓軌道2，所以v2P＞v1，故D錯誤.10、CD【解析】

ABC、斜面固定不動，若系統(tǒng)機械能保持不變，則物體減小的重力勢能和增加的動能應(yīng)相等，根據(jù)題意可得，，兩者不等，即系統(tǒng)的機械能不守恒，AB錯誤C正確；D、物體的機械能減少了，D正確．【點睛】應(yīng)明確阻力做功等于機械能的減小量，重力做功等于重力勢能的改變量。11、AD【解析】

AB．如果物體高度降低，重力的方向與位移的方向相同，則重力做正功，重力勢能一定減小，故A正確、B錯誤；CD．如果物體高度升高，重力的方向與位移方向相反，重力做負功，重力勢能一定增加，故C錯誤，D正確。故選AD。12、BD【解析】

AB．電梯剛起動時，小明有向上的加速度，則小明處于超重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；CD．電梯啟動和向上加速時加速度向上，而減速運動時加速度向下，故加速度方向發(fā)生了變化，故C錯誤，D正確.二．填空題(每小題6分，共18分)13、Pt【解析】

[1].當(dāng)汽車達到最大速度時，加速度為零，此時牽引力F=f，則由P=FV=fV，解得：；[2].牽引力做功為W=Pt.14、【解析】

[1]．A球剛要著時，設(shè)兩球的速度為v，則由機械能守恒定律：解得[2]．從A球著地到B球著地，對B由機械能守恒定律：解得15、1.02×104；【解析】

在加速階段，根據(jù)牛頓第二定律可知：F-f=ma，

解得：F=ma+f=3400N，

5s通過的位移為：x＝12at2＝12×1.2×52m=15m

平均功率為：5s末的速度為：v=at=6m/s

此時的瞬時功率為：P=Fv=2.04×104J【點睛