2021-2022学年安徽省定远炉桥中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍2、C919大型客机是我国具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，假设地球是一个质量均匀分布的球体，客机在赤道上空绕地心做匀速圆周运动，空气阻力大小不变，不考虑油料消耗导致的客机质量变化，关于客机，下列说法正确的是A．发动机的功率不变B．客机作匀变速运动C．客机处于平衡状态D．客机所受地球引力等于向心力3、(本题9分)同一恒力按同样的方式施于物体上，使它分别由静止开始沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者的关系是（）A．W1>W2，P1>P2 B．W1＝W2，P1<P2C．W1＝W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P24、(本题9分)在物理学发展史上，许多科学家通过不懈的努力，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史实的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量B．哥白尼提出了日心说并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的C．第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条运动规律D．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量5、(本题9分)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是:()A．当x=h+x0小球速度为0B．最低点的坐标为x=h+2x0C．小球受到的弹力最大值大于2mgD．当x=h，小球速度最大6、(本题9分)一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，设所受阻力不变。在汽车加速过程中：A．牵引力减小，加速度增大 B．牵引力增大，加速度减小C．牵引力增大，加速度增大 D．牵引力减小，加速度减小7、(本题9分)物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的（）A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．速度的增量8、(本题9分)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是()A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等9、(本题9分)在平直的公路上有一辆质量为m＝1500kg的小汽车从静止开始以额定功率启动，经t＝15s达到最大速度vm＝30m/s．设小汽车受到的阻力为车重的0.1倍．g＝10m/s1．则A．小汽车做加速度减小的加速运动B．小汽车速度为l0m/s时，加速度α＝1m/s1C．小汽车的额定功率P＝4500WD．小汽车在前15s内的位移x＝400m10、(本题9分)质量为m的物体，在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持F1、F2不变，仅将F3的方向改变90○

(大小不变)后，物体可能做（）A．加速度大小为的匀变速直线运动 B．加速度大小为的匀变速直线运动C．加速度大小为的匀变速曲线运动 D．匀速直线运动11、(本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线绕过O点的轻质光滑小定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块B质量是A质量的4倍。C为O点正下方杆上的一点，滑轮到杆的距离OC=h。开始时，A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°，现将A、B由静止释放。下列说法正确的是A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度不断增大B．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量C．物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动D．物块A经过C点时的速度大小为12、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A．小球以后将向右做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽内上升的最大高度为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是800m／s.该速度在竖直方向的分速度为____________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.14、(本题9分)如图，飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方向成30°角，则水平方向的分速度vx=__________km/h，竖直方向的分速度vy=____________km/h．15、(本题9分)物体的质量m＝4kg，在与水平方向成37°角，大小为F＝40N的拉力作用下，由静止开始在光滑水平面上运动，重力加速度为g＝10m/s2。则物体在开始运动2s时间内，拉力F对物体的冲量大小为_______N·s，地面对物体的支持力的冲量大小为________N·s，物体动量变化量大小为_______kg·m/s。三．计算题(22分)16、（12分）质量为5×103kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，速度图象如图所示，设整个过程阻力不变．则：(1)在汽车行驶的整个过程中，发动机做功多少?(2)在汽车行驶的整个过程中，克服摩擦力做功的功率多大?17、（10分）(本题9分)质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。2、A【解析】

A项：由于客机做匀速圆周运动，速率不变，所以牵引力与空阻力大小相等，由公式可知，发动机的功率不变，故A正确；B项：由于客机做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向时刻变化，所以客机作变加速运动，故B错误；C项：由于客机做匀速圆周运动，合力不为零，所以客机处于非平衡状态，故C错误；D项：客机所受地球引力与重力和向心力是合力与分力的关系，，，故D错误3、B【解析】试题分析：因为用同样大小的力，移动相同的距离S，即F相等、s相等，所以；设在粗糙水平面上运动的加速度为，运动的时间为，在光滑水平面上运动的加速度为，运动的时间为．根据牛顿第二定律得知，．位移相等，根据，知．平均功率，恒力功相等，则．故B正确，考点：功，功率的计算点评：解决本题的关键掌握平均功率，知道在粗糙和水平面上恒力做功相等，通过比较时间可以比较出平均功率．4、D【解析】试题分析：牛顿总结出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出万有引力常量，选项A错误，D正确；哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的，选项B错误；开普勒通过大量运算分析总结出了行星运动的三条规律，选项C错误；故选D．考点：物理学史【名师点睛】题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大贡献更应该掌握，平时要注重积累。5、C【解析】

AD．根据乙图可知当

x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球加速度为0，具有最大速度，故

A错误；D错误.B．根据简谐运动的对称性，

x=h+2x0与x=h处速度相等，x=h+2x0处不是最低点，B错误；C．根据胡克定律，弹簧压缩x0时弹力等于mg，x=h+2x0处弹力等于2mg，但不是最低点，所以小球受到的弹力最大值大于2mg，C正确；6、D【解析】

根据P=Fv判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，也可由直接分析．【详解】根据P=Fv知，发动机的功率恒定，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律得，加速度减小;故D正确.故选D.【点睛】解决本题的关键知道功率与牵引力的关系P=Fv和牛顿第二定律.7、BD【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内，在水平方向上位移相等，竖直方向上的位移不等，则相等时间内位移不等，故A错误；平抛运动的加速度不变，总为g，根据△v=g△t，可知在相等时间内速度的增量大小方向都相同，故BD正确．平均速度等于位移除以时间，位移不等，平均速度也不等．故C错误．故选BD．8、AD【解析】A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零．故B错误，D正确．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．9、AB【解析】根据P=Fv，汽车的功率一定，随速度的增加，汽车的牵引力逐渐减小，则汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零时速度最大，选项A正确；汽车的额定功率：；小汽车速度为l0m/s时，牵引力，加速度，选项B正确，C错误；根据动能定理：，解得x=300m，选项D错误；故选AB.点睛：机车启动问题常常与牛顿第二定律相结合进行考查，对于机车的两种方式，要根据牛顿第二定律和牵引力功率公式，弄清过程中速速、加速度的变化情况．10、BC【解析】

物体在F1、F2、F3三个共点力作用下做匀速直线运动，三力平衡，必有F3与F1、F2的合力等大反向，当F3大小不变，方向改变90°时，F1、F2的合力大小仍为F3，方向与改变方向后的F3夹角为90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未知，可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，故BC正确，AD错误．【点睛】本题关键先根据平衡条件得出力F3变向后的合力大小和方向，然后根据牛顿第二定律求解加速度，根据曲线运动的条件判断物体的运动性质：当物体受到的合外力恒定时，若物体受到的合力与初速度不共线时，物体做曲线运动；若合力与初速度共线，物体做直线运动．11、AC【解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，动能不断增大，速度不断增大，故A正确。B.到C点时B的速度为零。则根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故B错误。C.由几何知识可得AC=h，由于AB组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。

D.设物块A经过C点时的速度大小为v，此时B的速度为0。根据系统的机械能守恒得：，得v=2，故D错误。12、BCD【解析】

小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，结合动量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律，根据动能定理得出小球对小车做功的大小．【详解】AB．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：①，由动能守恒得②，联立①②得，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，A错误B正确；C．对小车运用动能定理得，小球对小车做功，C正确；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则③，④，联立③④解得，D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、692.8;400;【解析】

炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的竖直上抛运动，在竖直方向的速度为：vy=v0sin60∘=800×32在水平方向上有：vx=v0cos60∘=800×1214、240，180