2021-2022学年常州市实验初级中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、“科学真是迷人．”如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常数为G，用M表示月球质量，关于月球质量，下列说法正确的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=2、(本题9分)下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．物体受到恒力作用，不可能做曲线运动C．物体在变力作用下，其动能一定改变D．如果物体的动量发生变化，则其动能也一定改变3、(本题9分)在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将会登月取样返回地球．当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力F1和F2的大小变化情况是（）A．F1增大，F2减小B．F1减小，F2增大C．F1和F2均增大D．F1和F2均减小4、(本题9分)关于能源，下列说法正确的是（）A．一次能源是可再生能源 B．二次能源是可再生能源C．煤、石油、天然气属于新能源 D．太阳能、核能属于新能源5、(本题9分)将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火，将卫星送入同步轨道1．轨道1、2相切于Q点，2、1相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（）A．在三条轨道中周期从大到小的顺序是1轨道、1轨道、2轨道B．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上从M—P—N运动所需的时间等于从N—Q—M的时间6、(本题9分)如图所示，用劲度系数为的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为的小球A，此时弹簧的长度为。在A的正下方放一个带电球B时，弹簧伸长量增加，此时两球相距。已知静电力常量为，A、B可视为点电荷，则（）A．A球受到的库仑力是 B．A球受到的库仑力是C．B球带负电，电荷量是 D．B球带负电，电荷量是7、(本题9分)下列运动属于反冲运动的有()A．乒乓球碰到墙壁后弹回 B．发射炮弹后炮身后退C．喷气式飞机喷气飞行 D．船员划桨使船前进8、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小9、如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径10、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑11、(本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（）A．所受的合外力与所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圆心C．若，细绳无张力D．若，两物块与圆盘发生相对滑动12、用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的速度是0C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)验证机械能守恒定律的实验装置如图1所示，回答下列问题：实验中，夹子与重物的质量m=250g，由打点计时器在纸带上打出一系列点，如图2所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s2.选取其中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△Ey=_____J．B点的瞬时速度=_____m/s（以上均要求保留3为有效数字）14、（10分）(本题9分)随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设飞船中带有基本的测量工具。(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_____。(2)实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___。(3)待测物体质量的表达式为___。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)一辆小汽车在平直公路上由静止启动，加速度为1.2m/s2。求:(1)小汽车启动后速度达到6m/s时所用的时间？(2)此过程中通过的位移？16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直面内有半径为2R的四分之一光滑圆弧型细杆BC和半径为R的二分之一光滑圆弧型细杆CD在最低点C平滑连接，光滑竖直细杆AB与圆弧型细杆BC在B点平滑连接。一质量为m的小球穿在直杆上，从距B点的P点由静止释放，重力加速度为g，求：(1)小球经过C点时的速度大小；(2)小球经过D点时细杆对小球的作用力。17、（12分）(本题9分)柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气虹与活塞间有柴油与空气的混合物．在重锤与桩碰摊的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动．现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为，锤在桩帽以上高度为处（如图）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上，同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这过程的时间极短．随后，桩在泥土中向下移动一距离．已知锤反跳后到达最高点时，锺与已停下的桩子之间的距离也为（如图2）．已知，，，，重力加速度，混合物的质量不计，设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力是恒力，求：（1）重锤与桩子发生碰撞之前的速度大小；（2）重锤与桩子发生碰后即将分离瞬间，桩子的速度大小；（3）桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力的大小．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】

在月球表面，物体的重力与万有引力相等，由此列式可求得月球的质量．月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力列式，也能求得月球的质量．【详解】A、B项：在月球表面，物体的重力与万有引力相等，则有，，可得月球的质量为，故A正确，B错误；C、D项：月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力得，由于r表示轨道半径，而R表示月球半径，可得地球质量，故C、D错误．故应选：A．【点睛】解决本题时要掌握两种求天体质量的方法：1、根据万有引力提供圆周运动向心力，可计算中心天体的质量M．2、在星球表面重力与万有引力相等，可以根据重力加速度和星球半径求得星球质量．2、A【解析】

A．物体做曲线运动则速度方向一定会发生改变，故一定是变速运动，故A正确.B．曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，与是否是恒力无关，平抛运动合力就是恒定的，但与速度不共线，故B错误;C．变力可能是方向变化，大小不变，例如匀速圆周运动的合力就是变力，一直和速度方向垂直，速度大小不变方向改变，动能不变，故C错误.D．物体动量发生变化有可能是速度方向发生了变化，但大小不变，此时动能不变，故D错误.3、A【解析】根据F=知,当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F1增大，月球对它的万有引力F2减小．故A正确，B.C.D错误．故选A.点睛：根据万有引力定律公式，结合“嫦娥五号”与地球和月球之间距离的变化判断万有引力的变化．4、D【解析】试题分析：从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源，像风能、水能、太阳能、生物质能，可以在自然界里源源不断的得到补充，所以它们属于可再生能源；可以从自然界直接获取的能源叫一次能源．解：A、可以从自然界直接获取的能源叫一次能源，一次能源并不一定都是可再生能源，比如煤是一次能源，但属于不可再生能源，A错误；B、并不是所有的二次能源都是可再生能源，故B错误；C、煤、石油、天然气属于不可再生能源，而像太阳能、风能、核能、地热能、氢能等属于新能源．故C错误，D正确；故选D．点评：难度较小，掌握能源的分类方法和能源的种类即可解答．5、B【解析】

A、由开普勒第三定律，则半径（半长轴）大的周期大，轨道1半径比轨道2半长轴大，轨道2半长轴大于轨道1，所以卫星在轨道1上的周期大于轨道2的周期大于在轨道1上的周期，故A错误.B、从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以在轨道2上Q点的速度大于轨道1上Q点的速度．在轨道2上P点的速度小于轨道1上P点的速度，根据得卫星在轨道1上线速度小于卫星在轨道1上线速度，所以在轨道2上P点的速度小于卫星在轨道1上线速度，故B正确；C、卫星运行时只受万有引力，加速度，所以卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道1上经过P点时的加速度，C错误；D、近地点速度大，远地点速度小，则在轨道2上从M-P-N运动所需的时间小于从N-Q-M的时间，则D错误.故选B.【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．知道知道卫星变轨的原理，卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现轨道的变换．6、D【解析】

AB．A球受到的库仑力故AB错误；CD．弹簧伸长，说明A和B相互吸引，带电性不同，故B球带负电，根据库仑定律则解得故C错误，D正确。故选D。7、BCD【解析】乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲，故A错误；发射炮弹后炮身后退，属于反冲运动，故B正确；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，属于反冲运动，故C正确；船员划桨使船前进，反冲运动，故D正确；故选BCD．【点睛】分析各项运动中是否是由于相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果；从而明确是否属于反冲现象．8、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。9、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。10、BC【解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。11、BCD【解析】

A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，对A物块：，对B物块：联立解得：；故D正确.故选BCD.12、AC【解析】A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；B、C、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.490J【解析】

从O到B重力势能的减少量为利用中点时刻的速度等于