2021-2022学年甘肃省天水市甘谷县第一中学物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、(本题9分)质量为2kg的物体做自由落体运动，下落前2s内重力所做的功及前2s内重力做功的平均功率分别为（）A．400J；200WB．200J；200WC．200J；400WD．400J；400W2、(本题9分)如图所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A、B恰保持静止，则物块B的质量为（）A．2m B． C．m D．3、一条水平放置的水管，横截面积S＝2.0cm2，距地面高h＝0.8m。水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，设管口截面上各处水速相同，水落地位置到管口的水平距离为0.8m，则每秒内从管口流出的水的体积为？（g＝10m/s2）（）A．200cm3 B．400cm3 C．600cm3 D．800cm34、(本题9分)太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。假设“轨道康复者”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动，且轨道半径为地球同步卫星的，且运行方向与地球自转方向相同。下列说法正确的是A．“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度B．“轨道康复者”运行的速度等于同步卫星运行速度的5倍C．站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动D．“轨道康复者”可以从高轨道加速从而对低轨道上的卫星进行拯救5、如图所示，北京和广州的地理纬度分别约为40°和23°，若在北京地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为T1和v1，广州地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为T2和v2，则()A． B．C． D．6、(本题9分)两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为（

）A．1B．m1r1m7、木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如下图所示，则下列说法正确的是(g=10m/s2)()A．木板获得的动能为2J B．系统损失的机械能为3JC．木板A的最小长度为1m D．A、B间的动摩擦因数为0.18、(本题9分)如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表而附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为地球的同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是A．a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aaB．a、b、c的向心加速度大小关系为aa>ab>acC．a、b、c的周期关系为Ta=Tc>TbD．a、b、c的线速度大小关系为va=vb>vc9、(本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能10、(本题9分)P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公转周期比s11、(本题9分)地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．12、(本题9分)如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上，一个质量为m的木块以速度vo从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用．设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量I的大小和弹簧对木块做的功W分别是()A．I=0 B．I= C．W=0 D．W=二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示为“验证机械能守恒定律的实验装置示意图(1)某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位:cm)，重锤的质量为m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为_____J，动能的增加量为_____J.(要求计算结果均保留三位有效数字)(2)在实验过程中，以下说法正确的是______A．实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，因此纸带越短越好B．实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤C．测出重物下落时间t，通过自由落体规律计算出纸带上某点的瞬时速度D．若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证14、（10分）(本题9分)某活动小组利用如图所示的装置测定物块与桌面间的最大静摩擦力，步骤如下：①按图组装好器材，使连接物块的细线与水平桌面平行；②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块恰好开始运动；③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量；④用天平测出物块的质量；(1)该小组根据以上过程测得的物块与桌面间的最大静摩擦力为_____________________；当地重力加速度为）(2)若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块与桌面间的动摩擦因数为________________，测量结果与真实值相比____________________．（填”偏大”“偏小”“相等”）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)如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速V0从右端滑上B，并以1/2V0滑离B，确好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，试求：（1）木板B上表面的动摩擦因素μ；（2）1/4圆弧槽C的半径R；（3）当A滑离C时，C的速度．16、（12分）(本题9分)如图所示，悬崖上有一质量m＝50kg的石块，距离地面高度h＝20m，由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面．若下落时不计空气阻力且石块质量不变，以地面为零势能面，求石块：（g取10m/s2）（1）未下落时在悬崖上的重力势能；（2）落到地面时的速度大小；（3）落到地面时的机械能大小．17、（12分）某起重机铭牌标记其额定输出功率为42kW，现用其提升货物，已知g=10m/s2。(1)试通过计算说明其能否在6s内将m=500kg的货物由静止匀加速提升18m高?(2)该起重机最多能将多重的货物以8m/s速度向上运输提升?

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】下落前2s内的位移h=12gt22、D【解析】

先对A受力分析，再对B受力分析，如图：根据共点力平衡条件，有mgsin30°=T解得：；故选D.3、B【解析】

设水的初速度为v0，水做平抛运动，在竖直方向：在水平方向：x=v0t代入数据解得：v0=2m/s=200cm/s每秒内从管口流出的水的体积：V=Sv0t=2.0×200×1cm3=400cm3A.200cm3与计算结果不符，故A错误。B.400cm3与计算结果相符，故B正确。C.600cm3与计算结果不符，故C错误。D.800cm3与计算结果不符，故D错误。4、A【解析】

A.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知“轨道康复者”运行的重力加速度等于其所在轨道处的向心加速度，故选项A符合题意；B.由万有引力提供向心力，则有：可得：，可知“轨道康复者”运行速度等于同步卫星运行速度的倍，故选项B不符合题意；C.由万有引力提供向心力，则有：可得：，由于同步卫星与地面上的人角速度相等，可知“轨道康复者”运行角速度比人要大，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故选项C不符合题意；D.“轨道康复者”可以从高轨道减速从而对低轨道上的卫星进行拯救，故选项D不符合题意。5、C【解析】

在北京和广州地面上的物体转动的周期都等于地球自转的周期，所以T1=T2，由图知广州的转动半径大于北京的轨道半径，根据可知，v2>v1。A.与上述计算结果不相符，故A错误；B.与上述计算结果不相符，故B错误；C.与上述计算结果相符，故C正确；D.与上述计算结果不相符，故D错误。6、D【解析】

由万有引力提供向心力，可得向心加速度表达式，进而可得比值；【详解】对m1和m2由万有万有引力提供向心力可得：GM联立可以得到：a1【点睛】本题主要是万有引力提供向心力的应用，在平时学习过程中加强训练。7、CD【解析】

木板A和物块B组成的系统动量守恒，因此有解得；木板获得的速度为v=1m/s，木板获得的动能为J，A错误；由图得到：0-1s内B的位移为m，A的位移为m，木板A的最小长度为m，C正确；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为m/s2，根据牛顿第二定律得：，代入解得，，D正确。系统损失的机械能为J，B错误。8、AC【解析】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根据牛顿第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正确，B错误；卫星C为同步卫星，所以Ta=Tc，根据T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正确；地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ω点睛：地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω，a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小，根据万有引力提供向心力比较b、c的线速度、角速度、周期和向心加速度大小．9、BCD【解析】第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．10、AC【解析】由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有，故可知P1的质量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以选项A正确；由图可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以选项B错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考点：天体与万有引力定律11、BC【解析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；12、BC【解析】

由题意分析可知，木块离开弹簧的瞬间速度大小为v1，方向向右．取向左为正方向．根据动量定理得：，大小为2mv1．根据动能定理得：故选BC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.5500.545D【解析】

（1）[1]重物的重力势能比开始下落时减少量为：ΔE[2]B点的瞬时速度为：v则重物动能的增加量：Δ（2）[3]A、实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，但是纸带不是越短越好，故A错误；

B、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，可以不测量重物的质量，故B错误；

C、不能根据v=gt求出瞬时速度，否则就默认了机械能守恒，失去验证的意义，故C错误；

D、若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证，故D正确。14、mg偏大【解析】

（1）根据共点力平衡可知，最大静摩擦力f=mg；（2）根据共点力平衡可知，μMg=mg

解得μ＝m/M实验测得的是最大静摩擦因数，当物块A开始运动后，只需小于mg的拉力就可以使得物块A保持运动运动，则测得的滑动摩擦因数比真实值偏大.三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）VC=【解析】

试题分析：（1）当A在B上滑动时，A与BC整体发生作用，由于水平面光滑，