2021-2022学年湖北省黄冈市黄冈中学物理高一第二学期期末达标测试试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)悬停在空中的直升飞机上坠落一物体，可视为做自由落体运动．从下落开始计时，重力加速度g取10m/s2，则物体在第5s内的位移为A．10mB．45mC．80mD．125m2、在地面上方某高度处，以速度v0水平抛出一小物体，物体落地时的速度与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力，则物体抛出时的高度为A． B． C． D．3、如图所示，质量为0.1kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45m，若不计空气阻力，取g=10m/s2，则()A．小物块的初速度是5m/sB．小物块的水平射程为1.2mC．小物块在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物块落地时的动能为0.9J4、(本题9分)2019年6月5口，我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭，成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，标志着我国成为世界上第三个掌握海射技术的国家。假如某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，则（）A．根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B．根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的C．根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的D．根据B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的5、如图，长l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时，其速度大小为()A．2gl2 B．gl C．2gl6、(本题9分)两个质量分别为2m和m的小木块a和可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A．a比b先达到最大静摩擦力B．a、b所受的摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角速度D．当时，a所受摩擦力的大小为7、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则下列叙述错误的是（）A．a点与d点的线速度大小之比为1:2B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小之比为4:18、(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)通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量．假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量．这两个物理量可以是A．卫星的速度和角速度B．卫星的质量和轨道半径C．卫星的质量和角速度D．卫星的运行周期和轨道半径10、(本题9分)关于几个力与其合力，下列说法正确的是()A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵循平行四边形定则11、(本题9分)以下说法正确的是A．做曲线运动的物体，受到的合外力一定不等于零B．向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快C．系统受到的合外力为零时，系统的机械能一定守恒D．系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒12、(本题9分)关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是()A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加C．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少D．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加二．填空题(每小题6分，共18分)13、若已知某星球的质量为M，半径为R，引力常量为G，则该星球的第一宇宙速度为________；若已知某星球的半径为R，星球表面的重力加速度为g，则该星球的第一宇宙速度为____________。14、(本题9分)有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____15、万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示电路，电源电动势为12V，内阻不计。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V。求：（1）电路中的最小电流；（2）滑片P在中点和在b端两种状态下，R消耗的电功率之比。17、（10分）(本题9分)如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点．将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N大小，N随H的变化关系如图乙图中折线PQI所示（PQ与QI两直线相连接于Q点），QI反向延长交纵轴于F点（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物块的质量m；（2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角（可用角度的三角函数值表示）；（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数．

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】设运动的总时间为t，则第5s内的位移为：，B正确．【点睛】求解第ns内的位移的一般思路为：第ns内的位移等于前ns内的位移减去前（n-1）s内的位移．2、D【解析】

设物体落地时，竖直方向的分速度为vy，落地时由几何关系有tan30°＝，可得vy＝v0，物体在竖直方向做自由落体运动，设物体抛出时的高度为H，则有vy2＝2gH，可解得，故D正确，ABC错误。3、D【解析】由题意可以，小物块到达B时的速度=3m/s，如下图所示小物块从A运动到B的过程中，由动能定理可得：解得：，故A选项错误；（或根据牛顿第二定律，根据运动学公式，求解）小物块从B点离开桌面后，做平抛运动所以，解得因此，水平射程=0.9m，选项B错误；小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J，选项C错误；从B到C，利用动能定理得：，解得，D正确．（或利用平抛运动运动学公式，先求落地速度，然后再根据动能得定义，求落地动能）4、CD【解析】

A．角速度也会随半径的变化而变化，因此线速度不会是原来的2倍，A错误；C．其它物理量都不变，只有半径变为原来的2倍，根据万有引力公式，向心力将变为原来的，C正确；BD．根据B和C中给出的公式，可推得因此当卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，卫星运动的线速度将减小到原来的，B错误，D正确。故选CD。5、C【解析】

甲、乙组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：m当小球甲刚要落地时，水平方向上的速度为零，所以乙球的速度也为零，乙球的动能为零，甲球的重力势能全部转化为甲球的动能，由机械能守恒定律得：1解得：vA.2gl2B.gl与计算结果不符，故B不符合题意。C.2gl与计算结果相符，故C符合题意。D.0与计算结果不符，故D不符合题意。6、D【解析】

A、B两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故AB错误；当a刚要滑动时，有kmg=mω2∙l，解得：，故C错误；以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：f=mω2l，可解得：f=kmg，故D正确．故选D.【点睛】本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答.7、BD【解析】

a点和c点同一条皮带相连，所以两者的线速度相等，即，c和d同轴转化，两者角速度相等，故，根据可得，AC正确；a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，B错误；根据可得，D错误．【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等．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、AD【解析】试题分析：卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，已知卫星的速度和角速度，则轨道半径，根据即可求解冥王星质量M，故A正确；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故B错误；根据可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量，故C错误；根据可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M，故D正确；故选AD．考点：万有引力定律的应用10、ACD【解析】合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同，选项A正确；合力与分力效果相等，但合力不是物体受到的力，故B错误；合力的作用可以替代原来那几个力的作用，选项C正确；求几个力的合力遵循平行四边形定则，选项D正确；故选ACD.11、ABD【解析】

A.做曲线运动的物体加速度不为零，则受到的合外力一定不等于零，选项A正确；B.向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量，向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快，选项B正确.C.系统受到的合外力为零时，系统的机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项C错误；D.系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒，选项D正确；12、AD【解析】

AB．如果物体高度降低，重力的方向与位移的方向相同，则重力做正功，重力势能一定减小，故A正确、B错误；CD．如果物体高度升高，重力的方向与位移方向相反，重力做负功，重力势能一定增加，故C错误，D正确。故选AD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

[1]航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的线速度，就是第一宇宙速度。其做圆周运动的向心力由万有引力提供，由向心力公式①解得第一宇宙速度②[2]在星球表面附近重力等于万有引力，所以③由②③式解得14、【解析】

设铜导线中自由电子定向移动的速率为，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，则导线的长度为，体积为，在时间内这些电子都能通过下一截面，则电流，其中，联立解得，可得电子定向移动的速率15、7.9km/s【解析】

[1]根据万有引力定律则有：可得：，质量的单位为kg，距离的单位为m，引力的单位为N，所以的单位为；[2]在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，其大小约为7.9km/s；三．计算题(22分)16、（1）1A（2）【解析】

（1）P置于b端时，电压表的示数为6V，R1两端电压为：U1=E-Uv2根据焦耳定律：带入数据可得R1=6Ω；变阻器R的最大值也为6Ω，故最小电流：（2）P位于R中点时，R消耗的功率：P