2021-2022学年湖北省天门、仙桃、潜江物理高一下期末考试试题含解析

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)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的()A．速率变大，周期变小 B．速率变小，周期变大C．速率变大，周期变大 D．速率变小，周期变小2、(本题9分)已知火星的质量是地球的a倍，它的半径是地球半径的b倍，地球表面处的重力加速度为g．现在火星的表面上以初速度v竖直上抛小球，不计大气的阻力，忽略火星自转，则小球在火星上上升的最大高度为（）A． B． C． D．3、下列各图中，能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，两个质量均为0.1kg的小木块a和b（均可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为0.5m，b与转轴OO'的距离为1.5m。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的0.8倍，取重力加速度g=10m/s2，圆盘绕转轴以2rad/s的角速度匀速转动。下列说法正确的是A．a受到的摩擦力大小为0.1NB．b正在远离转轴C．若要使a相对圆盘运动，则圆盘绕转轴转动的角速度应大于4rad/sD．改变圆盘绕转轴转动的角速度，b可能向转轴靠近5、(本题9分)下列说法符合史实的是（）A．牛顿首先发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量数值D．牛顿首先发现了海王星和冥王星6、(本题9分)如图所示，三个图象表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况，下列说法中正确的是()A．速度相等的物体是B、DB．合力为零的物体是A、C、EC．合力是恒力的物体是D、FD．合力是变力的物体是F7、(本题9分)如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（）A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv22－mv12C．t1～t2时间内的平均速度大于（v1＋v2）D．在全过程中，t1时刻的牵引力及其功率都是最大值8、(本题9分)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A．物体一直受到摩擦力作用,大小为μmgB．物体最终的速度为v1C．开始阶段物体做匀加速直线运动D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右9、(本题9分)如图所示，小物块甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平．小物块乙从高为R\A．两物块到达底端时速度相同B．两物块到达底端时动能相同C．两物块运动到底端的过程中重力做功相同D．两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率10、(本题9分)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落。不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能守恒C．小球加速度为零的时候，系统势能最小D．弹簧的弹性势能一直增加11、(本题9分)如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，则两小球()A．初动能之比为1∶3B．重力对两个小球做功不同C．重力做功的平均功率相同D．落地瞬间重力的瞬时功率相同12、(本题9分)如图所示，在水平地面上放着斜面体B，物体A置于斜面体B上．一水平向右的力F作用于物体A，地面对斜面体B的支持力和摩擦力分别用N、f表示．若力F逐渐变大的过程中，两物体始终保持静止状态．则此过程中（）A．N变大 B．N不变 C．f变大 D．f不变二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。14、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____15、(本题9分)我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星．北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)三．计算题(22分)16、（12分）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4。已知水的密度为，重力加速度取102。求（1）电动机内阻消耗的热功率；（2）将蓄水池蓄入864的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。17、（10分）(本题9分)如图所示，QB段为一半径为R＝1m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L＝1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．物块P的质量为m＝1kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大小；(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力．

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、A【解析】

根据万有引力提供圆周运动向心力有：物体的线速度，周期，知卫星的半径减小，则线速度增加，周期减小，所以A正确，BCD错误．故选A.2、B【解析】

在行星表面有：mg行=G，行星表面的重力加速度g行=，则有：==，在火星的表面上以初速度v竖直上抛小球，小球在火星上上升的最大高度h==，故B正确，ACD错误．3、C【解析】

根据电场线的特点：电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止。可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布。A.A图与结论不相符，选项A错误；B.B图与结论不相符，选项B错误；C.C图与结论相符，选项C正确；D.D图与结论不相符，选项D错误；4、C【解析】

A、对a和b两木块受力分析可知，沿半径方向的静摩擦力提供向心力，对a有：f=mω2ra=0.1×2×0.52=0.05mN<fmax=0.8mg=0.8【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，把握住临界条件是静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答．5、C【解析】

A项：开普勒发现了行星的运动规律，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，故B错误；C项：卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C正确；D项：亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博发现了冥五星，故D错误．6、D【解析】x-t图象的斜率等于速度，则A的速度为0，B的速度为；；v-t图象中表示速度随时间变化的规律，故C为匀速运动，速度为2m/s；D为匀变速直线运动，加速度a=2m/s2；a-t图象中表示加速度随时间变化的规律，故F为加速度增大的加速运动，E为匀加速运动；则可知：A、由以上分析可知，只有BC保持匀速运动且速度相等，故速度相等的是BC；故A正确．B、做匀速运动或静止的物体合力为零，故合力为零的物体ABC；故B错误．C、做匀变速直线运动的物体合力为恒力，故合力是恒力的为DE；故C错误．D、做变加速运动的物体受到的是变力；故合力为变力的物体是F；故D正确．故选D．【点睛】本题考查牛顿第二定律以及运动学图象的规律，要注意明确v-t图象、s-t图象在运动学中有着非常重要的作用，应掌握图象的意义、斜率及图象与时间轴围成的面积的含义．7、CD【解析】

A.0～t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力F大小恒定，但汽车的速度v逐渐增大，所以其功率逐渐增大，选项A错误；B.在t1～t2时间内，牵引力做正功，摩擦力做负功，合外力做功之和等于动能的改变量，所以选项B错误；C.根据“面积”法求位移，t1～t2时间内汽车的位移，所以平均速度，选项C正确；D.在全过程中t1时刻的斜率最大，加速度a1也最大，根据F1=f＋ma1可知，此时牵引力F1最大，此时刻的功率P1也是在0～t1时间内最大的，在t1时刻之后，汽车的功率保持P1不变，所以P1是整个过程中的最大值，在t2～t3时间内牵引力等于摩擦力，牵引力最小，所以选项D正确。8、BC【解析】A、物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右，大小，物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过一段时间，物体的速度与传送带相等，即为，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩擦力为零，与传送带一起匀速运动，故A错误，BC正确；D、物体匀速运动时，受力平衡，水平方向不受摩擦力，故D错误．点睛：解答时要主要当物块达到与传送速度相等后便不再加速，而是与传送带一起匀速运动，此后就不受摩擦力作用了．9、BCD【解析】

AB、根据动能定理得：mgR=12mv2C、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由于质量相等，则重力做功相同，故C正确；D、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D正确；故选BCD。【点睛】关键是动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式P=mgcosθ，注意θ为力与速度方向的夹角。10、ACD【解析】

在刚接触弹簧的时候的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这时小球的加速度为0，此过程中小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，此后弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，故AD正确；压缩弹簧的过程中，弹性势能增加，故小球的机械能减小，故B错误；小球加速度为零的时候，速度最大，动能最大，此时系统势能最小，故C正确；11、CD【解析】

A.由于平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，因为两物体的水平位移之比为1：3，根据知，初速度之比为1：3，则初动能之比是，故A错误；B.根据可知，重力对两个小球做功相同，故B错误；C.由于重力的功和时间相同，则根据可知，重力做功的平均功率相同，故C正确；D.竖直方向为自由落体运动，则小球落地的竖直速度为，则落地瞬间重力的瞬时功率，即两球落地瞬间重力的瞬时功率相同，选项D正确。12、BC【解析】试题分析：对A和B整体受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根据共点力平衡条件列式求解．解：对A和B整体受力分析，受重力（M+m）g、支持力N、推力F和地面的静摩擦力f，由于两物体相对地面始终保持静止，故加速度为零，合力为零，根据平衡条件，有：竖直方向：N=（M+m）g…①水平方向：F=f…②当推力F变大时，f变大，支持力不变；故选BC．【点评】本题关键是灵活地选择研究对象；如果对两个物体分别受力分析，然后运用共点力平衡条件列式求解，问题将复杂化．二．填空题(每小题6分，共18分)13、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力势能一定减小了mg（H+h）；下降的整个过程动能的增加量为零，故整个过程中合力做功一定为零；点睛：功是能量转化的量度有一些具体形式：重力做功是重力势能的变化的量度；合力做功是动能变化的量度．14、1：9：1【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝1：9，它们的周期之比为T1：T2＝：115、