2022届山东省烟台市第二中学物理高一下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．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)人造卫星绕地球做匀速圆周运动的实际运行速率[]A．一定小于7.9km/s B．一定等于7.9km/sC．一定大于7.9km/s D．介于7.9km/s～11.2km/s之间2、(本题9分)如图所示，绕地球做匀速圆周运动的卫星的角速度为，对地球的张角为弧度，万有引力常量为。则下列说法正确的是（）A．卫星的运动属于匀变速曲线运动B．张角越小的卫星，其角速度越大C．根据已知量可以求地球质量D．根据已知量可求地球的平均密度3、(本题9分)在水平面上，一物体在水平力F作用下运动，其水平力随时间t变化的图象及物体运动的v-t图象如图。由两个图象可知，10s内：A．水平力F做的功为56JB．克服摩擦力做的功为40JC．摩擦力做的功为-48JD．合力功为04、(本题9分)关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法正确的是（）A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能减少C．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D．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5、(本题9分)下列运动过程中，满足机械能守恒的是A．沿粗糙斜面匀速下滑的物块B．在空气中匀速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物块D．沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球6、(本题9分)如图所示为某物业公司的宣传提醒．从提供的信息知：一枚40g的鸡蛋从17楼(鸡蛋离人头部的高度为45m，忽略空气阻力)落下，能砸破人的头骨，若鸡蛋壳与人头部的作用时间为5.0×10-4s，重力加速度g=10m/s²，则下列说法正确的是A．鸡蛋与人的头部碰撞前的速度大小为3m/sB．鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为0.12kg·m/sC．人的头部受到的平均冲击力约为2400ND．鸡蛋与人的头部碰撞过程中鸡蛋受到的冲量大7、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（）A．小球经过P点时比经过Q点时角速度小B．小球经过P点时比经过Q点时线速度小C．如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点D．小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力8、旅居加拿大十六岁学生温家辉，2009年在美国太空总署主办的太空移民设计赛中夺冠．温家辉的获奖设计是一个高1.6km的圆筒形建筑，命名为Asten，如题图所示，内径约1km，圆筒由一个个可以住人的环形物堆叠而成，并在电力的驱动下绕着中心轴以一定的角速度转动，从而产生“模拟重力”，使居民能在“重力”环境下生活．垂直中心轴的截面图如题所示，圆筒的内壁正好是城市的地面，因此，生活在这座太空城市的人，站在“地面上”，跟站在地球地面上的感觉没有区别．以下说法正确的有（）A．太空城内的居民不能运用天平准确测出质量B．太空城内物体所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心C．人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供D．太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大9、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（）A．该波的波速大小为1m/sB．该波沿x轴负方向传播C．t=1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度的方向均为发生改变10、(本题9分)如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服贴在桶壁上，随圆桶一起转动，相对桶壁未滑动，衣服上的水滴还没有做离心运动。则A．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小增大B．圆桶转速增大，衣服对桶壁的水平压力大小不变C．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小增大D．圆桶转速增大，衣服所受摩擦力大小不变11、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量12、(本题9分)a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线，同一方向运动，a球的动量是5千克·米/秒，b球的动量是7千克·米/秒．当a球追上b球时发生碰撞，则碰撞后，a、b两球的动量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．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)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为4.9cm，如果g取9.8m/s2，那么:（1）闪光的时间间隔是_______s;（2）小球运动中水平分速度的大小是_______m/s;（3）小球经过B点时竖直向下的分速度大小是_______m/s｡14、（10分）(本题9分)如图所示，用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律”的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′为B球以速度v水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹，可得出结论A．平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C．平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动三、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）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速为108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．则：（1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，其弯道的最小半径是多少？（1）事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且；而拐弯路段的圆弧半径R＝150m。若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，那么，车速v应为多少？16、（12分）如图所示，物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端，在A的上方O点用细线悬挂一小球C(可视为质点)，线长L＝0.8m．现将小球C拉至水平无初速度释放，并在最低点与A物体发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的最大高度为h＝0.2m．已知A、B、C的质量分别为mA＝4kg、mB＝8kg和mC＝1kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/s2.(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小；(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；(3)若物体A未从小车B上掉落，小车B的最小长度为多少？17、（12分）(本题9分)距离水平地面h＝20m高处以20m/s的初速度水平抛出—个小球，(空气阻力不计，g取10m/s2)则：(1)小球在空中飞行的时间t为多少？(2)小球落地时的位移s的大小为多少？(答案可以用根号表示)

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、B【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，解得：，由此可知轨道半径越大，速度越小，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径R时，速度最大为7.9km/s，所以绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的速度一定等于或小于7.9km/s，故A正确、BCD错误．2、D【解析】

A．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A错误；B．设地球的半径为R，卫星做匀速圆周运动的半径为r，由几何知识得可知张角越小，r越大，根据得可知r越大，角速度越小，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，则有解得地球质量为因为r未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C错误；D．地球的平均密度则知可以求出地球的平均密度，故D正确。故选D。3、D【解析】

A.由速度时间图象可知，在1-2s内，物体处于静止状态，F不做功，在2-6内，物体做匀加速直线运动，F1=6N，位移所以力F做的功W1=F1x1=6×8=48J6-8s内做匀速运动，F2=4N，位移x2=2×4=8m所以力F做的功W2=F2x2=4×8=32J8-11s内做匀减速运动，拉力等于零，没有做功，所以1-11s内水平力F做的功为W=W1+W2=48+32=81J故A项错误；BCD.在11s内物体的动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为1．则摩擦力做功Wf=-W=-81J所以1-11s内克服摩擦力做的功为81J，故BC项错误，D项正确。4、C【解析】

物体高度降低，重力做正功，重力势能减少，A、B错；物体高度升高，重力做负功，重力势能增加，C对,D．故选C【点睛】重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.重力势能的大小与零势能的选取有关,但重力势能的变化与零势能的选取无关.5、D【解析】

A.沿粗糙斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；B.在空气中匀速下落的雨滴，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；C.沿粗糙斜面加速下滑的物块一定有摩擦力做负功，机械能不守恒，故C错误；D.沿竖直面内光滑圆轨道运动的小球，只受重力做功，机械能守恒，故D正确.6、C【解析】

由可得：；故A错误；鸡蛋的质量：，取向下为正方向，鸡蛋与人的头部碰掩前的动量大小为：．故B错误；对碰撞过程由动量定理可得：，代入数据得：；负号说明鸡蛋受到的冲击力向上；根据牛顿第三定律可知，头骨受到的平均冲击力为故C正确；鸡蛋与人的头相互作用的过程中，二者之间的相互作用力大小相等，作用的时间相等，根据冲量的定义式可知，鸡蛋与人的头部碰撞过程中二者受到的冲量一样大，故D错误．故选C．7、AD【解析】

AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力，故D正确。8、BCD【解析】

A．天平的测量原理是等臂杠杆，故太空城内的居民可以运用天平准确测出质量，故A错误；B．太空城内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”一定通过垂直中心轴截面的圆心且向外，故B正确；C．太空城内物体做匀速圆周运动，人随太空城自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故C正确；D．等效重力等于向心力，故故太空城绕自己的中心轴转动的角速度越大，太空城的居民受到的“重力”越大，故D正确。9、ABC【解析】

A.由图可知，周期T＝4.0s，波长λ＝4m，则波速，故A正确；B.x＝2m处的质点P在t＝2s时刻向下振动，根据“同侧法”知，波沿x轴负方向传播，故B正确；C.由图2可知，当t＝1s时，质点P在最大位移处，此时的加速度最大，速度等于0，故C正确；D.由图可知，在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下；在0−1s内质点向正最大位移处运动，速度方向为正；而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动，所以速度的方向为负。故D错误。10、AD【解析】

AB.水平方向桶对衣服的弹力提供向心力，圆桶转速增大，所需向心力增大，弹力变大，根据牛顿第三定律可知衣服对桶壁的水平压力大小增大，A正确B错误。CD.竖直方向始终处于平衡状态，所以摩擦力与重力等大反向，不变，C错误D正确。11、CD【解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.12、BC【解析】

由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，a的动量不可能沿原方向增大．故A错误．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，则有，得到ma＜mb．根据碰撞过程总动能不增加，则有，得到ma≤2mb，满足ma＜mb．故B正确．根据碰撞过程总动能不增加，则有：得到ma≤7mb，满足ma＜mb．故C正确．D选项可以看出，碰撞后a的动能不变，而b的动能增大，违反了能量守恒定律．故D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.1s1.47m/s1.96m/s【解析】

(1)[1]根据得(2)[2]小球在运动过程中水平分速度(3)[3]B点竖直分速度14、D【解析】

由于AA′是物体做匀速直线运动的轨迹，而BB′是物体做平抛运动的轨迹，从图可知A和B在相同的时间内在水平方向