2022年河北省鹿泉县第一中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一下物理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（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)汛期将至，某地进行抗洪抢险演练。预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示。抢险船在静水中速度为8m/s，河宽为200m、河水流速为4m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间。则最短的救援时间为()A．14.4sB．12.5sC．25sD．28.8s2、摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。在摩天轮转动过程中，下列叙述正确的是A．乘客的速度保持不变B．乘客的机械能保持不变C．乘客的动量保持不变D．乘客重力的瞬时功率在变化3、(本题9分)一辆汽车在水平公路上行驶，沿曲线由M向N减速转弯。分析汽车在转弯时所受的合力F的方向，正确的是A．B．C．D．4、(本题9分)套圈”是老少皆宜的游戏．如图所示,将A、B、C三个套圈分别以速度v1、v2、v1水平抛出,都能套中地面上的同一玩具,已知套圈A、B抛出时距玩具的水平距离相等,套圈A、C抛出时在同一高度,设套圈A、B、C在空中运动时间分别为t1、t2、t1．不计空气阻力,下列说法正确的是A．v1与v2一定相等B．v2一定大于v1C．t1与t1一定相等D．t2一定大于t15、关于地球同步卫星，下列说法正确的是A．稳定运行轨道可以位于重庆正上方B．稳定运行的线速度小于7.9km/sC．运行轨道可高可低，轨道越高，绕地球运行一周所用时间越长D．若卫星质量加倍，运行高度将降低一半6、(本题9分)汽车的发动机通过变速器和后轮相连，当汽车由静止开始向前运动时()A．前轮、后轮受到的摩擦力方向都向后B．前轮受到的摩擦力向前，后轮受到的摩擦力向后C．前轮、后轮受到的摩擦力方向都向前D．前轮受到的摩擦力向后，后轮受到的摩擦力向前7、(本题9分)质量为的物体（可视为质点）在水平外力的作用下，从开始在平面直角坐标系（未画出）所决定的光滑水平面内运动．运动过程中，方向的位移时间图像如左图所示，方向的速度时间图象如右图所示．则下列说法正确的是（）A．时刻，物体的速度大小为B．物体初速度方向与外力的方向垂直C．物体所受外力的大小为D．4秒内外力做的功为8、(本题9分)如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs9、如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力10、(本题9分)宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起．设两者的质量分别为m1和m2，两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2，则（）A．双星轨道半径之比B．双星轨道半径之比C．双星的线速度之比D．双星的线速度之比11、如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/sB．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道ⅡD．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒12、(本题9分)如图甲所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下,由静止开始运动,运动过程中F功率恒为P.物体运动速度的倒数1/v与加速度a的关系如图乙所示(v0、a0为已知量).则下列说法正确的是()A．该运动过程中的拉力F为恒力 B．物体加速运动的时间为v0/a0C．物体所受阻力大小为P/v0 D．物体的质量为P/v0a0二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别___________和________．14、(本题9分)地球绕太阳公转轨道半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，设地球绕太阳做匀速圆周运动，则太阳的质量M=____________．15、(本题9分)某汽车在水平路面上以60kW的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为2000N，汽车能达到的最大速度为___________m/s，则发动机在300s内做的功为___________J。三．计算题(22分)16、（12分）已知地球质量M地约为月球质量M月的82倍，地球半径R地约为月球半径R月的4倍，月球绕地球公转的轨道半径r约为地球半径R地的60倍。设地球表面的自由落体加速度为g，月球绕地球公转的向心加速度为a，月球表面的自由落体加速度为g月。求：（1）地球表面的自由落体加速度g与月球绕地球公转的向心加速度a的大小之比；（2）地球表面的自由落体加速度g与月球表面的自由落体加速度g月的大小之比.17、（10分）(本题9分)汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，．（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？（3）若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？

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】

船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动速度是相等的，所以可知，若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆。所以最短的时间为：tmin=d2v船=2、D【解析】

AC.因为速度是矢量，做圆周运动的乘客其速度方向时刻变化，所以乘客的速度时刻变化，根据P=mv可知，乘客的动量大小不变，而动量的方向和速度方向相同，所以动量时刻变化，故AC项与题意不相符；B.根据机械能等于重力势能和动能之和，知摩天轮做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，其重力势能变化，所以机械能在变化，故B项与题意不相符；D.摩天轮转动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直方向的分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D项与题意相符。3、B【解析】试题分析：汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的．汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，B正确．4、C【解析】

圈圈做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析．【详解】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=gt2，有：t=，故t1=t1＞t2，故C正确、D错误；AB水平分位移相同，由于t1＞t2，根据x=v0t，有：v1＜v2；由于t1=t1，x1<x1，根据x=v0t，有：v1＜v1；v2和v1关系不能确定，故AB错误；故选C．【点睛】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．5、B【解析】

A.在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的。所以同步卫星只能在赤道的正上方，故A项与题意不相符；B.根据万有引力提供向心力GMm得：v=GM卫星离地面越高r越大，则速度为越小，当r最小等于地球半径R时，线速度最大为地球的第一宇宙速度7.9km/s，故同步卫星的线速度均小于7.9km/s，故B项与题意相符；CD.地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道即与赤道平面重合、运行周期与地球自转一周的时间相等即为一天，根据万有引力提供向心力，列出等式GMm(R+h)其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故CD项与题意不相符。6、D【解析】

由于变速器和后轮相连，所以后轮主动向前转，相对于地面向后运动，受到向前的摩擦力；车向前运动时，前轮相对于地面向前运动，所以受到地面向后的摩擦力，D正确，ABC错误．故选D．【点睛】此题考查了摩擦力方向的判定：摩擦力的性质是阻碍相互接触的两个物体间的相对运动或相对运动趋势，所以研究摩擦力的方向时一定要取与研究对象接触的那个物体为参照物，并判断研究对象与参照物之间是否存在相对运动或相对运动趋势．若有，则被研究物体所受的摩擦力一定与此相对运动或相对运动趋势方向相反；摩擦力的方向与物体实际运动方向是没有任何关系的．7、CD【解析】

A．由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为t=0时刻，y方向物体的分速度为，物体的速度大小为故A错误；B．物体在x方向做匀速直线运动，合力为零，y方向做匀减速直线运动，合力沿−y轴方向，而物体的初速度不在x轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直，故B错误；C．由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为所受外力F的大小为故C正确；D．

4s内，y方向物体的位移为外力做的功为故D正确；故选CD．【点睛】位移图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动．速度图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．根据两图象的形状求出物体在x方向和y方向的初速度，再进行合成，求出物体t=0时刻的速度．x方向物体的合力为零，物体所受的合力在y方向．由速度图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律求出外力F，根据做功公式求出4s内外力做的功．8、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.9、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.10、BD【解析】

AB．双星的周期相同，对m1研究可得：对m2研究可得：则即故A项错误，B项正确．CD．双星的周期相同据可得故C项错误，D项正确．故选BD.11、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，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．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万