2022年山东省聊城市茌平县第二中学高一物理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)关于瞬时速度、平均速度、速度、平均速率，下列说法正确的是A．在直线运动中，某一段时间内的平均速度大小一定等于它在这段时间内的平均速率B．运动物体在某段时间内的任一时刻速率都不变，则它在这段时间内的瞬时速度一定不变C．若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，它在这段时间内的平均速度可能不等于零D．若物体在某段时间内的平均速度等于零，它这段时间内的任一时刻的瞬时速度可能都不等于零2、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为A．μmgR B．mgRC．－mgR D．(1－μ)mgR3、(本题9分)物体自由下落，速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的两段时间，这两断时间末时刻重力的瞬时功率之比是A．3:1 B．1:3 C．1:2 D．1:14、(本题9分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A．1tanθ B．2tanθ5、(本题9分)已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,重力加速度g取9.8m/s2,地球半径R＝6.4×106m，则可知地球的质量约为()A．2×1018kg B．2×1020kg C．6×1022kg D．6×1024kg6、(本题9分)跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员做加速运动，随后降落伞张开，跳伞员做减速运动，速度降至一定值后维持这一速度做匀速运动，直至落地，现在有水平方向的风，下列说法正确的是A．跳伞员落地速度与风速无关B．跳伞员落地时间与风速无关C．风速越大，跳伞员落地速度越小D．风速越大，跳伞员落地时间越短7、(本题9分)如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，物体B上部半圆形槽的半径为R，将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则()A．A能到达B圆槽的左侧最高点B．A运动到圆槽的最低点时A的速率为C．A运动到圆槽的最低点时B的速率为D．B向右运动的最大位移大小为8、如图所示是一种健身器材的简化图，一根不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮连接两个重量均为G的重物，两侧重物等高，忽略绳与滑轮间的摩擦。现施加竖直向下的力F拉绳的中点P，使两重物以速率v匀速上升，当两段绳夹角为120°时，下列判断正确的是（）A．P点的速率等于 B．P点的速率等于vC．P点施加竖直向下的力F等于2G D．P点施加竖直向下的力F等于G9、如图，光滑绝缘圆轨道固定在竖直面内，整个圆周被4条直径均分为8等份，表示图中8个位置，其中A点是最低点。该竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一个带正电的小球在轨道内做完整的圆周运动。已知小球的重力和所受电场力大小相等。则下列关于小球运动过程中的说法正确的是（）A．小球在F点时的动能最小 B．小球在B点时对轨道的压力最大C．小球在G点时的机械能最小 D．小球在A点时的动能最大10、(本题9分)关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是()A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的11、(本题9分)2017年3月16日消息，高景一号卫星发回清晰影像图，可区分单个树冠．天文爱好者观测该卫星绕地球做匀速圆周运动时，发现该卫星每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已知引力常量为G，则A．高景一号卫星的质量为B．高景一号卫星角速度为C．高景一号卫星线速度大小为2πD．地球的质量为12、(本题9分)物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC。用水平拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，B、C延长线交于a轴负半轴同一点。则以下关系正确的是A．μA<μB=μC B．μA>μB=μCC．mA=mB<mC D．mA=mB>mC二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示带电体Q固定，带电体P电量为q，质量为m，与绝缘的水平面动摩擦因数为μ，将P从A点由静止放开，在Q的排斥力作用下运动到B点停下，AB相距S，若将带电体P从B点由静止被拉到A点，水平拉力最少做功____________，带电体P从A点运动到B点，电势能减少____________。14、(本题9分)质量为2kg的小球从水平放置的弹簧网上方某高度处自由下落，刚与弹簧网接触瞬间的速率为v1＝5m/s，被弹簧网反弹后，刚离开弹簧网时的速率为v2＝3m/s，接触网的过程中，小球动量变化的大小为_________kg·m/s，小球与弹簧网的接触时间为Δt=1s，重力加速度为g＝10m/s2。弹簧网对小球的平均弹力大小为________N。15、(本题9分)2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：①月球的质量M__________；②月球的第一宇宙速度v1_______________；③“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h_________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为m的物体在合外力F的作用下沿直线运动了距离l，物体的速度由v1变为v2.应用牛顿第二定律和运动学公式证明：此过程中合外力的功等于物体动能的增量.17、（10分）如图所示，一质量为m，电荷量为+Q的小球A系在绝缘细绳下端，另一带电量未知的小球B固定于悬点的正下方(A，B均可视为点电荷)，轻绳与竖直方向角度为θ，小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g，问:(1)小球B在A处产生的电场强度大小;(2)若将细线突然剪断，求小球刚开始运动时的加速度大小。

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、D【解析】

A．平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，如果物体做往返直线运动，则位移和路程不等，则平均速度大小不等于平均速率，A错误；B．瞬时速率是瞬时速度的大小，瞬时速率只有大小没有方向，瞬时速度既有大小又有方向，所以瞬时速率不变，只是大小不变，有可能方向在变，如匀速圆周运动，瞬时速度时刻在变，B错误；C．若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，说明物体处于静止状态，平均速度一定为零，C错误；D．物体做圆周运动，转动一周，位移为零，所以平均速度为零，但是过程中的瞬时速度却不为零，D正确；故选D.考点：考查了平均速度，平均速率，瞬时速度【名师点睛】正确解答本题的关键是：深刻理解瞬时速度、平均速度、平均速率等基本概念，瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度，平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值，而平均速率是所用路程与时间的比值，二者是两个完全不同的概念．2、D【解析】

BC段物体受摩擦力f=μmg，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功W=-fR=-μmgR；对全程由动能定理可知，mgR+W1+W=0，解得W1=μmgR-mgR；故AB段克服摩擦力做功为W克=mgR-μmgR。A.μmgR，与结论不相符，选项A错误；B.mgR，与结论不相符，选项B错误；C.－mgR，与结论不相符，选项C错误；D.(1－μ)mgR，与结论相符，选项D正确；3、C【解析】

解：两端时间末时刻的瞬时功率之比：；故选：C。4、C【解析】

小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与水平方向夹角等于斜面倾角θ，则有：tanθ=v小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为：yxA.根据计算得yxB.根据计算得yxC.根据计算得yxD.根据计算得yx5、D【解析】

在地球表面附近有：，解得地球的质量，故D正确，ABC错误。6、B【解析】跳伞员参与水平方向的风速和竖直方向的运动；落地时间以及落地的竖直速度只由竖直方向的分运动来决定，与风速无关；落地的速度等于风速与竖直速度的矢量和，即，可知风速越大，落地的速度越大；故选B.7、AD【解析】

A．运动过程不计一切摩擦，系统机械能守恒，且两物体水平方向动量守恒，那么A可以到达B圆槽的左侧最高点，且A在B圆槽的左侧最高点时，A、B的速度都为零，A正确；BC．设A运动到圆槽最低点时的速度大小为vA，圆槽B的速度大小为vB，规定向左为正方向，根据A、B在水平方向动量守恒得0＝mvA－2mvB解得vA＝2vB根据机械能守恒定律得解得，，BC错误；D．当A运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，设为x，根据动量守恒得m(2R－x)＝2mx解得x＝，D正确。故选AD。8、AD【解析】

AB．P点速度沿绳方向的分量与重物上升的速度大小相等，则：解得：P点的速率故A项正确，B项错误。CD．两重物匀速上升，绳中拉力大小为G，两段绳夹角为120°时，P点所受三力方向互成120°，所以P点施加竖直向下的力F等于G．故C项错误，D项正确。9、ABC【解析】

ABD．带正电的小球所受电场力水平向右，小球的重力和所受电场力大小相等，则重力和电场力的合力方向与竖直方向成45°斜向右下，即等效重力场的方向与竖直方向成45°斜向右下，所以小球在B点时的动能最大，小球在B点时对轨道的压力最大，小球在F点时的动能最小。故AB两项正确，D项错误。C．带正电的小球所受电场力水平向右，小球在G点时的电势能最大，则小球在G点时的机械能最小。故C项正确。10、BC【解析】

经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，牛顿经典力学只考虑了空间，而狭义相对论既考虑了空间，也考虑了时间，牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速物体适用于狭义相对论。【详解】A项：经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；B项：在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律，故B正确；C、D项：牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速适用于狭义相对论，故C正确；D错误。故选：BC。【点睛】本题主要考查了狭义相对论和经典力学之间的区别与联系，如果理解不深，就很容易出错。11、BD【解析】

根据万有引力提供向心力列式只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量，所以不能求出高景一号卫星的质量，故A错误；高景一号卫星线速度为：;角速度为：；根据线速度和角速度的关系公式，有：v=ωr

卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：；联立解得：，故BD正确，C错误．故选BD.12、AC【解析】

根据牛顿第二定律有：F-μmg=ma，所以有：；由此可知：图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为μg。故由图象可知：μA＜μB=μC，mA=mB＜mC。A.μA<μB=μC，与结论相符，选项A正确；B.μA>μB=μC，与结论不相符，选项B错误；C.mA=mB<mC，与结论相符，选项C正确；D.mA=mB>mC，与结论不相符，选项D错误；二．填空题(每小题6分，共18分)13、2mgsmgs【解析】

[1]．由A到B的过程中，根据动能定理

W电-μmgs=0-0所以电场力做功W电=μmgs从B到A，根据动能定理

W-W电-μmgs=0所以水平拉力做功

W=W电+μmgs=2μmgs；[2]．根据电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，因为从A到B

W电=μmgs，所以电势能减少μmgs.14、1636【解析】小球动量变化的大小为：ΔP=P2-P115、g月R2G【解析】

（1）月球表面处引力等于重力，GMmR2＝mg月

得M=g月R2G