江西省红色七校 2021-2022学年高一物理第二学期期末复习检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)下列物体机械能守恒的是A．在水中下沉的石块B．被匀速吊起的集装箱C．在草坪上滚动的足球D．在光滑曲面上自由运动的物体2、(本题9分)如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v=，R是球心到O点的距离，不计空气阻力，则当球运动到最低点时对杆的作用力是A．8mg的拉力 B．8mg的压力 C．7mg的拉力 D．7mg的压力3、(本题9分)如图2所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道，将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点，并给小车一竖直向下的初速度，为使小车沿轨道内侧做完整的圆周运动，则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为（）A． B． C． D．4、游乐场中的一种滑梯如图3所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A．下滑过程中支持力对小朋友做功 B．下滑过程中小朋友的重力势能增加 C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功5、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60KW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重与正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度最大为10m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到42KW，对汽车在此后一段时间内的运动情况描述正确的有（）A．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车做匀减速直线运动B．若保持牵引力4.2×103N不变，可以使汽车先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．若保持功率42KW不变，可以使汽车先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．若保持功率42KW不变，最后的速度大小是8m/s6、(本题9分)如图所示，＋Q为固定的正点电荷，虚线圆是其一条等势线．两电荷量相同、但质量不相等的粒子，分别从同一点A以相同的速度v0射入，轨迹如图中曲线，B、C为两曲线与圆的交点．φA、φB、φC表示A、B、C三点电势，mB、mC表示分别经过B、C两点的粒子的质量，aB、aC表示两粒子经过B、C时的加速度大小，vB、vC表示两粒子经过B、C时的速度大小．不计粒子重力，以下判断正确的是（）A．φA>φBmB<mCB．φA<φCmB>mCC．aB>aCvB<vCD．aB<aCvB>vC7、(本题9分)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，设汽车所受阻力与速度成正比，则在发动机的功率达到额定值之前的一段时间内，下列关于汽车运动的位移x、动能Ek、牵引力F和发动机的输出功率P与时间t的关系图象可能正确的是A． B． C． D．8、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小与所选的参考平面有关B．在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10JC．重力做正功，重力势能增加D．物体的重力势能是物体和地球所共有的9、(本题9分)一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为10、如图为过山车以及轨道简化模型，不计一切阻力，以下判断正确的是A．过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B．过山车在圆轨道最低点时乘客处于失重状态C．过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于D．过山车在斜面h＝3R高处由静止滑下通过圆轨道最高点时对轨道压力大小等于其重力11、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v12、(本题9分)如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了90°角）。下列有关此过程的说法中正确的是A．重物M做匀速直线运动B．重物M的速度先减小后增大C．重物M的最大速度是ωLD．重物M的速度先增大后减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．(1)图乙为实验中选取的一条合适的纸带，O点为打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D、E为打点计时器打出的五个连续的点，测出这五点到O点的距离分别为xA、xB、xC、xD、xE，打点计时器所接交流电的频率为f，当地的重力加速度为g，若利用OD段验证机械能守恒定律，要验证的表达式为________________________．(2)如果采用此装置测定当地的重力加速度，可根据纸带上的打点间隔算出打下每个点时重物运动的时间t，测出对应时间内重物下落的距离x，根据测得的距离x和算出的时间t，在平面直角坐标系中做出的图象，如果图线的斜率是k，则当地的重力加速度为______．14、（10分）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意调节斜槽使其末端水平，平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线B．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求V0的值，然后求它们的平均值如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=_____________（用L、g表示），其值是___________（取g=10m/s2），小球在c点的竖直方向速率是___________。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）质量m=1.5×103kg、发动机额定功率P=80kW的汽车在平直公路上行驶，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为f=2×103N。求:(1)求汽车能达到的最大速度vm；(2)若汽车以大小a=2m/s2的加速度匀加速启动，求汽车启动后第4s末发动机的功率P′。16、（12分）(本题9分)宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为，已知该星球的半径为，引力常量为，求该星球的质量？17、（12分）一飞船绕某星球转动，星球半径R，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G。试求：(1)该星球的质量；(2)该星球表面重力加速度；(3)该星球第一宇宙速度。

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、D【解析】

A.在水中下沉的石块受水的阻力做功，故机械能不守恒，故A项不符合题意；B.被匀速吊起的集装箱，在运动过程中受重力和拉力，而且拉力做正功，所以集装箱的机械能在增加，故B项不符合题意；C.在草坪上滚动的足球受地面阻力做功，机械能不守恒，故C项不符合题意；D.光滑曲面上自由运动的物体，在运动过程中受重力和支持力，但支持力始终不做功，所以物体的机械能守恒，故D项符合题意。2、A【解析】

小球在最低点时，由于要提供向心力，而重力方向竖直方下，所以杆一定出现拉力，则小球对杆的作用力也是拉力，设小球运动到最低点时的速度大小为v'，根据动能定理有：mv′2−mv2＝2mgR，可得：；在最低点，设杆的拉力为T，根据牛顿第二定律有：T−mg＝m；代入速度，可得：T=8mg；由牛顿第三定律可知，当小球在最低点时，球对杆的作用力是8mg的拉力。A.8mg的拉力，与结论相符，选项A正确；B.8mg的压力，与结论不相符，选项B错误；C.7mg的拉力，与结论不相符，选项C错误；D.7mg的压力，与结论不相符，选项D错误；3、C【解析】当小车恰好到达圆周的最高点时，由重力提供向心力，则有mg=m，得v＝；根据机械能守恒定律得：，解得，vA＝，故选C．点睛：本题是机械能守恒定律与向心力知识的综合应用．轻绳系的小球恰好到达圆周的最高点时，临界速度为v=，是常用的临界条件．4、D【解析】

A．下滑过程中小朋友受到的支持力与运动方向垂直，支持力不做功，A错误．B．下滑过程中，小朋友高度下降，重力做正功，其重力势能减小，B错误．C．整个运动过程中，摩擦力做功，小朋友的机械能减小，转化为内能，C错误．D．在水平面滑动过程中，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力对小朋友做负功，故D正确．5、C【解析】根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，由牛顿第二定律可知，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速直线运动，故AB错误，C正确；当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，，故D错误．故选C．【点睛】发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况．6、C【解析】

因给出的电场为正点电荷形成的电场，沿电场线的方向电势降落，BC在同一等势面上：φA<φB=φC，粒子初速度方向相同，但沿AB轨迹运动的粒子偏折大，说明B粒子在相同条件下加速度大，所以：aB＞aC，在B点和C点电场强度大小相等，根据a=可知，mB＜mC，所以：，由于B和C处粒子电势相等，则从A到B和从A到C电场力做的功相等，所以动能变化相等，B的质量小，所以B的速度变化量大．动能减小，速度减小．所以B减小的多，所以B的速度小，即vB＜vC。故C正确、ABD错误。【点睛】有关带电粒子在匀强电场中的运动，在解决问题时，主要可以从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等，这条线索通常适用于在恒力作用下做匀变速运动的情况．其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、位移等．7、CD【解析】

根据汽车运动的特征，找到图像对应放热函数关系，根据数学知识进行判断.【详解】汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，则由x=at2可知，图像A错误；动能，选项B错误；汽车所受阻力与速度成正比，即f=kv=kat，则由牛顿第二定律：F-kat=ma，即F=ma+kat，选项C正确；发动机的输出功率，选项D正确；故选CD.8、AD【解析】

A.重力势能有相对性，其大小与所选的参考平面有关，选项A正确；B.在同一个参考平面，重力势能-5J大于-10J，选项B错误；C.重力做正功，重力势能减小，选项C错误；D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确。9、ABD【解析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。10、CD【解析】

A．过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，只有重力做功，其机械能守恒，动能和重力势能相互转化，知速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B．在最低点时，乘客的加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当轨道对车的压力为零时，速度最小，则得：所以过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于，故C正确；D．过山车在斜面h=3R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；所以轨道对车的支持力为故D正确；11、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。12、CD【解析】

ABD.设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为，该线速度在绳子方向上的分速度就为