南阳市重点中学2021-2022学年物理高一下期末考试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．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)一物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，如图所示.物体相对斜面静止，则下列说法错误的是A．重力对物体做正功B．支持力对物体做正功C．摩擦力对物体做负功D．合力对物体做功为零2、(本题9分)北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为R，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A，B两个位置，A，B两位置的圆心角为，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1向后喷气就一定能够碰上卫星2C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功D．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是3、(本题9分)如图所示，质量为0.1kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4m后以3.0m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45m，若不计空气阻力，取g=10m/s2，则()A．小物块的初速度是5m/sB．小物块的水平射程为1.2mC．小物块在桌面上克服摩擦力做8J的功D．小物块落地时的动能为0.9J4、在下列所述实例中，机械能守恒的是（）A．木箱沿光滑斜面下滑的过程B．电梯加速上升的过程C．雨滴在空中匀速下落的过程D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程5、(本题9分)如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB6、(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，N为圆环的最低点。在环上套有两个小球A和B，A、B之间用一根长为R的轻杆相连，使两小球能在环上自由滑动。已知A球质量为4m，B球质量为m，重力加速度为g。现将杆从图示的水平位置由静止释放，在A球滑到N点的过程中，轻杆对B球做的功为A．mgR B．1.2mgR C．1.4mgR D．1.6mgR7、(本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，那么（）A．物体的动能增加2mgh B．物体的重力势能减少2mghC．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加mgh8、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度9、如图所示，一个带负电的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器的内部，接通K后，悬线与竖直方向的夹角为θ，则（）A．K闭合，减小AB板间距离，则夹角θ增大B．K闭合，减小AB板间距离，则夹角θ减小C．K断开，使B板竖直向上移动，则夹角θ减小D．K断开，增大AB板间距离，则夹角θ不变10、(本题9分)2015年10月4日，根据新华社“新华国际”客户端报道，太空本是广袤无垠的空间，却由于人类活动频繁而日益拥挤，科学家们担心，数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动，可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道，下面关于地球同步卫星的说法正确的是A．同步卫星的线速度大小大于7.9km/sB．已知神舟系列飞船的周期约为90分钟，则其轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小C．知道地球同步卫星的轨道半径和周期可以计算出它和地球间的引力D．如果已知地球半径结合地球自转周期与地面的重力加速度可估算出地球同步卫星距地面的高度11、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度12、如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端连接一质量为m的小物块，O点为弹簧原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿水平面向右运动，最远到达B点，物块与水平面间动摩擦因数为μ．AO=L1，OB=L2，则从A到B的过程中A．物块所受弹簧弹力先做正功后做负功B．物块所受弹簧弹力做的功大于克服摩擦力做的功C．物块经过O点时的动能为D．由于摩擦产生的热量为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50kg；地球表面处重力加速度g取10m/s2；地球半径R＝6.4×106m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×109JD．当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为×103m/s14、平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小______、方向_________。15、(本题9分)如图，在皮带轮传动装置中，已知大轮的半径是小轮半径的3倍，A和B两点分别在两轮的边缘上，C点离大轮轴距离等于小轮半径，若皮带不打滑，则它们的线速度之比vA：vB：vc=_______________．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)已知海王星和地球的质量比M：m=16：1，它们的半径比R：r=4：1，求：（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比？（2）海王星和地球表面的重力加速度之比？17、（10分）(本题9分)如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量q=+1.0×10-5C，质量m=4.0×10-3kg。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：（1）电场强度的大小E；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v。

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】

对物体受力分析可以知道物体受重力mg、弹力N和摩擦力f,作出力图如图所示,根据功的公式分析各力做功。A．物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体m做功为零.故A错误，符合题意;B．由图看出,弹力N与位移l的夹角小于90°,则弹力对物体m做正功.所以B选项是正确的，不符合题意。C．摩擦力f与位移的夹角为钝角,所以摩擦力对物体m做功不为零,做负功.所以C选项是正确的，不符合题意。D．物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零.所以D选项是正确的,不符合题意。2、D【解析】

A．根据万有引力提供向心力得因为这两颗卫星在同一圆周上运动，所以加速度大小相等，由万有引力定律可知所以，故A错；B．卫星1向后喷气速度增大，卫星1将会做离心运动，从而导致两颗卫星运行的轨道不一致，则无法追上卫星2，故B错；C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中，卫星1相对地心距离不变，万有引力方向朝向地心，且始终与速度垂直，所以万有引力不做功，故C错；D．根据得由于，所以卫星1由A位置运动到B位置所需的时间为，故D正确；故选D。3、D【解析】由题意可以，小物块到达B时的速度=3m/s，如下图所示小物块从A运动到B的过程中，由动能定理可得：解得：，故A选项错误；（或根据牛顿第二定律，根据运动学公式，求解）小物块从B点离开桌面后，做平抛运动所以，解得因此，水平射程=0.9m，选项B错误；小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J，选项C错误；从B到C，利用动能定理得：，解得，D正确．（或利用平抛运动运动学公式，先求落地速度，然后再根据动能得定义，求落地动能）4、A【解析】

试题分析：机械能守恒的条件是重力与系统弹力做功，其他的力不做功，而A中木箱沿光滑斜面下滑的过程只有重力做功，故机械能守恒，选项A正确；电梯加速上升的过程，外力对电梯做功，机械能不守恒，雨滴在空中匀速下落的过程，空气阻力对它做功，乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程中机械能不守恒，选项BCD错误．考点：机械能守恒的条件．5、C【解析】

AC.A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；BD.A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。6、B【解析】

根据几何知识可得：AO与竖直方向的夹角为60°。在A球滑到N点时，由系统的机械能守恒得：4mgR（1-cos60°）-mgR=，其中vA=vB；对B，运用动能定理得：-mgR+W=，联立以上各式得轻杆对B球做的功W=1.2mgR。7、AD【解析】A、合力对物体做的功为，根据动能定理得知，物体的动能增加，故A正确；

B、质量为m的物体向下运动h高度时，重力做功为，则物体的重力势能减小，故B错误；

C、依题物体的加速度为，说明除重力做功之外，还有其他力对物体做正功，物体的机械能应增加，故C错误；

D、物体的重力势能减小，动能增加，则物体的机械能增加，故D正确．点睛：本题考查分析功能关系的能力．几对功能关系要理解记牢：重力做功与重力势能变化有关，合力做功与动能变化有关，除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关．8、ACD【解析】A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．9、AD【解析】K闭合，减小AB板间距离因为所以场强增大，则小球所受电场力增大，夹角增大A对，B错，K断开，场强跟电荷密度成正比，所以使B板竖直向上移动会使电荷密度增大，则场强变大所以夹角θ变大，C错，K断开，增大AB板间距离没有影响电荷密度继而知道场强没变则夹角θ不变D对10、BD【解析】

A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误；B、根据开普勒第三定律可知，神舟系列飞船的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，故B正确；C、根据，由于地球同步卫星的质量未知，故不能求出计算出它和地球间的引力，故C错误；D、在地表面附件，，对地球同步卫星则有，联立解得，即算出地球同步卫星距地面的高度，故D正确；故选BD．11、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．12、AD【解析】

从A到B的过程中，物块所受弹簧弹力先向右后向左，则弹力先做正功后做负功，选项A正确；根据动能定理可知，物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项B错误；根据动能定理，物块经过O点时的动能为，选项C错误；由于摩擦产生的热量为，选项D正确.二．填空题(每小题6分，共18分)13、BD【解析】

人下落过程只有重力做功，重力做功效果为重力势能转变为动能，故机械能守恒，故A错误；设人到地心的距离为r，地球密度为，由万有引力定律可得：人在下落过程中受到的万有引力，故万有引力与到地心的距离成正比，故B正确；由万有引力可得：人下落到地心的过程重力做功，故C错误；由万有引力可得：人下落到距地心的过程重力做功，设地球质量为M，则有：，又有地球表面物体重力等于万有引力，则有：，故，则重力做功为，由动能定理可得：，所以，当人下落经过距地心瞬间，人的瞬时速度，故D正确；故选BD．【点