山东省日照黄海高级中学2022年高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h．若以地面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是A．mgh，减少mg(H－h)B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h)D．0，减少mg(H＋h)2、(本题9分)跳水运动员从10m高的跳台上跳下（不计一切阻力），在下落的过程中（）A．运动员克服重力做功B．运动员的机械能在减少C．运动员的动能减少，重力势能增加D．运动员的动能增加，重力势能减少3、如图所示，将一小球以10m/s的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A．小球抛出点离地面的高度15m B．小球抛出点离地面的高度10mC．小球飞行的水平距离10m D．小球飞行的水平距离20m4、(本题9分)在粗糙水平木板上放一个物块，沿逆时针方向做匀速圆周运动，为水平直径，为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，下列说法正确的是（）A．物块始终受到三个力的作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C．物块在a点受摩擦力方向向左D．物块在c点处于超重状态5、如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，这时摆球受到的力是A．重力、拉力和向心力B．拉力和向心力C．拉力和重力D．重力6、(本题9分)第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是（）A．卡文迪许 B．伽利略 C．胡克 D．牛顿7、(本题9分)质量为m的小物块静止在赤道处，下列关于小物块所受引力和重力的说法正确的是（）A．小物块所受重力的方向一定指向地心B．小物块所受引力的方向一定指向地心C．若地球自转加快，小物块所受重力变小D．若地球自转加快，小物块所受引力变小8、(本题9分)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（）A．火车可能受到重力、支持力和向心力作用B．当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变9、(本题9分)一个连同装备总质量M=100kg的宇航员，脱离飞船进行太空行走后，在与飞船相距d=45m的位置与飞船保持相对静止．所带氧气筒中还剩有m0=0.5kg氧气，氧气除了供他呼吸外，还需向与飞船相反方向喷出一部分氧气以获得使他回到飞船反冲速度v′，为此氧气筒上有可使氧气以v=50m/s速度喷嘴．按照物理原理：如果一次性喷出氧气质量为m，喷气速度为v，则其获得反冲速度v′=mv/M，已知耗氧率为R=2.5×10-4kg/s（即每秒钟呼吸消耗氧气量）．则为保证他安全返回飞船，一次性喷出氧气质量m可能为（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg10、(本题9分)图示为一皮带传送装置，a、b分别是两轮边缘上的点，a、b、c的半径之比为3：2：1.以v1、v2、v3分别表示这三点线速度的大小，以ω1、ω2、A．v1：v2：v3=3：2：1B．v1C．ω1：ω2：ω3=3：2：3D．ω111、(本题9分)酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)．分析上表可知，下列说法正确的是()A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sB．若汽车以20m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶不能安全停车C．汽车制动时，加速度大小为10m/s2D．表中x为66.712、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较A．M的线速度较大B．M的角速度较大C．N的线速度较大D．N受到的万有引力较大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一小球，在O点的正下方A点钉一个钉子，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前、后瞬间，小球的线速度_________（填“变大”“变小”或“不变”），细绳所受的拉力_________（填“变大”“变小”或“不变”）。14、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60kW，满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20m／s，这时汽车所受阻力为_______N，若汽车实际速度保持15m／s的速度不变，则汽车发动机实际功率是_______kW(设汽车所受阻力不变).15、(本题9分)万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一辆汽车发动机的额定功率P=200kW，若其总质量为m=103kg，在水平路面上行驶时，汽车以加速度a1=5m/s2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t1=4s，然后保持恒定的功率继续加速t2=14s达到最大速度。设汽车行驶过程中受到的阻力恒定，取g=10m/s2.求：(1)汽车所能达到的最大速度；(2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。17、（10分）设想若干年后宇航员登上了火星，他在火星表面将质量为m的物体挂在竖直的轻质弹簧下端，静止时弹簧的伸长量为x，已知弹簧的劲度系数为k，火星的半径为R，万有引力常量为G，忽略火星自转的影响。（1）求火星表面的重力加速度和火星的质量；（2）如果在火星上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。

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】

以地面为零势能参考平面，则小球落地时的重力势能为：Ep1=0整个过程中小球高度降低，重力势能减少，重力势能的减少量为：ABC.由上分析可知，ABC错误；D.由上分析可知，D正确。2、D【解析】解：A、跳水运动员从台上跳下的过程中，运动方向与重力的方向是相同的，重力做正功．克服重力做功是运动方向与重力的方向相反．选项A错误．B、本题不计空气的阻力，只有重力做功，机械能守恒．选项B错误．C、运动员下落的过程，是重力势能转化为动能的过程，所以下落过程中，动能增加，重力势能减少．选项C错误．D、由对C的分析可知，选项D正确．故选D．【点评】重力势能是由物体与地球间的相对位置决定的能量，是标量．物体的动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能．机械能守恒定律是在只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．机械能守恒的特点就是动能和势能，一个增加，另一个就减少．3、C【解析】

AB.根据平抛规律：求得：落地竖直速度，竖直方向：，计算得：，AB错误CD.根据竖直方向，解得，水平方向，C正确D错误4、C【解析】物块在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在c和d点，摩擦力为零，物体只受重力和支持力，由重力和支持力的合力提供向心力。故A错误。物块做匀速圆周运动，由合力提供向心力，则物块受到的合外力始终指向圆心，故B错误。物块在a点时，摩擦力提供向心力，则此时受摩擦力方向向左，选项C正确；物块在c点加速度向下，处于失重状态，选项D错误；故选C.点睛：物块在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，所受的合力提供圆周运动所需的向心力。当加速度方向向上时，物体处于超重状态，加速度向下时，物体处于失重状态。5、C【解析】

AB.向心力不是物体实际受力，是几个力的合力提供的，AB错误。CD.根据题意可知，重力与绳的拉力的合力提供了向心力，所以物体实际受力为重力和绳的拉力，C正确D错误。6、A【解析】

牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，BCD错误，A正确．7、ABC【解析】

A.重力的方向竖直向下，而赤道处竖直向下和指向地心重合；则赤道位置的重力指向地心；则A项符合题意.B.物体受到地球的万有引力方向沿物体和地球的球心连线而指向地心；故B项符合题意.C.对赤道位置的物体分析可知，所受万有引力产生两分力效果，一是重力，二是自转向心力，且三者的方向都指向地心，满足：GMm则自转加快即角速度ω增大，所需向心力变大，而引力不变，故重力变小；故C项符合题意.D.物体所受万有引力大小GMm8、CD【解析】

A.火车转弯时，受到重力与支持力，不受向心力。A错误；BC.当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力与支持力的合力恰好提供向心力，当火车速率小于v时，需要向心力变小，火车有近心运动趋势，挤压内轨；当火车速率大于v时，火车有离心运动趋势，挤压外轨，B错误C正确。D.对火车受力分析如图根据几何关系可知：，所以，与质量无关，D正确。9、BC【解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10−4kg/s，设喷出氧气的质量为m，返回的时间为t，则返回速度v′=mv/M==0.5m，运动的时间t=d/v′=

①宇航员耗氧：Rt=m0−m，即2.5×10−4×t=0.5−m，t=4000×(0.5−m)=，即400m2−200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD错误，BC正确．故选BC.点睛：一次性喷出的氧气质量为m，根据题意得出宇航员及装备获得反冲速度，再根据速度公式求出宇航员返回飞船的时间，得出此段时间内宇航员消耗的氧气和一次性喷出的氧气质量以及总氧气质量之间的关系，联立方程进行求解，最终得出一次性喷出氧气质量的范围．10、BD【解析】

a、b两点皮带传动，线速度大小相等，a、c两点同轴传动，角速度相等，根据v=rω知，v1：v3=3：1，所以v1：v2：v3=3：3：1。a、b的角速度之比等于半径的反比，ω1：ω2=rb：rc【点睛】解决本题的关键知道同轴转动的点角速度大小相等，考皮带传动，轮子边缘上点的线速度大小相等。11、ABD【解析】A、制动距离多在思考距离变长，故x=54.1+（15-11.5）=66.7m，故A正确；B、反映时间内汽车做匀速运动，故从表中数据得到，多出的反应时间为：＝0.5s，故B错误．C、汽车制动时，加速度大小为=7.5m/s1．故C错误．D、若汽车以10m/s的速度行驶时，发现前方40m处有险情，酒后驾驶的制动距离为46.7m，大于40m，故不能安全停车，故D错误；故选ABD．【点睛】本题关键要明确制动距离的构成，然后结合运动学公式进行计算分析.12、CD【解析】

A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.故选CD.【点睛】本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．二．填空题(每小题6分，共18分)13、不变；变大；【解析】

细绳与钉子相碰前后小球的动能不变，所以线速度大小不变；根据F-mg=mv2r，知F=mg+m【点睛】本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化，线速度大小不变，再由向心力公式分析绳子上的拉力变化．14、3×10【解析】汽车发动机的额定功率为60kW，满载时在水平直路上行驶时的最大速度可达20m/s，这时汽车所受的牵引力为：F=此时汽车牵引力和阻力平衡，故阻力为：f=F=3000N

实际行驶保持15m/s的速度不变，所受阻力不变，故牵引力为F'=f=3000N故汽车发动机的实际功率为：P'=F'v=3000N×15m/s=45000W=45kW。点睛：本题关键是能灵活地运用公式P=Fv求解牵引力或功率，同时要能对物体受力分析，并根据平衡条件得到牵引力和阻力平衡。15、7.9km/s【解析】

[1]根据万有引力定律则有：可得：，质量的单位为kg，距离的单位为m，引力的单位为N，所以的单位为；[2]在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，其大小约为7.9km/s；三．计算题(22分)16、(1)40m/s；(2)480m【解析】

(1)汽车匀