上海市北郊高级中学2021-2022学年高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)开普勒用三句话概括了第谷积累的数千个观测数据，展示了行星运动的规律性。这三句话概括的主要内容是指（）A．牛顿后来总结归纳的万有引力定律B．牛顿后来总结归纳的牛顿三大定律C．开普勒关于行星运动的三大定律D．开普勒总结的太阳对于行星的引力与行星对于太阳的引力大小相等2、(本题9分)光滑水平地面上静止一质量为1kg的物块，某时刻开始受到一外力作用，外力F随时间t的变化如图所示。取g=10msA．2s末，物块的运动方向发生改变B．前2s内，外力F做的功为64JC．3s末，外力F的功率为-4WD．4s内，外力F的功率为2W3、(本题9分)某大型拱桥的拱高为h，如图所示．一质量为m的汽车在以不变的速率由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是()A．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功B．汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量大于零C．汽车的重力先做正功，后做负功，总功为零D．汽车的重力先做负功，后做正功，总功为零4、牛顿曾设想，把炮弹从高山上水平射出，速度越大，落地点越远。当炮弹的速度足够大，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。弹道A、B对应的发射速度分别为vA、vB，B为紧贴地面表面的圆轨道，如图所示。则A．vA＝7.9km/s B．vA>7.9km/s C．vB=7.9km/s D．vB>7.9km/s5、(本题9分)在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象(

)①荡秋千经过最低点的小孩②汽车过凸形桥③汽车过凹形桥④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器A．①②B．①③C．①④D．③④6、2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一．若卫星工作轨道为圆轨道，运行周期为T，并已知地球的半径R，地球表面的重力加速度g，以及引力常量G．根据以上数据不能求出的是（）A．地球的质量 B．卫星离地高度C．卫星线速度的大小 D．卫星向心力的大小7、一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t="15"s时质点的机械能大于t="5"s时质点的机械能8、(本题9分)如图甲所示，一木块沿固定斜面由静止开始下滑，下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了B．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了C．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小D．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小9、(本题9分)如图所示，地球卫星开始在圆形低轨道1运行，在P处点火后，地球卫星沿椭圆轨道2运行，在远地点Q再次点火，将地球卫星送入更高的圆形轨道1．若地球卫星在1、1轨道上运行的速率分别为v1、v1，在2轨道上经过P、Q处的速率分别为v2P、v2Q，则A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1>v2Q D．v1>v2P10、如图所示，高h=2.5m的斜面固定不动。一个质量m=1kg的物体，由静止开始从斜面的顶点滑下，滑到斜面底端时的速度大小为6m/s,g取10，在此过程中，下列判断正确的是A．系统的机械能保持不变B．物体的重力势能减少了24JC．物体的动能增加了18JD．物体的机械能减少了7J11、(本题9分)关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是()A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加C．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少D．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加12、小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚起动时做加速直线运动，中间一段时间内做匀速直线运动，最后一段时间内做减速直线运动.在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法正确的是()A．电梯刚起动时，小明处于失重状态B．电梯刚起动时，小明处于超重状态C．电梯运动的加速度方向始终不变D．电梯运动的加速度方向发生了变化二．填空题(每小题6分，共18分)13、质量为M的汽车在平直公路上从静止开始以额定功率P启动，受到的阻力恒定，经过时间t达到最大速度V，则此过程中汽车受到的阻力为________,牵引力做功为_________.14、如图所示，质量均为m的A、B两小球，用长为l的轻质细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上，l>h，A球刚跨过桌边。若A球竖直下落着地后不再反跳，则A球刚要着时的速度大小为_____；B球刚要着地时的速度大小为_____。15、(本题9分)质量m=2吨的汽车，从静止开始出发，以a=1.2m/s2的加速度沿水平直线做匀加速运动，已知汽车受到的阻力是车重的0.05倍，则汽车牵引力在5s内的平均功率为_____W，5s末的瞬时功率为___W。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一长度LAB＝4m、倾角θ＝30°的光滑斜面AB和一固定粗糙水平台BC平滑连接，水平台长度LBC＝2m，离地面高度H＝1.6m，下方有一半球体与水平台相切，半球体半径r＝1m，OD与水平面夹角为α＝53°，整个轨道处于竖直平面内。一物块b（可视为质点）静止于C处，在斜面顶端A处由静止释放另一物块a（可视为质点），物块a下滑到C处与物块b发生弹性碰撞，物块a与物块b碰撞后，物块b恰好落在D点。已知物块a与BC间的动摩擦因数μ＝0.1，忽略空气阻力，g取10m/s2（sin53°＝，cos53°＝）。求（1）物块a与物块b碰撞前的速度大小；（2）碰撞后物体b速度大小；（3）求物块a最终停在何处。17、（10分）质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？

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、C【解析】

开普勒用三句话概括了第谷积累的数千个观测数据，展示了行星运动的规律性。这三句话概括的主要内容是指开普勒关于行星运动的三大定律，故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】

AB.0-2s物体的加速度为a物体做匀加速度直线运动，2s内发生的位移为x1力F做功为WF2s时力F反向，所以加速度反向，物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动，故AB项与题意不相符；C.2∼4sa23s末物体的速度为v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s则外力F的功率为P=Fv=-2×4=-8W故C项与题意不相符；D.2∼4sx2力F做功为：WF′=F′•x2=-2×12=-24J则4s内外力F的功率为P故D项与题意相符。3、D【解析】

由A到B的过程中，重力先做负功，重力势能增加，后做正功，重力势能减小，整个过程中重力做的总功为零，重力势能变化量为零。ABC.由上分析可知，ABC错误；D.由上分析可知，D正确。4、C【解析】

AB.物体沿弹道A运动时，最终落回地面，所以抛出速度vA＜7.9km/s，故AB错误；CD.物体沿弹道B运动做匀速圆周运动，物体抛出速度vB=7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，故C正确，D错误；5、B【解析】试题分析：①荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态．②汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；③汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态．④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器，处于完全失重状态．故选B．考点：失重与超重【名师点睛】本题考查了学生对超重与失重现象的理解，要知道当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g；掌握住超重与失重的判断依据，本题就可以解决了．6、D【解析】

A项：设观测可以得到卫星绕地球运动的周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g；地球表面的重力由万有引力提供，所以，可求得地球质量．故A正确；B项：根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：可以求出卫星的高度．故B正确；C项：由牛顿第二定律得：，解得：，可知可以求出卫星的线速度．故C正确；D项：题目中没有告诉卫星的质量，不能求出卫星受到的向心力．故D错误．7、BD【解析】试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小，AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确考点：考查机械能守恒守恒定律的应用【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．8、BD【解析】

AB．木块沿斜面下滑过程中，动能增大，则图线为木块的动能随位移变化的关系。由机械能的变化量等于动能的变化量与重力势能变化量之和，有得，即木块的重力势能减少了，故A错误，B正确；C．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小，故C错误；D．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，故D正确。故选BD。9、AC【解析】

A.据可得，轨道1的轨道半径大，所以v1＜v1；故A正确.B.在椭圆轨道上运动，近地点速率大于远地点速率，故v2p＞v2Q，故B错误；C.卫星在轨道2上经过Q点时，点火加速进入圆轨道1，所以v1＞v2Q，故C正确；D.卫星在轨道1上经过P点时，点火加速进入椭圆轨道2，所以v2P＞v1，故D错误.10、CD【解析】

ABC、斜面固定不动，若系统机械能保持不变，则物体减小的重力势能和增加的动能应相等，根据题意可得，，两者不等，即系统的机械能不守恒，AB错误C正确；D、物体的机械能减少了，D正确．【点睛】应明确阻力做功等于机械能的减小量，重力做功等于重力势能的改变量。11、AD【解析】

AB．如果物体高度降低，重力的方向与位移的方向相同，则重力做正功，重力势能一定减小，故A正确、B错误；CD．如果物体高度升高，重力的方向与位移方向相反，重力做负功，重力势能一定增加，故C错误，D正确。故选AD。12、BD【解析】

AB．电梯刚起动时，小明有向上的加速度，则小明处于超重状态，故A错误，B正确；CD．电梯启动和向上加速时加速度向上，而减速运动时加速度向下，故加速度方向发生了变化，故C错误，D正确.二．填空题(每小题6分，共18分)13、Pt【解析】

[1].当汽车达到最大速度时，加速度为零，此时牵引力F=f，则由P=FV=fV，解得：；[2].牵引力做功为W=Pt.14、【解析】

[1]．A球刚要着时，设两球的速度为v，则由机械能守恒定律：解得[2]．从A球着地到B球着地，对B由机械能守恒定律：解得15、1.02×104；【解析】

在加速阶段，根据牛顿第二定律可知：F-f=ma，

解得：F=ma+f=3400N，

5s通过的位移为：x＝12at2＝12×1.2×52m=15m

平均功率为：5s末的速度为：v=at=6m/s

此时的瞬时功率为：P=Fv=2.04×104J【点睛