上海市西南位育中学2021-2022学年物理高一下期末统考试题含解析

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、(本题9分)经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，用经典力学无法解释．下列说法正确的是()A．由于经典力学有局限性，所以它是错误的B．当物体的速度接近光速时，经典力学仍成立C．狭义相对论能描述微观粒子运动的规律D．量子力学能描述微观粒子运动的规律2、(本题9分)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的()A． B．C． D．3、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)4、2019年春节期间热映的电影《流浪地球》被称为中国科幻电影的里程碑，影片中提到利用赤道发动机反向喷射使地球停止自转，可见赤道的地理位置很特殊．发射人造卫星一般也将发射场选择在尽可能靠近赤道的地方，这样选址是因为在赤道附近A．重力加速度较大B．地球的引力较大C．地球自转角速度较大D．地球自转线速度较大5、如图所示，a、b两颗人造卫星绕地球运行，下列说法正确的是A．a的周期大于b的周期B．a的加速度小于b的加速度C．a的角速度大于b的角速度D．a的运行速度大于第一宇宙速度6、(本题9分)如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等7、(本题9分)一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中正确的是A．手对物体所做的功为12J B．合外力对物体所做的功为2JC．合外力对物体所做的功为12J D．物体克服重力所做的功为10J8、(本题9分)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．关于这些卫星，以下说法正确的是A．5颗同步卫星的轨道半径都相同B．5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C．导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D．导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小9、(本题9分)如图5所示，A、B、C三个小球在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球A落到D点，DE＝EF＝FG，不计空气阻力，抛出后每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面.下列说法正确的是()A．B球落在E点，C球落在F点B．B、C两球均落在D点C．三小球离地面的高度之比为1∶4∶9D．三小球在空中运动的时间之比tA∶tB∶tC＝1∶3∶510、如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下列说法中正确的是A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直减小，但速度一定越来越大11、(本题9分)如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（）A．小球的机械能保持不变B．小球受的合力对小球不做功C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大12、(本题9分)质量为1kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示，外力F和物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s1．下列说法正确的是A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.5B．物体在前3m运动过程中的加速度为3m/s1C．物体运动的最大位移为13mD．x＝9m时，物体的速度为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)地球和金星都是围绕太阳运动的行星，设它们绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r1,且r1〉r1，运动的速度v1、v1，公转周期分别为T1、T1，则有v1____v1，T1____T1．（填“〉”“〈”或“=”）14、(本题9分)如下图所示,宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔,其下沿离地高,离地高的质点与障碍物相距.在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔,的最大值为__________;若,的取值范围是__________.(取)15、一质量为m=2kg的可以看作质点的物体，仅受到一个变力作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示，则该物体所受的合外力F随时间t变化的函数关系为_______，物体在4s末的动能大小为_____J。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢？其原因是白雪内有很多小孔，小孔内充满空气．当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦．然而当滑雪板对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大．假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1＝0.25变为μ2＝0.1．一滑雪者从倾角为θ＝37°的坡顶A由静止开始自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示．不计空气阻力，坡长为l＝26m，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.2．求：(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间；(2)滑雪者到达B处的速度；(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离．17、（10分）(本题9分)如图所示，一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从竖直圆弧轨道的点沿切线方向进入圆弧轨道（不计空气阻力，进入圆弧轨道时无机械能损失）.已知圆弧轨道的半径，为轨道圆心，为轨道竖直直径，与的夹角，小球到达点时的速度大小.取，求：（1）小球做平抛运动的初速度大小；（2）点与点的高度差；（3）小球刚好能到达圆弧轨道最高点，求此过程小球克服摩擦力所做的功.

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】相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形．故A错误．当物体的速度接近光速时，经典力学不成立，故B错误．量子力学能够描述微观粒子运动的规律．故C错误，D正确．故选D．点睛：该题考查经典力学的使用范围，记住：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．2、B【解析】

小球做匀速圆周运动，对其受力分析如图所示，由牛顿第二定律则有mgtanθ＝mω2Lsinθ整理得：Lcosθ＝是定值则两球处于同一高度，故B项与分析相符。3、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。4、D【解析】

A、赤道处向心加速度最大，重力加速度最小，故A错误；B、由万有引力定律可知物体在地球表面各点所受的引力大小相等，故B错误；C、在地球上各点具有相同的角速度，故C错误；D、赤道处相对于地心具有的初速度大，发射时所需能源少，故D正确．故选D5、C【解析】

A.根据万有引力提供向心力，则有：解得：a的轨道半径小，周期小，故A错误；B.根据万有引力提供向心力，则有：解得：a的轨道半径小，加速度大，故B错误；C.根据万有引力提供向心力，则有：解得：a的轨道半径小，角速度大，故C正确；D.所有圆轨道卫星的运行速度均小于等于第一宇宙速度，故D错误。6、A【解析】a物体做自由落体运动,运动时间为t1,b物体沿圆弧轨道下滑的过程中,其竖直方向分运动的加速度在任何高度都小于重力加速度.又a､b两物体竖直方向位移相等,所以b物体下滑到S的时间t2>t1,故A正确,B､C､D､错误.7、ABD【解析】

A、由动能定理得：W-mgh=mv2-0，得手对物体所做的功为：W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J，故A正确．B、C、由动能定理得：合外力做功为

W合=mv2-0=×1×22=2J，故B正确，C错误．D、物体克服重力做功为：W=mgh=1×10×1J=10J，故D正确；本题选错误的故选C．【点睛】本题的关键要掌握动能定理的基本运用，知道合外力做功与动能变化的关系，以及知道合外力做功等于各力做功的代数和．8、AB【解析】

因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，根据F==mω2r，因为ω一定，所以r必须固定，所以一定位于空间同一轨道上，故A正确；它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空，故B正确；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．导航系统所有卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度，故C错误；根据周期公式T=2π，运行轨道半径越大的，周期越大，故D错误；【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．9、BC【解析】试题分析：因为三球以相同的初速度抛出，每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，则A、B、C三个小球的运动的时间之比为1：2：3，选项D错误；可得水平位移之比1：2：3，而DE=EF=FG，所以B、C两球也落在D点，故B正确，A错误；由可得，A、B、C三个小球抛出高度之比为1：4：9，故C正确．考点：平抛运动的规律．10、BD【解析】

A.点电荷在从M到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于M点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到M点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线MO做往复直线运动，故A项不符合题意；B.整个运动过程中，粒子在O点时，电场力为零，加速度为零，速度最大，故B项符合题意；C.整个运动过程中，电场力做正功时电势能减小，电场力做负功，电势能增加，其电势能并不是保持不变，故C不符合题意；D.从M到O的过程中，电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，粒子受到的电场力可能一直减小，则加速度一直减小，速度越来越大，故D项符合题意。11、BD【解析】试题分析：由于以恒定速率从A到B，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力F应做正功．因此机械能不守恒A错，B对．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是即显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，C错D对．考点：动能定理、功率点评：本题考查了动能定理，通过功率公式分析瞬时功率的大小问题，本题综合程度较高，属于难题12、BD【解析】由摩擦力做功的图象知：W=μmgx，代入得：10=μ×1×10×10；解得：μ=0.1，故A错误；前3m运动过程中,根据牛顿第二定律：F-f=ma；解得：a=3m/s1，故B正确；摩擦力f=μmg=0.1×10=1N，W=fx,则，故C错误；x=9m时，有图象根据动能定理：17-9×1=mv1得：物体速度v=3m/s，故D正确．故选BD.点睛：对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义，横纵坐标的含义，然后再结合动能定理求解.二．填空题(每小题6分，共18分)13、<;>;【解析】根据万有引力提供向心力，得，T＝1π，可知半径越大，线速度越小，周期越大，因r1＞r1，则v1＜v1，T1＞T1．点睛：本题要知道地球和金星都是围绕太阳运动的行星，万有引力提供向心力，根据题意选择恰当的向心力的表达式计算．14、0.8【解析】试题分析：以障碍物为参考系，则质点具有水平向右的初速度v0=4m/s，自由下落就变为平抛运动，要穿过小孔，竖直方向经过小孔的上边沿，经过小孔下边沿，经过小孔的