開封市重點(diǎn)中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末達(dá)標(biāo)測(cè)試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)物體在萬有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能,取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零,一個(gè)質(zhì)量為m0的質(zhì)點(diǎn)距離質(zhì)量為M0的引力源中心為時(shí),其引力勢(shì)能Ep=-GM0m0/r0(式中G為引力常數(shù)),一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以圓形軌道環(huán)繞地球飛行,已知地球的質(zhì)量為M,由于受高空稀薄空氣的阻力作用,衛(wèi)星的圓軌道半徑從r1逐漸減小到r2,若在這個(gè)過程中空氣阻力做功為Wf,則在下面給出的Wf,的四個(gè)表達(dá)式中正確的是()A． B．C． D．2、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是()A．a(chǎn)一定比b先開始滑動(dòng)B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．兩物體相對(duì)圓盤未滑動(dòng)時(shí)，向心加速度大小相等D．ω＝時(shí)，a所受摩擦力大小為3、(本題9分)下列運(yùn)動(dòng)過程中，滿足機(jī)械能守恒的是A．沿粗糙斜面勻速下滑的物塊B．在空氣中勻速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物塊D．沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球4、(本題9分)如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實(shí)質(zhì)就是一種大型拋石機(jī)。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構(gòu)成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時(shí)用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因?yàn)橹匚锏臓烤Y，長(zhǎng)臂會(huì)猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡(jiǎn)化為圖乙所示，橫桿的質(zhì)量不計(jì)，將一質(zhì)量m=10kg，可視為質(zhì)點(diǎn)的石塊，裝在橫桿長(zhǎng)臂與轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)相距L=5m的末端口袋中，在轉(zhuǎn)軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點(diǎn)，靜止時(shí)長(zhǎng)臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當(dāng)長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng)，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點(diǎn)的水平距離s=20m，空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時(shí)的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時(shí)的初速度為20m/sC．從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，長(zhǎng)臂對(duì)石塊做的功為2050JD．從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，長(zhǎng)臂對(duì)石塊做的功為2500J5、(本題9分)如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A．太陽對(duì)小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值6、(本題9分)現(xiàn)代人們的生活與各類人造衛(wèi)星應(yīng)用息息相關(guān)，下列關(guān)于衛(wèi)星相關(guān)說法正確的是（）A．順德的正上方可能存在同步衛(wèi)星B．地球周圍衛(wèi)星的軌道可以在任意平面內(nèi)C．衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不可能大于7.9km/sD．衛(wèi)星的軌道半徑越大運(yùn)行速度就越大7、(本題9分)如圖所示，蹦床比賽中的運(yùn)動(dòng)員正被蹦向空中向上運(yùn)動(dòng)（空氣阻力不可忽略），下列關(guān)于此過程中的說法正確的有（）A．運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒C．運(yùn)動(dòng)員克服重力做的功等于動(dòng)能的減少量D．空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功8、(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中（）A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢(shì)能共減少了14C．物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功與物塊動(dòng)能增加之和D．軟繩重力勢(shì)能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和9、如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過輕繩和輕質(zhì)滑輪懸掛著質(zhì)量為3m的物塊B，由靜止釋放物塊、B后(重力加速度大小為g)()A．相同時(shí)間內(nèi)，A、B運(yùn)動(dòng)的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細(xì)繩的拉力為35D．當(dāng)B下落高度h時(shí)，速度為6gh10、我國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃在2018年展開，在火星發(fā)射軌道探測(cè)器和火星巡視器。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的19，火星的半徑約為地球半徑的1A．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面與地球表面的重力加速度之比為4:9D．火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的6311、(本題9分)組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)的速率，如果超出了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤附近的物體隨星球做圓周運(yùn)動(dòng),由此能得到半徑為R,密度為ρ、質(zhì)量為M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期T，下列表達(dá)式正確的是：（）A． B． C． D．12、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為4kg的物塊A以初速度v0=6m/s從左端滑上靜止在粗糙水平地面上的木板B。已知物塊A與木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，A、B運(yùn)動(dòng)過程的v-t圖像如圖乙所示，A始終未滑離B。則（）A．μ1=0.4，μ2=0.2 B．物塊B的質(zhì)量為4kgC．木板的長(zhǎng)度至少為3m D．A、B間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為72J二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，用與水平方向成=37°，大小F=300N的拉力拉著一輛小車在水平面上運(yùn)動(dòng)了一段距離x=50m．車受到的阻力是200N．則拉力F對(duì)小車做的功是_____J，小車克服阻力做的功是_____J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）14、(本題9分)如圖所示為一正點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線，電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=300V。將電荷量q=+6.0×10-8C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為__________J。若已知B點(diǎn)的電勢(shì)φB=100V，則A點(diǎn)的電勢(shì)φA=__________V。15、(本題9分)一橫波某瞬時(shí)波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)M此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下，且經(jīng)過0.2s第一次回到平衡位置，則此橫波傳播方向是向__________，從圖示時(shí)刻起，經(jīng)過1.2s，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為___________cm。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖是彈簧槍發(fā)射鋼珠前，測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能的裝置，M為半徑R＝1.6m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑半圓弧軌道，A、B分別是軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn);N為鋼珠接收罩，它是一個(gè)與軌道的最低點(diǎn)A相平的水平很大的接收罩。在A放置水平向左的彈簧槍（槍的水平長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于M的半徑），可向M軌道發(fā)射速度不同的質(zhì)量均為m＝0.01kg的小鋼珠，彈簧槍可將彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小鋼珠的動(dòng)能。取g＝10m/s2。（1）某次發(fā)射的小鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過B點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上；求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep1（2）另一次發(fā)射的小鋼珠沿軌道從B點(diǎn)水平飛出后落到N上的位置與A點(diǎn)水平距離為s＝4.8m，求該次發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢(shì)能Ep217、（10分）(本題9分)如圖，光滑斜軌道和光滑圓軌道相連，固定在同一豎直平面內(nèi)，圓軌道半徑為R，一個(gè)小球（大小可忽略），從離水平面高h(yuǎn)處由靜止自由下滑，由斜軌道進(jìn)入圓軌道，問：（1）為了使小球在圓軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)過程中始終不脫離圓軌道，h應(yīng)在什么取值范圍？（2）若小球到圓軌道最大高度時(shí)對(duì)圓軌道壓力大小恰好等于自身重力大小，那么小球開始下滑時(shí)h是多大？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

衛(wèi)星在圓軌道半徑從r1上時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，衛(wèi)星的總機(jī)械能：，同理：衛(wèi)星的圓軌道半徑從r1上時(shí)，衛(wèi)星的總機(jī)械能：衛(wèi)星的圓軌道半徑從r1逐漸減小到r1．在這個(gè)過程中空氣阻力做功為Wf，等于衛(wèi)星機(jī)械能的減少：，故A正確．2、D【解析】

A.根據(jù)kmg=mrω2知，小木塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界角速度，b轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑較大，則臨界角速度較小，可知b一定比a先開始滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B.根據(jù)f=mrω2知，a、b的角速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等，質(zhì)量相等，可知a、b所受的摩擦力不等，故B錯(cuò)誤。C.兩物體相對(duì)圓盤未滑動(dòng)時(shí)，向心加速度a=ω2r可知，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不等，向心加速度大小不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.當(dāng)ω=時(shí)，a所受的摩擦力f=mlω2=kmg，故D正確。3、D【解析】

A.沿粗糙斜面勻速下滑的物塊動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B.在空氣中勻速下落的雨滴，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，故機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C.沿粗糙斜面加速下滑的物塊一定有摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D.沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)的小球，只受重力做功，機(jī)械能守恒，故D正確.4、C【解析】

AB．石塊被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度為可得水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)可得平拋的初速度為故AB錯(cuò)誤；CD．石塊從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理解得長(zhǎng)臂對(duì)石塊做的功為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】試題分析：小行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力知：A、太陽對(duì)小行星的引力F=，由于各小行星軌道半徑質(zhì)量均未知，故不能得出太陽對(duì)小行星的引力相同的結(jié)論，故A錯(cuò)誤；B、由周期T=知，由于小行星軌道半徑大于地球公轉(zhuǎn)半徑，故小行星的周期均大于地球公轉(zhuǎn)周期，即大于一年，故B錯(cuò)誤；C、小行星的加速度a=知，小行星內(nèi)側(cè)軌道半徑小于外側(cè)軌道半徑，故內(nèi)側(cè)向心加速度大于外側(cè)的向心加速度，故C正確；D、線速度知，小行星的軌道半徑大于地球半徑，故小行星的公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度，故D錯(cuò)誤．故選C．6、C【解析】

A.同步衛(wèi)星一定位于赤道的正上方，而順德不再赤道上，所以順德的正上方不可能存在同步衛(wèi)星.故選項(xiàng)A不符合題意.B.衛(wèi)星的向心力是由萬有引力提供的，所以地球周圍衛(wèi)星的軌道平面一定經(jīng)過地心，不是在任意平面內(nèi)都存在地球衛(wèi)星.故選項(xiàng)B不符合題意.C.根據(jù)v=可知，當(dāng)r等于地球半徑時(shí)的速度為7.9km/s，所以7.9km/s是最大的環(huán)繞速度，衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不可能大于7.9km/s.故選項(xiàng)C符合題意.D、根據(jù)v=可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大運(yùn)行速度就越小.故選項(xiàng)D不符合題意.7、AD【解析】運(yùn)動(dòng)員被蹦向空中向上運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度向下，故運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；由于空氣阻力的作用，故機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知，運(yùn)動(dòng)員克服重力做的功與克服阻力做功之和等于動(dòng)能的減少量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；空氣阻力方向與位移方向相反，故空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，選項(xiàng)D正確；故選AD.8、BD【解析】A、物塊下落過程中，軟繩對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；

B、物塊未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=12lsin30°=點(diǎn)睛：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏。9、AD【解析】

A.根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知B下降s，A需要走動(dòng)2s，而sAB.因?yàn)槎际菑撵o止開始運(yùn)動(dòng)的，故有2×解得aAC.對(duì)A分析有T=m對(duì)B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對(duì)B，加速度為a根據(jù)速度位移公式，有v2=2a10、BC【解析】AB、火星探測(cè)器前往火星，脫離地球引力束縛，還在太陽系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、由GMmR2=mv2R=mg故選BC。11、BC【解析】

AB.當(dāng)周期小到一定值時(shí)，壓力為零，此時(shí)萬有引力充當(dāng)向心力，即解得：①故B正確，A錯(cuò)誤；CD.星球的質(zhì)量代入①式可得：故C正確，D錯(cuò)誤．12、BC【解析】

A．以物塊為研究對(duì)象有由圖看出，可得將物塊和木板看成一個(gè)整體，在兩者速度一致共同減速時(shí)，有由圖看出，可得選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．木板和物塊達(dá)到共同速度之前的加速度，對(duì)木板有由圖看出，解得選項(xiàng)B正確；C．由v-t圖看出物塊和木板在1s內(nèi)的位移差為3m，物塊始終未滑離木板，故木板長(zhǎng)度至少為3m，選項(xiàng)C正確；D．A、B的相對(duì)位移為s=3m，因此摩擦產(chǎn)熱為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。二．填空題(每小題6分，共18分)13、1.2×1041.0×104【解析】考點(diǎn)：功的計(jì)算．分析：已知力和位移以及力與位移的夾角，可直接根據(jù)功的定義公式W=Fscosα求解功．解答：解：拉力F的功為：W=FScosα=300N×50m×0.8=12000J阻力的功為：W′=fScos180°=-200×50J=-10000J阻力做負(fù)功，即物體克服阻力做10000J的功；故答案為1.2x104