2023届上海师范大学附属外国语中学物理高一下期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、“嫦娥四号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球.如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比A．卫星线速度增大，角速度减小B．卫星线速度减小，角速度减小C．卫星动能减小，机械能减小D．卫星动能减小，机械能增大2、(本题9分)如图所示，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电量不变，与移动前相比（）A．杆BO对Q的弹力减小B．杆AO对P的弹力减小C．杆AO对P的摩擦力增大D．P、Q之间的距离增大3、根据万有引力定律，两个质量分别是和的物体，他们之间的距离为r时，它们之间的吸引力大小为，式中G是引力常量，若用国际单位制的基本单位表示G的单位应为（）A． B． C． D．4、(本题9分)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，0～t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f.则A．0～t1时间内，汽车的牵引力等于mB．t1～t2时间内，汽车所受的牵引力为恒力C．t1～t2时间内，汽车发动机的功率等于fv1D．t1～t2时间内，汽车发动机做的功等于fv1(t2-t1)5、我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，静止轨道卫星的高度约为3.60×104km．下列说法正确的是()A．中轨道卫星的线速度大于7.9km/sB．静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C．静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D．静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度6、(本题9分)如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（）A．a1=ga2=g B．a1=2ga2=0C．a1=2ga2=g D．a1=0a2=g7、关于地球同步卫星，下列说法正确的是A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它的速度等于7.9km/s8、同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则A． B． C． D．9、(本题9分)如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为m，B球质量为3m，C球离地面高度为h．现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，则（）A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为gB．剪断绳子瞬间，C球的加速度为gC．A球能上升的最大高度为2hD．A球能上升的最大高度为1.6h10、(本题9分)关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度11、(本题9分)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到vm后立即关闭发动机直到停止，运动的v－t图象如图所示。设汽车的牵引力为F，摩擦力为f；全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牵引力的冲量大小为I1，摩擦力的冲量大小为I1．则下列关系正确的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：112、(本题9分)经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．“墨子号”量子卫星绕地球运动的规律B．“墨子号”量子卫星从太空发出两道红光，射向云南雨江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发C．氢原子内电子的运动D．高速飞行的子弹的运动二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)火星的球半径是地球半径的，火星质量是地球质量的，忽略火星的自转，如果地球上质量为60kg的人到火星上去，则此人在火星表面的质量是________

kg，所受的重力是________

N；在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________

m/s2；在地球表面上可举起60kg杠铃的人，到火星上用同样的力，可以举起质量________

kg的物体．g取9.8m/s2．14、北斗卫星导航系统是我国自主开发的导航系统，设北斗卫星离地高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G，地球质量为M，则卫星的周期是____15、(本题9分)如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力Ｆ作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，下面关于摩擦力的说法正确的是：()A．A不受摩擦力作用B．B不受摩擦力作用C．C不受摩擦力作用D．以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带AB长1m，以v=1m/s的速度匀速运动．质量均为4kg的小物体P、Q与绕过定滑轮的轻绳相连，t=0时刻P在传送带A端以初速度v0=4m/s向右运动，已知P与传送带间动摩擦因数为0.5，P在传送带上运动过程它与定滑轮间的绳始终水平．不计定滑轮质量和摩擦，绳不可伸长且有足够长度，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取g=10m/s1．求：（1）t=0时刻小物体P的加速度大小和方向；（1）小物体P滑离传送带时的速度．17、（10分）(本题9分)质量为m=2kg的木块，由水平光滑轨道滑向半径R=0.4m竖直半圆光滑轨道，到最高点C后，水平飞出，落在水平轨道上的B点处，如图所示。g=10m/s2(1)若物块恰好能通过半圆轨道最高点C，a.求其水平位移；b.求其着地速度；(2)若发现物块的水平位移为1.6m，求物块对轨道的压力大小。

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、B【解析】

万有引力提供向心力：解得：AB．根据题意两次变轨后，卫星分别为从“24小时轨道”变轨为“48小时轨道”和从“48小时轨道”变轨为“72小时轨道”，则由上式可知，在每次变轨完成后与变轨前相比运行周期增大，运行轨道半径增大，运行线速度减小，角速度减小，故A错误，B正确。CD．每次变轨完成后与变轨前相比后，半径都增大，卫星必须点火加速，动能变大，机械能增大，故CD错误。2、C【解析】

由于两球原来平衡，移动后又达到平衡．故对Q受力分析，如图所示，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力NQ变大，两小球之间的库仑力F变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、D错误；对P进行受力分析，如图所示，由于P缓慢移动，故而处于近似平衡状态．有平衡条件可知：Np=Fy+mpg，Fx=Ff；由于库仑力F的竖直分力与Q的重力平衡，故而其反作用力的竖直分力Fy大小不变，则AO杆对小球P的弹力Np大小不变．故B错误；由于库仑力F的水平分力与NQ平衡，故而其反作用力的水平分力Fx变大，则AO杆对小球P的摩擦力Ff变大，故C正确．故选C．也可以对整体分析得出：水平方向AO杆对P的摩擦力与BO杆对Q的弹力等大，故AO杆对小球P的摩擦力变大，竖直方向只受重力和AO杆的支持力，故AO杆对小球P的弹力不变．故而B错误，C正确．【点睛】本题涉及两个物体的平衡问题，灵活选择研究对象是关键．当几个物体都处于静止状态时，可以把它们看成整体进行研究.3、C【解析】

国际单位制中质量m、距离r、力F的基本单位分别是：kg、m、kg•m•s-2，根据牛顿的万有引力定律，得到用国际单位制的基本单位表示G的单位为m3•s-2•kg-1．

A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项D错误．4、A【解析】

A.0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=v1t1，根据牛顿第二定律得，B.从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率，根据F-f=ma，P=Fv可知，加速度逐渐减小，牵引力逐渐减小，故B错误.CD.汽车的额定功率P=Fv1=(f+mv1t1)5、C【解析】第一宇宙速度是卫星近地面飞行时的速度，由于中轨道卫星的半径大于地球半径，故中轨道卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误；根据万有引力提供向心力：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr6、B【解析】

设小球的质量为m，由平衡可知弹簧的弹力F=mg，在剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不变，隔离对B分析由牛顿第二定律可得：，对A分析由牛顿第二定律可得：，故B正确，ACD错误．7、BC【解析】

A.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，离地面的高度h为一定值，没有处于平衡状态，故A错误.B.同步卫星和近地卫星都符合，近地卫星，由于同步卫星轨道半径大于近地卫星的半径，故同步卫星的加速度小于9.8m/s2，故B正确.C.同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，同步卫星的周期为24h，轨道平面与赤道平面重合，故C正确.D.根据万有引力提供向心力，，解得运行速度，近地卫星的运行速度为7.9km/s，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故D错误.8、AC【解析】

AB.因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；CD.根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误。9、AD【解析】

根据平衡条件可得C球的质量为：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间，以A和C为研究对象，根据牛顿第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A项符合题意，B项不合题意.CD.A球上升h时的速度为：，而后又上升x速度为零，则有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度为：H＝h+x＝1.6h，故C项不合题意，D项符合题意.10、BC【解析】第一宇宙速度是贴近地球表面作圆周运动的最大环绕速度，最小的发射速度11、BCD【解析】

由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为v，由动能定理可知(F-f)L减速过程中，只有阻力做功：(F-f)L由图象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1对全程由动能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根据动量定理可知，合外力冲量等于动量变化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1与分析不符，故A项与题意不相符；B.F：f＝4：1与分析相符合，故B项与题意相符；C.W1：W1＝1：1与分析相符，故C项与题意相符；D.I1：I1＝1：1与分析相符，故D项与题意相符。12、AD【解析】

A、“墨子号”量子卫星绕地球运动的宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，A正确；B、量子密钥分发是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，B错误；C、氢原子内电子的运动是微观粒子运动，不适合用经典力学研究和解释，C错误；D、高速飞行的子弹的运动，宏观物体的运动，适合用经典力学研究和解释，D正确；二．填空题(每小题6分，共18分)13、60235.23.92150【解析】试题分析：人到火星上去后质量不变，仍为60Kg;根据,则，所以，所以g火=9.8×0.4m/s2=3.92m/s2，人的重力为mg火=60×3.92N=235.2N在火星表面由于火星的引力产生的加速度是3.92m/s2；在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量为.考点：万有引力定律的应用．14、2【解析】

根据万有引力充当向心力有：G=m(R+h)，北斗卫星的周期T=2。15、B【解析】

有运动状态判断摩擦力的有无，由整体法据二力平衡判断A与地面间的摩擦力，再用隔离法结合二力平衡或假设法判断A与C、A与B间的摩擦力的有无．【详解】AD、以A、B、C为整体，由