辽宁省本溪市2021-2022学年物理高一下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、小明乘电梯从商场的顶楼下降到底层地下停车场，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯对小明的支持力做功情况是（）A．加速时做正功，匀速和减速时都做负功B．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功C．始终做负功D．始终做正功2、(本题9分)如图所示，拖着轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。某受训者拖着轮胎在水平直道上匀速跑了一段距离，下列说法正确的是A．轮胎所受的合力不做功B．重力对轮胎做负功C．绳子的拉力对轮胎不做功D．地面对轮胎的摩擦力不做功3、(本题9分)如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行并击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G.则下列结论正确的是()A．导弹在C点的速度大于GMB．导弹在C点的速度等于3C．导弹在c点的加速度等于GMD．导弹在C点的加速度大于GM4、(本题9分)某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R，远地点A到地心的距离为3R，则下列说法正确的是（）A．卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B．卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C．卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D．卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能5、在距水平地面一定高度处以初速度v0水平抛出一个质量为mA．小球质量m越大，在竖直方向上下落越快B．由x=vC．在任意连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……D．由h=16、(本题9分)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于7、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知A．物体的质量为1kgB．物体上升的最大高度6mC．从地面至h＝2m，物体的动能减少30JD．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J8、(本题9分)卫星在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于卫星的运动，下列说法中正确的是（）A．卫星在圆形轨道I上过A点时减速可能进入椭圆轨道ⅡB．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道I上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度9、(本题9分)如图所示，斜面倾斜角为θ，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出AA．A、B两球的水平位移大小之比为1:4B．A、B两球飞行时间之比为1:2C．A、B两球下落的高度之比为1:2D．A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1:410、(本题9分)在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是()A．相对地面的运动轨迹为直线B．相对地面做匀加速曲线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为v0＋atD．t时间内猴子对地的位移大小为11、(本题9分)两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB＝1：8，则关于两卫星及轨道半径、运动速率、向心加速度之比的说法（）A．在轨道2为卫星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．aA：aB＝16：l12、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，长为1m的轻杆OA可绕O处铰链在竖直平面内转动，质量均为1kg的小球固定在A、B两处，B为杆的中点．若杆在水平位置由静止起开始自由转动，不计阻力，转动30°角时B球的速度为______m/s，此过程中杆对A球做的功为______J．14、(本题9分)人造地球卫星A和B的质量之比为1∶2，轨道半径之比为2∶1，它们受到地球的引力之比为______，它们运行的线速度之比为____，它们运行的周期之比为______。15、(本题9分)如图是汽车牵引力F和车速倒数v的关系图像，汽车最终以额定功率行驶，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则汽车发动机的额定功率为__W；该汽车作匀加速运动的时间为____s。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示，跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）要使沙袋落在跑道上，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？17、（10分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，质量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右运动，与静止在水平面上质量m2=4kg的小球发生对心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小为v1=2m/s，方向与初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大小；(2)碰撞过程，系统损失的机械能。

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】

根据力对物体做功的定义W=FScosθ（其中公式中θ是力F与位移S间的夹角），可知若，则力F做正功；若θ=，则力F不做功；若，则力F做负功（或者说物体克服力F做了功）．人乘电梯从顶楼下降到底楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向相反，即，所以支持力始终做负功，故C正确．2、A【解析】

A.轮胎做匀变速直线运动，根据动能定理可得，轮胎所受的合力不做功，故A正确。B.轮胎受的重力竖直向下，而轮胎的位移方向为水平方向，则轮胎在竖直方向没有发生位移，重力不做功，故B错误。C.设拉力与水平方向的夹角为α，由于α是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故C错误。D.地面对轮胎的摩擦力的方向向右，与轮胎运动的方向相反，所以地面对轮胎的摩擦力做负功，故D错误。3、C【解析】

AB.对于位于离地高为h的轨道上匀速运动的物体有：GMmR+h2=其速度v=GMR+h，导弹从C点做向心运动，速度应小于GMCD.根据牛顿第二定律在C点有：GMmR+h2导弹在C点的加速度a=GMR+h4、B【解析】

A．根据牛顿第二定律得解得点与地心的距离为点与地心距离的，则卫星在点的加速度是点加速度的9倍，故A错误；BC．在轨道Ⅰ上，卫星运行时，只有万有引力做功，所以机械能守恒，即卫星在轨道Ⅰ上点的机械能等于在轨道Ⅰ上点的机械能；从椭圆轨道Ⅰ到圆轨道Ⅱ，卫星在点做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，所以卫星在轨道Ⅱ上点的机械能大于在轨道Ⅰ上点的机械能，即有卫星在轨道Ⅱ上点的机械能大于在轨道Ⅰ上点的机械能，故B正确，C错误；D．根据万有引力提供向心力可得解得动能为所以卫星在轨道Ⅱ上点的动能小于在轨道Ⅰ上点的动能，故D错误；故选B。5、D【解析】

A.不计空气阻力，小球只受重力，下落时加速度为g，与质量无关，所以小球在竖直方向上下落快慢与质量无关，故A项不符合题意；BD.由h=1t=2知小球未落地前下落的高度越大，飞行时间越长，与初速度无关；故B项不符合题意，D项符合题意；C．平抛运动在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论知，从初始时刻起，在连续相等时间内，小球下落高度之比为1：3：5：……，故C不符合题意。6、D【解析】A.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D7、AC【解析】

根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。8、AC【解析】从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道Ⅰ、Ⅱ上受到的万有引力相同；飞船在轨道Ⅰ做圆周运动，在轨道Ⅱ做向心运动，故在轨道Ⅰ时需要的向心力大于在轨道Ⅱ时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道Ⅰ可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道Ⅰ的长半轴大于轨道Ⅱ的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误．故选AC．9、AB【解析】

AB.根据tanθ＝t=可知飞行时间之比为1：2，水平位移x=v0t，水平速度之比为1：2，则水平位移之比为1：1，故AB符合题意。C.根据h＝12gt2D.落在斜面上竖直分速度vy=gt=2v0tanθ，根据平行四边形定则知，落在斜面上的速度v=可知落在斜面上的速度之比为1：2．故D不符合题意。10、BD【解析】

A．猴子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动的合成，知合速度与合加速度不在同一条直线上，所以猴子运动的轨迹为曲线，故A错误；B．猴子在水平方向上的加速度为0，在竖直方向上有恒定的加速度，根据运动的合成，知猴子做曲线运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，故B正确；C．t时刻猴子在水平方向上的速度为v0，和竖直方向上的分速度为at，所以合速度故C错误；D．在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h，根据运动的合成，知合位移故D正确。故选BD。11、BD【解析】

AB.根据万有引力提供向心力可知:两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为1:8,所以轨道半径之比RA：RB＝1：4,所以在轨道2为卫星B，故A错误，B正确

C.根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C错误；D.根据可得：aA：aB＝16：1故D正确。12、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1【解析】

A、B及轻杆组成的系统机械能守恒，有可得,；对A应用动能定理得：,解得：．14、1:8【解析】

[1].由万有引力公式可得，，因此[2].由万有引力提供圆周运动的向心力有，，因此[3].由万有引力提供圆周运动的向心力有，，因此15、5s【解析】

[1]．