2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），該衛(wèi)星（）A．入軌后可以位于北京正上方B．入軌后的速度大于第一宇宙速度C．發(fā)射速度大于第二宇宙速度D．入軌后的加速度小于地面重力加速度2、(本題9分)下列有關物理知識和史事的說法，正確的是（）A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．卡文迪許用扭秤裝置第一次測量出了引力常量C．發(fā)射地球同步衛(wèi)星的發(fā)射速度應介于11.2km/s與16.7km/s之間D．哥白尼發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大規(guī)律，為人們解決行星運動學問題提供了依據3、(本題9分)行星A、B都可看作質量分布均勻的球體，其質量之比為1∶2、半徑之比為1∶2，則行星A、B的第一宇宙速度大小之比為A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶44、株洲湘江風光帶的濕地常有白鷺棲息。當一只質量為m的白鷺沿圖示虛線方向勻速滑翔時，白鷺受到的空氣阻力大小是(重力加速度為g)()A．mg B．mg C．mg D．mg5、(本題9分)如圖所示，將兩根勁度系數(shù)均為、原長均為的輕彈簧，一端固定在水平天花板上相距的兩點，另一端共同連接一質量為的物體，平衡時彈簧與豎直方向的夾角為。若將物體的質量變?yōu)?，平衡時彈簧與豎直方向的夾角為，，則等于（）A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示,汽車甲通過定滑輪拉汽車乙前進,甲、乙分別在上下兩水平面上運動,某時刻甲的速度為v1,乙的速度為v2,則v1:v2為()A．1:cosβB．sinβ:1C．cosβ:1D．1:sinβ7、(本題9分)在某次高爾夫球比賽中，美國選手羅伯特－斯特布擊球后，球恰好落在洞的邊緣，假定洞內bc表面為球面，半徑為R，且空氣阻力可忽略，重力加速度大小為g，把此球以大小不同的初速度v0沿半徑方向水平擊出，如圖所示，球落到球面上，下列說法正確的是()A．落在球面上的最大速度為B．落在球面上的最小速度為C．小球的運動時間與v0大小無關D．無論調整v0大小為何值，球都不可能垂直撞擊在球面上8、(本題9分)如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ．則下列說法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度C．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進入軌道ⅡD．在軌道I上運行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能不守恒9、如圖所示，發(fā)射升空的衛(wèi)星在轉移橢圓軌道Ⅰ上A點處經變軌后進入運行圓軌道Ⅱ．A、B分別為軌道Ⅰ的遠地點和近地點．則衛(wèi)星在軌道Ⅰ上（）A．經過A點的速度小于經過B點的速度B．經過A點的動能大于在軌道Ⅱ上經過A點的動能C．運動的周期大于在軌道Ⅱ上運動的周期D．經過A點的加速度等于在軌道Ⅱ上經過A點的加速度10、一滑塊以初速度v0從斜面底端向上滑去（斜面足夠長）．該滑塊的速度-時間圖象可能是（）A． B． C． D．11、(本題9分)一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經過時間t0滑至斜面底端．已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中可能正確的是A． B． C． D．12、如圖所示，A、B兩球質量相等，A球用不能伸長的輕繩系于O點，B球用輕彈簧系于O′點，O與O′點在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當兩球達到各自懸點的正下方時，兩球仍處在同一水平面上，則()A．兩球到達各自懸點的正下方時，兩球動能相等B．兩球到達各自懸點的正下方時，A球動能較大C．兩球到達各自懸點的正下方時，B球動能較大D．兩球到達各自懸點的正下方時，A球受到向上的拉力較大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）有甲、乙兩組同學根據不同的實驗條件，進行了探究平拋運動規(guī)律的實驗:(1)甲組同學采用如圖1所示的裝置用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_______________。(2)乙組同學采用頻閃照相法拍攝到如圖2所示的小球做平拋運動的照片，圖中每個小方格對應的實際邊長為L＝2.45cm，則由圖可求得拍攝時每隔_____s曝光一次，該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s.(g=9.8m/s2)14、（10分）在“DIS研究機械能守恒定律”實驗中，通過測定擺錘在某一位置的瞬時速度，從而求得擺錘在該位置的動能，同時輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢能，進而研究勢能和動能轉化時的規(guī)律。實驗中A、B、C、D四點高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計算機默認，不必輸入。現(xiàn)某位同學要測定擺錘在D點的瞬時速度。其實驗裝置如圖所示；接著他點擊“開始記錄”，同時讓擺錘從圖中所示位置釋放，計算機將擺錘通過某位置的瞬時速度自動記錄在表格的對應處，如圖。（1）請問該實驗中所用傳感器的名稱是_____傳感器。并將該傳感器和_____相連。（2）請指出該同學實驗中的錯誤之處：①傳感器未放在標尺盤最低端的D點；②_____。（3）擺圖中計算機記錄的數(shù)據與真實值相比將_____（填“偏大”、“偏小”或“仍準確”）（4）在處理實驗數(shù)據時，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數(shù)據繪出的v2/2—h圖象應是_____，才能驗證機械能守恒定律，v2/2－h(huán)圖線的斜率等于_____的數(shù)值。（5）本實驗應該得到的實驗結論是：________________________的情況下，物體的_____________，但總機械能守恒。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R，圓心為O．下端與絕緣水平軌道在B點平滑連接，一質量為m帶正電的物塊（可視為質點），置于水平軌道上的A點。已如A、B兩點間的距離為L，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。(1)若物塊能到達的最高點是半圓形軌道上與圓心O等高的C點，則物塊在A點水平向左運動的初速度應為多大?(2)若在整個空同加上水平向左的勻強電場，場強大小為E=(q為物塊的帶電量)，現(xiàn)將物塊從A點由靜止釋放，且運動過程中始終不脫離軌道，求物塊第2次經過B點時的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物塊第2n(n=1，2、3……)次經過B點時的速度大小。16、（12分）(本題9分)如圖所示是我國某優(yōu)秀跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿．跳臺距水面高度為10m，此時她恰好到達最高位置，估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1m．當她下降到手觸及水面時要伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，這時她的重心離水面也是1m.，g取10m/s2，求：(1)從最高點到手觸及水面的過程中，其重心的運動可以看作是自由落體運動，她在空中完成一系列動作可利用的時間為多長?(2)

忽略運動員進入水面過程中受力的變化，入水之后，她的重心能下沉到離水面約2.5m處，試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍?17、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直面內的曲線軌道AB的最低點B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內、半徑R＝0.40m的光滑圓形軌道平滑連接．現(xiàn)有一質量m＝0.10kg的滑塊(可視為質點)，從位于軌道上的A點由靜止開始滑下，滑塊經B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C.已知A點到B點的高度差h＝1.5m，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力可忽略不計，求：(1)滑塊通過圓形軌道C點時速度大??；(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大?。?3)滑塊從A點滑至B點的過程中，克服摩擦阻力所做的功．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

A.同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，故A錯誤；B.所有衛(wèi)星的運行速度都不大于第一宇宙速度，故B錯誤；C.同步衛(wèi)星的發(fā)射速度都要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C錯誤；D.根據可知，入軌后的加速度小于地面重力加速度，故D正確；2、B【解析】A、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯誤；B、卡文迪許第一次在實驗室里測出了萬有引力常量，故B正確；C、根據，得，可知第一宇宙速度，由于地球的同步衛(wèi)星大于地球的半徑，則發(fā)射速度是介于和之間的某一值，故C錯誤；D、開普勒提出了行星運動規(guī)律，為人們解決行星運動學問題提供了依據，故D錯誤．點睛：本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一．3、C【解析】

根據第一宇宙速度計算的表達式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比為1：1，C正確ABD錯誤4、C【解析】

白鷺受重力、垂直于速度方向的空氣浮力、空氣阻力三個力的作用，受力圖如圖所示，由于白鷺做勻速運動，故其合力為零，根據平衡條件可得空氣阻力為f=mgsin30°=mg。A.mg，與結論不相符，選項A錯誤；B.mg，與結論不相符，選項B錯誤；C.mg，與結論相符，選項C正確；D.mg，與結論不相符，選項D錯誤；5、A【解析】

因為兩彈簧彈力的合力與重力大小相等，方向相反，則對于題中左圖有對于題中右圖有聯(lián)立解得故選A。6、C【解析】

將繩子拉乙車的端點的速度分解為沿繩方向和垂直于繩子方向，如圖，在沿繩子方向的分速度等于汽車甲的速度。所以v2cosβ=v1．則v1：v2=cosβ：1，故C正確。7、BD【解析】

AB．平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動，由h=gt2得t=設小球落在A點時，OA與豎直方向之間的夾角為θ，水平方向的位移為x，豎直方向的位移為y，水平方向的初速度為v0，到達a點時豎直方向的速度為vy，如圖所示由幾何關系得x=v0t=Rsinθ，y==Rcosθ解得vy2=2gRcosθ，又由聯(lián)立得所以落在球面上時的小球有最小速度，當時，最小速度為，故A錯誤，B正確；C．由以上的分析可知，小球下落的時間與小球的初速度有關．故C錯誤；D．小球撞擊在圓面時，速度方向斜向右下方，根據“中點”結論可知，由于O不在水平位移的中點，所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故D正確。故選BD。【點睛】解決本題的關鍵掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，能巧妙運用“中點”的推論分析小球速度的方向，也可以結合運動學公式列式進行分析．8、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運轉的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；根據開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，選項B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運行的過程中，只有地球的引力對衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能守恒，選項D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據提供的萬有引力和所需的向心力關系確定．9、AD【解析】

由B運動到A引力做負功，動能減小的，所以經過A點的速度小于經過B點的速度，故A正確；同在A點，只有加速它的軌道才會變大，所以經過A點的動能小于在軌道Ⅱ上經過A點的動能，故B錯誤；軌道Ⅰ的半長軸小于軌道Ⅱ的半徑，根據開普勒第三定律，在軌道Ⅰ上運動的周期小于在軌道Ⅱ上運動的周期，故C錯誤；根據a=，在軌道Ⅱ上經過A的加速度等于在軌道Ⅰ上經過A的加速度，故D正確；故選AD．【點睛】解決本題的關鍵理解衛(wèi)星繞地球運動的規(guī)律．要注意向心力是物體做圓周運動所需要的力，比較加速度，應比較物體實際所受到的力，即萬有引力．10、ABD【解析】

當斜面粗糙時：物體在斜面上滑行時受到的滑動摩擦力大小,而，所以物體沿斜面向上滑行時有,故物體沿斜面向上滑行時的加速度,物體沿斜面向下滑行時有，當物體沿斜面向下滑行時的加速度，故，當斜面光滑時：μ=0，故有，當時:物體滑動斜面的頂端后保持靜止，故ABD正確．【點睛】勻變速直線運動的圖像，本題要考慮斜面是否光滑和動摩擦因數(shù)的大小對滑塊的運動的影響．11、AD【解析】

試題分析：摩擦力恒定，物體沿斜面下滑時做初速度為零的勻變速直線運動，根據初速度為零勻變速直線運動中合力、速度、位移和機械能所時間變化特點可解答本題．解：A、物體在斜面上運動時做勻加速運動，根據牛頓第二定律可知，其合外力恒定，故A正確；B、在v﹣t圖象中，斜率表示加速度大小，由于物體做勻加速運動，因此其v﹣t圖象斜率不變，故B錯誤；C、物體下滑位移為：，根據數(shù)學知識可知，其位移與時間圖象為拋物線，故C錯誤；D、設開始時機械能為E總，根據功能關系可知，開始機械能減去因摩擦消耗的機械能，便是剩余機械能，即有：，因此根據數(shù)學知識可知，機械能與時間的圖象為開口向下的拋物線，故D正確．故選AD．【點評】對于圖象問題要明確兩坐標軸、斜率的含義等，對于比較復雜的圖象問題可以利用物理規(guī)律寫出兩個物理量的函數(shù)關系式，根據數(shù)學知識進一步判斷圖象性質．12、BD【解析】

兩個球都是從同一個水平面下降的，到達最低點時還在同一個水平面上，根據重力做功的特點可知在整個過程中，A.B兩球重力做的功相同，但是，A球下擺過程中，只有重力做功，B球在下落的過程中彈簧要對球做負功，根據動能定理得，A球到達最低點時動能要比B球的動能大，故AC錯誤，B正確；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正確二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、平拋運動的物體在豎直方向上的分運動為自由落體運動5×10－20.98【解析】

第一空.在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動。結果同時落地，則說明平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動；第二空.平拋運動可看成豎直方向自由落體運動與水平方向勻速直線運動；在豎直方向：由△h=L=gT2，可得：；水平方向勻速直線運動：由x=v0t，得：.14、光電門數(shù)據采集器擺錘釋放器未置于A點偏小一條傾斜直線重力加速度只有重力做功動能和勢能相互轉化【解析】

（1）[1][2]．該實驗中所用傳感器的名稱是光電門傳感器。并將該傳感器和數(shù)據采集器相連。（2）[3]．該同學實驗中的錯誤之處：①光電門傳感器未放在標尺盤最底端的D點；②擺錘釋放器未置于A點。（3）[4]．由于擺錘釋放器未置于A點，所以得到的動能與真實值相比將偏小。（4）[5][6]．在處理實驗數(shù)據時，由可得則如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數(shù)據繪出的v2/2—h圖象應是一條傾斜直線，才能驗證機械能守恒定律，v2/2－h(huán)圖線的斜率等于重力加速度g的數(shù)值。（5）[7][8]．本實驗應該得到的實驗結論是：只有重力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉化，但總機械能守恒。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)(2)(3)，其中n＝1、2、3…….【解析】

(1)設物塊在A點的速度為v1，由動能定理有－μmgL－mgR＝0－m解得v1＝(2)對物塊由釋放至第一次到B點過程中，其經過B點速度為所求知：()L＝m