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、(本題9分)如圖所示，小球位于輕質彈簧的正上方，小球從高處由靜止自由下落，直至彈簧壓縮到最短．不考慮空氣阻力的影響，下列敘述中正確的是（）A．整個過程中，小球的機械能守恒B．整個過程中，小球、彈簧和地球組成的系統機械能守恒C．在壓縮彈簧的過程中，小球的機械能先增大后減小D．在壓縮彈簧的過程中，小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量2、如圖所示，實線為一正點電荷的電場線，虛線為其等勢面．A、B是同一等勢面上的兩點，C為另一等勢面上的一點，下列判斷正確的是()A．A點場強與B點場強相同B．C點電勢高于B點電勢C．將電子從A點沿虛線移到B點，電場力不做功D．將質子從A點移到C點，其電勢能增加3、(本題9分)如圖所示，由粗糙的水平桿AO與光滑的豎直桿BO組成的絕緣直角支架，在AO桿、BO桿上套有帶正電的小球P、Q，兩個小球恰能在某一位置平衡．現將P緩慢地向左移動一小段距離，兩球再次達到平衡．若小球所帶電量不變，與移動前相比（）A．桿BO對Q的彈力減小B．桿AO對P的彈力減小C．桿AO對P的摩擦力增大D．P、Q之間的距離增大4、2019年4月20日，我國成功發射了第44顆北斗導航衛星．該衛星是傾斜地球同步軌道衛星，它的軌道平面與地球赤道平面有一定的夾角，離地面的高度和處于赤道平面內的地球同步軌道衛星相等．僅考慮衛星與地球間的作用，下列說法正確的是A．該衛星的角速度與地球同步軌道衛星的角速度一樣大B．該衛星的環繞速度介于7.9km/s和11.2km/s之間C．該衛星的周期大于地球同步軌道衛星的周期D．該衛星可以始終處在地面某點的正上方5、(本題9分)鐵路在彎道處的內外軌道高度是不同的，已知內外軌道平面對水平面傾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質量為m的火車轉彎時速度小于，則（）A．內軌對內側車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于D．這時鐵軌對火車的支持力大于6、(本題9分)如圖所示，水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦轉動，兩輪的半徑．當主動輪Q勻速轉動時，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時Q輪轉動的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時Q輪轉動的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則()A． B． C． D．7、下列有關生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是A．汽車通過凹形橋的最低點時，車對橋的壓力大于汽車的重力B．在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時處于完全失重狀態，不受重力作用。D．洗衣機脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出8、(本題9分)如圖所示，質量為m的小球從距離地面高H的A點由靜止開始釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到達距地面深度為h的B點速度減為零．不計空氣阻力，重力加速度為g.關于小球下落的整個過程，下列說法中正確的是()A．小球克服阻力做的功為mghB．小球的機械能減少了mg(H＋h)C．小球所受阻力的沖量大于D．小球動量的改變量等于所受阻力的沖量9、(本題9分)一行星繞恒星作圓周運動由天文觀測可得，其運動周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結論正確的有A．恒星的質量為B．行星運動的軌道半徑為C．行星的質量為D．行星運動的加速度為10、(本題9分)2000年1月26日我國發射了一顆地球同步衛星，其定點位置與東經98°的經線在同一平面內，如圖所示，發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1；然后點火，使其沿橢圓軌道2運行；最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道1．軌道1、2相切于Q點．軌道2、1相切于P點．當衛星分別在l、2、1軌道上正常運行時（）A．若設衛星在軌道1上的速率v1、衛星在軌道1上的速率v1，則v1＜v1．B．衛星要由軌道1變軌進入軌道2，需要在Q點加速C．若設衛星在軌道1上經過Q點的加速度為a1Q；衛星在軌道2上經過Q點時的加速度為a2Q，則a1Q=a2Q．D．衛星要由軌道2變軌進入軌道1，需要在P點減速11、(本題9分)在下列幾個實例中,物體機械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下運動的物體B．在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球C．如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D．如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球12、(本題9分)如圖，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運動，把質量為m的貨物放到A點，貨物與皮帶間的動摩擦因數為μ，當貨物從A點運動到B點的過程中，摩擦力對貨物做的功可能（）A．大于B．大于umgsC．小于D．小于umgs二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖a所示，在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，電火花計時器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點，A、B、C為紙帶上打出的連續點跡，則：ab(1)打點計時器打B點時，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能的增加量ΔEk＝________J．(結果均保留3位有效數字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．14、（10分）(本題9分)一組同學研究“運動物體所受空氣阻力與其運動速度關系”，他們利用一些“小紙杯”作為研究對象，用頻閃照相機等儀器測量“小紙杯”在空中豎直下落距離、速度隨時間變化的規律。過程如下：A．如圖甲所示，同學們首先測量單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時間的下落距離，將數據填入下表中。B．在相同的實驗條件下，將不同數量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的v一t圖線，如圖乙中圖線1、2、3、4所示。C．同學們對實驗數據進行分析、歸納后，得出阻力大小與速度平方成正比的關系，即。其中k為常數。回答下列問題：(1)圖乙中各條圖線具有共同特點：“小紙杯”先做加速度大小______的加速運動（選填“不變”、“增大”或“減小”），最后達到勻速運動。(2)根據表格和圖乙中的信息可知表中X處的理論值為____m。(3)根據上述實驗結論，可知4個“小紙杯”疊在一起下落時，其最終的下落速率為____m/s。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）(本題9分)如圖所示，水平軌道AB與豎直半圓形軌道相切于B點，半圓軌道的最高點為C，半徑為R。輕質彈簧左端固定在A點，沿AB方向放置，質量為m的小球與被壓縮的彈簧緊挨著、不拴接?，F釋放小球，離開彈簧后到達B點，滑向圓軌道，恰好能通過最高點C后水平飛出，落在水平軌道上的D點(圖中未標出)，不計球與軌道間的摩擦、空氣阻力，重力加速度為g，求:(1)小球經C點時的速度大小(2)B、D兩點間距離(3)小球釋放前彈簧的彈性勢能16、（12分）(本題9分)我國實施“嫦娥三號”的發射和落月任務，進一步獲取了月球的相關數據.如果“嫦娥三號”衛星在月球上空繞月球做勻速圓周運動，經過時間t，衛星的路程為s，衛星與月球球心連線轉過的角度為，忽略月球的自轉，萬有引力常量為G.試求月球的質量.17、（12分）宇航員在一星球表面上高h處由靜止釋放一個小球，經過t時間小球落到星球表面，該星球的半徑為R，萬有引力常量為G.求（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的質量M.

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、B【解析】

AB、小球下降的過程中，有重力和彈簧彈力做功，小球、彈簧和地球組成的系統機械能守恒，小球的機械能不守恒，故B正確，A錯誤；C、小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢能的增加量，根據能量守恒可知小球的機械能減小，故C錯誤；D、在壓縮彈簧的過程中，根據能量守恒可知小球機械的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量，故D錯誤；故選B．【點睛】根據機械能守恒的條件判斷小球機械能是否守恒；小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢能的增加量，根據能量守恒可知小球的機械能減?。?、C【解析】

A.AB兩點的場強大小相等，但方向不同，故A錯誤；B.沿電場線的方向電勢降落，所以B點的等勢面的電勢高于C點的等勢面的電勢，故B錯誤；C.A、B是同一等勢面上的兩點，它們之間的電勢差為0，所以將電子從A點移到B點，電場力不做功。故C正確；D.沿電場線的方向電勢降落，所以A點的等勢面的電勢高于C點的等勢面的電勢，將質子從A點移到C點，電場力做正功，其電勢能減小。故D錯誤。3、C【解析】

由于兩球原來平衡，移動后又達到平衡．故對Q受力分析，如圖所示，由力的合成與平衡條件可知：BO桿對小球Q的彈力NQ變大，兩小球之間的庫侖力F變大，由庫侖定律知，兩小球P、Q的距離變小，A、D錯誤；對P進行受力分析，如圖所示，由于P緩慢移動，故而處于近似平衡狀態．有平衡條件可知：Np=Fy+mpg，Fx=Ff；由于庫侖力F的豎直分力與Q的重力平衡，故而其反作用力的豎直分力Fy大小不變，則AO桿對小球P的彈力Np大小不變．故B錯誤；由于庫侖力F的水平分力與NQ平衡，故而其反作用力的水平分力Fx變大，則AO桿對小球P的摩擦力Ff變大，故C正確．故選C．也可以對整體分析得出：水平方向AO桿對P的摩擦力與BO桿對Q的彈力等大，故AO桿對小球P的摩擦力變大，豎直方向只受重力和AO桿的支持力，故AO桿對小球P的彈力不變．故而B錯誤，C正確．【點睛】本題涉及兩個物體的平衡問題，靈活選擇研究對象是關鍵．當幾個物體都處于靜止狀態時，可以把它們看成整體進行研究.4、A【解析】

A．根據，由于離地面的高度和處于赤道平面內的地球同步軌道衛星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛星的角速度與地球同步軌道衛星的角速度一樣大，故A正確；B．第一宇宙速度是最大的環繞速度，所以該衛星的環繞速度一定小于7.9km/s，故B錯誤；C．根據，由于離地面的高度和處于赤道平面內的地球同步軌道衛星相等，具有相等的軌道半徑，所以該衛星的周期等于地球同步軌道衛星的周期，故C錯誤；D．傾斜同步軌道衛星相對于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛星從地球上看是移動的，故該衛星不可能始終位于地球表面某個點的正上方，故D錯誤；5、A【解析】

AB．當火車的重力和軌道對火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時，有可得火車的速度為，當火車轉彎的速度小于時，火車所需要的向心力減小，而重力與支持力的合力不變，所以合力大于所需要的向心力，內軌就要對火車產生一個向外的側壓力來抵消多余的力，所以此時內軌對內側車輪輪緣有擠壓，故A正確，B錯誤；CD．當內外軌沒有擠壓力時，受重力和支持力，則有由于內軌對火車的作用力沿著軌道平面，可以把這個力分解為水平和豎直向上兩個分力，由于豎直向上的分力的作用，使支持力變小，故CD錯誤。故選A。6、C【解析】在P輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在P輪邊緣上．則有最大靜摩擦力提供向心力．即為μmg＝mω12R，當木塊放在Q輪也靜止，則有μmg＝mω22r，解得：.因為a1＝ω12R，a2＝ω22r，所以，故選AC.點睛：本題要抓住恰好靜止這個隱含條件，即最大靜摩擦力提供向心力；同時要知道同緣轉動線速度相等，同軸轉動角速度相等．7、AB【解析】

A.汽車通過凹形橋的最低點時，，支持力大于重力，根據牛頓第三定律可知，車對橋的壓力大于汽車的重力，A正確。B.在鐵路的轉彎處，通常要求外軌比內軌高，當火車按規定速度轉彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，B正確；C.雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時仍受重力作用。C錯誤。D.離心力與向心力并非物體實際受力，而是衣服對水的吸附力小于水做圓周運動所需要的向心力，因此產生離心現象；D錯誤。8、BC【解析】

對全過程運用動能定理得，mg（H+h）-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg（H+h）。故A錯誤。小球在整個過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg（H+h），則小球的機械能減小了mg（H+h）。故B正確。落到地面的速度，對進入泥潭的過程運用動量定理得：IG?IF＝0?m，得：IF＝IG+m知阻力的沖量大于m．故C正確。對全過程分析，運用動量定理知，動量的變化量等于重力的沖量和阻力沖量的矢量和。故D錯誤。9、ABD【解析】

A、B項：根據線速度與軌道半徑和周期的關系得行星運動的軌道半徑為：，根據萬有引力提供向心力，列出等式：，聯立解得：，故AB正確；C項：根據題意無法求出行星的質量，故C錯誤；D項：加速度為：結合解得：行星運動的加速度為，故D正確。10、BC【解析】

A.衛星繞地球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力，則有：得軌道1的半徑比軌道1的半徑大，則v1>v1，故A錯誤；B.衛星要由軌道1上的Q點變軌到軌道2，要做離心運動，故需要在Q點加速，故B正確；C.根據牛頓第二定律得：，得同一點r相同，則，故C正確；D.由軌道2變軌進入軌道1需要加速，使衛星做離心運動。故D錯誤；11、BC【解析】

A.在平衡力作用下的物體不一定守恒，如物體在豎直方向上做勻速直線運動；故A錯誤；B.在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球，動能和重力勢能均不變，機械能一定守恒，故B正確；C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時，只有重力做功機械能守恒，故C正確；D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，由于受彈簧彈力作用，小球的機械能部分轉移為彈簧的機械能，故小球的機械能不守恒，故D錯誤。12、CD【解析】若物塊一直做勻變速直線運動,根據動能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．若物塊先做勻變速直線運動，然后做勻速直線運動，根據動能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．本題選不可能的，故選C．【名師點睛】物塊在傳送帶可能一直做勻變速直線運動，也有可能先做勻變速直線運動，然后做勻速直線運動，根據動能定理判斷摩擦力對貨物做功的可能值．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點計時器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：；根據題意可知，動能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢能沒有全部轉為動能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點睛：熟練應用勻變速直線運動的規律、推論以及功能關系解決實驗問題，加強基本規律在實驗中的應用，掌握某段時間內的平均速度等于這段時間內中間時刻的速度，同時注意單位的統一．14、減小1.7