福建省漳平市第一中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，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(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，電風(fēng)扇工作時(shí)，葉片上a、b兩點(diǎn)的線速度分別為va、vb，角速度分別為ωa、ωb，則下列關(guān)系正確的是A．， B．，C．， D．，2、一個(gè)水平恒力F作用在物體上，使它分別沿著光滑水平地面和粗糙水平地面移動(dòng)相同的一段距離，恒力F做的功和功率分別為W1，P1和W2，P2，則它們的大小關(guān)系是A．W1>W2，P1>P2 B．W1=W2，P1>P2C．W1=W2，P1<P2 D．W1<W2，P1<P23、(本題9分)圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，則（）A．M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)B．M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)4、(本題9分)地球上有兩位相距非常遠(yuǎn)的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造地球衛(wèi)星相對(duì)自己靜止不動(dòng)，則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造地球衛(wèi)星到地球中心的距離可能是()A．一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等B．一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍C．兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等D．兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應(yīng)成整數(shù)倍5、天文興趣小組查找資料得知：某天體的質(zhì)量為地球質(zhì)量的a倍，其半徑為地球半徑的b倍，表面無(wú)大氣層，地球的第一宇宙速度為v．則該天體的第一宇宙速度為（）A． B． C． D．6、北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，在全球七大城市同時(shí)發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測(cè)到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級(jí)為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s27、如圖所示，粗糙斜面體靜置于水平地面上，一木塊從斜面底端開(kāi)始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出發(fā)點(diǎn)，在木塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度v、地面對(duì)斜面體的摩擦力Ff、木塊動(dòng)能Ek、木塊機(jī)械能E與時(shí)間t之間關(guān)系的圖象是（v-t圖以初速度方向?yàn)檎较?，F(xiàn)f-t圖以水平向左為正方向）A． B．C． D．8、(本題9分)如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r．將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為，理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值，則A．A的示數(shù)增大 B．的示數(shù)增大C．與的比值大于r D．大于9、(本題9分)如圖所示，光滑斜面固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與物塊相連，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)?，F(xiàn)將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。則物塊A．從A到O，物塊動(dòng)能一直減小B．從O到B，物塊動(dòng)能一直減小C．從A到O，物塊彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量D．從O到B，物塊動(dòng)能的減少量小于彈性勢(shì)能的增加量10、兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零，ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高，則A．C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零C．NC間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功11、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一絕緣細(xì)線一端拉著帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能一定最小B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，細(xì)線的拉力一定最小C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小12、(本題9分)從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H。設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力f恒定。則對(duì)于小球的整個(gè)上升過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球動(dòng)能減少了mgHB．小球機(jī)械能減少了fHC．小球重力勢(shì)能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，它在同一豎直線上不同高度處安裝兩個(gè)光電門，然后在高處的光電門正上方一定距離處由靜止釋放小球，下落中小球球心經(jīng)過(guò)兩光電門的光束，光電門顯示的遮光時(shí)間分別為t1、t2。（1）為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，它還必須測(cè)出的物理量有_____________A．小球的質(zhì)量mB．小球的直徑DC．兩光電門中心的距離LD．小球在兩光電門中心間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2）為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要比較小球在兩光電門間運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢(shì)能的減少量△Ep與小球增加的動(dòng)能△Ek是否相等，若運(yùn)用所測(cè)物理量及相關(guān)常量表示，則△Ep=_________；△Ek=__________。（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)選擇小球的要求是_____________________。14、（10分）(本題9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開(kāi)始落下,重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材;B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;D．釋放懸掛重錘的紙帶,同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶;E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)到起始點(diǎn)間的距離;F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。(1)其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是____,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____。(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)(3)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘和紙帶下落過(guò)程中存在阻力作用,可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測(cè)量的物理量是________。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小f′=________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，abc處在真空中，邊長(zhǎng)分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm．兩個(gè)帶電小球固定在a、b兩點(diǎn)，電荷量分別為qa＝6.4×10－12C，qb＝－2.7×10－12C．已知靜電力常量k＝9.0×109Nm2/C2，求c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小及方向．16、（12分）(本題9分)某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍?(g取10m/s2)（1）若汽車以額定功率啟動(dòng)，汽車能達(dá)到的最大速度是多少?（2）若汽車以額定功率啟動(dòng)，當(dāng)汽車速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度是多少?17、（12分）(本題9分)一質(zhì)量m＝2kg的物體在豎直向上的恒定拉力F作用下由靜止豎直向上運(yùn)動(dòng)h＝2m，這時(shí)物體的速度大小v＝5m/s忽略空氣阻力取g＝10m/s2，求該過(guò)程中:(1)物體克服重力做的功WG(2)拉力F對(duì)物體做的功WF

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

電扇上的a、b兩點(diǎn)在同一扇葉上屬于共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，具有相同的角速度，所以，由于線速度，而且由圖可知，所以．故選D正確．2、B【解析】

根據(jù)W=Fscosθ，因?yàn)榱臀灰贫枷嗟?，則恒力做功相等。物塊在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根據(jù)x=at1可知：在通過(guò)相同距離的情況下，在粗糙水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。根據(jù)知，P1＞P1．A.W1>W1，P1>P1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.W1=W1，P1>P1，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.W1=W1，P1<P1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.W1<W1，P1<P1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3、A【解析】

A、由電場(chǎng)線的方向看出，M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確；B、由圖看出，M點(diǎn)處電場(chǎng)線比N點(diǎn)處電場(chǎng)線疏，則M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)粒子的彎曲方向可知，電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，電勢(shì)能減小，則粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于它在N點(diǎn)的電勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)粒子的彎曲方向可知，電場(chǎng)力對(duì)粒子做正功，粒子做加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。4、C【解析】在夜晚都發(fā)現(xiàn)自己正上方有一顆人造地球衛(wèi)星相對(duì)自己靜止不動(dòng)，說(shuō)明此衛(wèi)星為地球同步衛(wèi)星，運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道，距離地球的高度約為36000km，所以兩個(gè)人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等．故選C．5、A【解析】

物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根據(jù)衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式解得．【詳解】設(shè)地球質(zhì)量M，某天體質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，地球半徑r，某天體徑是地球半徑的b倍由萬(wàn)有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：解得：衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式分別代入地球和某天體各物理量得：，故A正確．故選A．【點(diǎn)睛】本題要掌握第一宇宙速度的定義，正確利用萬(wàn)有引力公式列出第一宇宙速度的表達(dá)式．6、B【解析】

黑洞實(shí)際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬(wàn)有引力，對(duì)黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級(jí)為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；7、BC【解析】

A.設(shè)木塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾斜角為，木塊的質(zhì)量為，斜面體的質(zhì)量為，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得上滑時(shí)則有，解得；下滑時(shí)則有，解得，故上滑時(shí)做加速度大小為的勻減速運(yùn)動(dòng)，下滑時(shí)做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)；而，故圖象上滑時(shí)圖象的傾角比下滑時(shí)大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.對(duì)木塊和斜面整體受力，根據(jù)牛頓第二定律得木塊上滑時(shí)整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左；木塊下滑時(shí)整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左，且有，故選項(xiàng)B正確；C.上滑時(shí)有，木塊動(dòng)能為，所以圖象是開(kāi)口向上的拋物線的一部分，在減小，下滑時(shí)同理可知圖象是開(kāi)口向上的拋物線的一部分，在增大，故選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)功能關(guān)系可得，解得上滑時(shí)，木塊機(jī)械能，知圖象是開(kāi)口向上的拋物線的一部分，E在減小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、ACD【解析】

A．滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器阻值變小，由于電壓表斷路，定值電阻和滑動(dòng)變阻器為串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器阻值變小，總電阻變小，電源電動(dòng)勢(shì)不變，總電流變大，即電流表示數(shù)變大，選項(xiàng)A對(duì)；B．電壓表測(cè)量定值電阻的電壓，電阻不變，總電流變大，所以電壓變大即示數(shù)增大．電壓表測(cè)量定值電阻和滑動(dòng)變阻器總電壓即路端電壓，示數(shù)變小，選項(xiàng)B錯(cuò)；D．電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器電壓，設(shè)電流增加量為，則根據(jù)，，所以，選項(xiàng)D對(duì)；C．電壓表的變化量，所以，選項(xiàng)C對(duì)．9、BC【解析】

A.從A到O，物體初速度為零，后來(lái)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增加；當(dāng)彈簧沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下分量時(shí)，物體加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大；繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)到O，彈簧沿斜面向上的彈力小于重力沿斜面向下分量，物體加速度沿斜面向下，速度減小，動(dòng)能減小。故A錯(cuò)誤。B.彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)，從O到B，彈簧彈力沿斜面向下，物體加速度沿斜面向下，物體減速，動(dòng)能一直減小到零，B正確。C.物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能、動(dòng)能增加，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量，C正確。D.從O到B，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，動(dòng)能減小量等于彈性勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和，所以物塊動(dòng)能的減少量大于彈性勢(shì)能的增加量，D錯(cuò)誤。10、AD【解析】

A．圖的斜率為E，C點(diǎn)電勢(shì)的拐點(diǎn)，則電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A正確；B．由圖知A點(diǎn)的電勢(shì)為零，則O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量比M點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量大，且O點(diǎn)的電荷帶正電，M點(diǎn)電荷帶負(fù)電．故B錯(cuò)誤；C．由圖可知：OM間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，MC間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向．故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)镸C間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后負(fù)功．故D正確；11、AD【解析】

A項(xiàng)：從b到a，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故小球經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最小，故A正確；B、C項(xiàng)：小球在電場(chǎng)中受到重力和豎直向上的電場(chǎng)力作用，當(dāng)重力大于電場(chǎng)力時(shí)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，合力做負(fù)功，速度減小，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大，動(dòng)能最大；當(dāng)重力等于電場(chǎng)力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，細(xì)線拉力大小保持不變，當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度最小，故BC錯(cuò)誤；D項(xiàng)：、當(dāng)小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的電勢(shì)能最小，機(jī)械能最大，所以小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小，故D正確。12、BCD【解析】

AC項(xiàng)，重力勢(shì)能大小與豎直高度有關(guān)，小球上升了高度H，所以重力勢(shì)能增加了mgH，從能量守恒的角度上看，小球在上升過(guò)程中，初始動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了重力勢(shì)能和與空氣摩擦產(chǎn)生的熱能，所以小球動(dòng)能減少量大于mgH。故A錯(cuò)；C對(duì)B項(xiàng)，空氣阻力做功將小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此阻力做功的大小即為機(jī)械能減少量。故B對(duì)。D項(xiàng)，上升過(guò)程空氣阻力向下，與重力同向，兩者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D對(duì)。綜上所述本題正確答案為BCD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、BCmgL質(zhì)量較大，直徑較小，外表光滑【解析】試題分析：（1）利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，由此可以求出小鐵球通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，因此需要知道兩光電門長(zhǎng)度，及小球的直徑，再根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可以求出所要求的關(guān)系式；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以求出物體在B點(diǎn)時(shí)的速度，然后根據(jù)動(dòng)能、勢(shì)能的定義進(jìn)一步求得動(dòng)能、勢(shì)能的變化量；（3）選取質(zhì)量較大，體積較小，則受到阻力較?。?/p>