河北省棗強(qiáng)中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)假設(shè)月球半徑為，月球表面的重力加速度為．如圖所示，“嫦娥三號”飛船沿距月球表面高度為3的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動，到達(dá)軌道的點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動．下列判斷正確的是A．飛船在Ⅱ軌道上由點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中，動能減小B．飛船在點(diǎn)點(diǎn)火變軌前后相比較，變軌后動能減小C．飛船在軌道Ⅲ跟軌道Ⅰ的線速度大小之比為1:2D．飛船在軌道Ⅱ繞月球運(yùn)動一周所需的時間為2、(本題9分)如圖為明代《天工開物》一書中“牛力齒輪翻車”，記錄了祖先的勞動智慧。圖中三個齒輪A、B、C的半徑依次減小。在牛拉轉(zhuǎn)過程中A．A、B角速度大小相等B．A、B邊緣向心加速度大小相等C．B、C的轉(zhuǎn)動周期相等D．B、C邊緣的線速度大小相等3、起重機(jī)沿豎直方向以大小不同的速度兩次勻速吊起質(zhì)量相等貨物，則兩次起重機(jī)對貨物的拉力和起重機(jī)的功率大小關(guān)系是（）A．拉力不等，功率相等 B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等 D．拉力相等，功率不等4、(本題9分)由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無關(guān)，因此分子間存在與其相對距離有關(guān)的分子勢能．如圖所示為分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無窮大時Ep為零．通過功能關(guān)系可以從分子勢能的圖象中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說法正確的是（）A．假設(shè)將兩個分子從r=r2處釋放，它們將開始遠(yuǎn)離B．假設(shè)將兩個分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C．假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，它們的加速度先增大后減小D．假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時它們的速度最大5、(本題9分)一條小船在珠江中從西向東勻速直線航行，船上的人正相對于船以0.4m/s的速度勻速豎直向上升起一面旗幟。當(dāng)他用20s升旗完畢時，船行駛了6m，那么旗相對于岸的速度大小為（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s6、(本題9分)物體在水平拉力F作用下，沿x軸由坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動，設(shè)拉力F隨x的變化分別如圖甲、乙、丙所示，圖甲為一半圓圖形，對應(yīng)拉力做功分別為W甲、W乙、W丙，則以下說法正確的是A．W甲>W乙>W丙 B．W甲=W乙>W丙C．W甲=W乙=W丙 D．W甲>W乙=W丙7、(本題9分)在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達(dá)最大高度h的時，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下8、(本題9分)如圖所示，小球用輕質(zhì)細(xì)線拴著在水平面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到左側(cè)時，在小球的正上方高度為的小球水平飛出，飛出時的速度大小為.不計空氣阻力，重力加速度為。要使小球在運(yùn)動一周的時間內(nèi)與小球相碰，則小球的向心加速度大小可能為（）A． B． C． D．9、1019年4月10日11點(diǎn)，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W(xué)家曾在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，將黑洞視為質(zhì)點(diǎn)，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1．根據(jù)所學(xué)知識，下列選項正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T1：T1＝l：110、(本題9分)一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運(yùn)動，其電勢能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強(qiáng)度為零B．x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動D．x2～x3段是勻強(qiáng)電場11、某電場的電場線分布如圖所示，則()A．電荷P帶正電B．電荷P帶負(fù)電C．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度D．正試探電荷在c點(diǎn)受到的電場力大于在d點(diǎn)受到的電場力12、(本題9分)如圖所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無電荷．在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是()A．導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場強(qiáng)B．導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢C．導(dǎo)體外表面的電荷量D．導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)一試探電荷q=+4×10-9

C，在電場中P點(diǎn)受到的靜電力F=6×10-7

N．則：（1）P點(diǎn)的場強(qiáng)大小？（2）將試探電荷移走后，P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為？（3）放一電荷量為q′=1.2×10-6

C的電荷在P點(diǎn)，受到的靜電力F′的大??？14、(本題9分)如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力Ｆ作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運(yùn)動，且三者相對靜止，下面關(guān)于摩擦力的說法正確的是：()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為整體，整體受到的摩擦力為零15、(本題9分)如圖所示，勻強(qiáng)電場方向平行于xoy平面，在xoy平面內(nèi)有一個半徑為R=5cm的圓，圓上有一動點(diǎn)P，半徑OP與x軸方向的夾角為θ，P點(diǎn)沿圓周移動時，P點(diǎn)的電勢滿足p25sin(V)勻強(qiáng)電場的大小E=_____V/m，方向?yàn)開____。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)為了測量某行星的質(zhì)量和半徑,宇航員記錄了登陸艙在該行星表面做圓周運(yùn)動的周期T,登陸艙在行星表面著陸后,用彈簧測力計稱量一個質(zhì)量為m的砝碼,讀數(shù)為F.已知引力常量為G.求該行星的半徑R和質(zhì)量M。17、（10分）據(jù)報道，科學(xué)家們在距離地球20萬光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外“宜居”行星．假設(shè)該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6倍，半徑約為地球半徑的2倍．若某人在地球表面能舉起60kg的物體，試求：（1）人在這個行星表面能舉起的物體的質(zhì)量為多少？（2）這個行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】A.飛船在Ⅱ軌道上由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，萬有引力做正功，動能增大，故A錯誤；B.飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火時，是通過向行進(jìn)方向噴火，做減速運(yùn)動，向心進(jìn)入橢圓軌道，所以點(diǎn)火瞬間動能是減小的，故B正確；C.根據(jù)環(huán)繞速度公式∝，飛船在軌道Ⅲ跟軌道Ⅰ的軌道半徑之比為1:4，故線速度之比為2:1，故C錯誤；D.在月球表面，重力等于萬有引力，故：飛船在軌道Ⅰ繞月球運(yùn)動，萬有引力等于向心力，故：，=軌道Ⅱ的半長軸為2.5R，根據(jù)開普勒第三定律：聯(lián)立解得：，故D錯誤．故選B2、C【解析】

A.齒輪A與齒輪B是同緣傳動，邊緣點(diǎn)線速度相等，故vA：vB=1：1，根據(jù)公式v=ωr可知，齒輪A的半徑大于齒輪B，則齒輪A的角速度小于齒輪B，故A錯誤；B.根據(jù)可知，vA：vB=1：1，齒輪A的半徑大于齒輪B的半徑，故A、B邊緣向心加速度大小不相等，故B錯誤；C.B、C屬于同軸轉(zhuǎn)動，故BC的轉(zhuǎn)動周期相等，故C正確；D.根據(jù)v=rω，BC的角速度相等，半徑不相等，故線速度大小不相等，故D錯誤；3、D【解析】

貨物兩次都做勻速直線運(yùn)動，故豎直方向上合力為零，即拉力等于重力，故兩次拉力相等，功率P=Fv=mgv，因速度不同，故功率不同，故D正確．故選D．【點(diǎn)睛】此題是對功率公式的考查；注意當(dāng)貨物靜止在空中、勻速豎直上升、勻速豎直下降時，起重機(jī)對貨物的拉力都等于貨物的重力．4、D【解析】由圖可知，兩個分子從處的分子勢能最小，則分子之間的距離為平衡距離，分子之間的作用力恰好為1．A、B、C、結(jié)合分子之間的作用力的特點(diǎn)可知，當(dāng)分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最小，所以假設(shè)將兩個分子從處釋放，它們既不會相互遠(yuǎn)離，也不會相互靠近，A錯誤，B錯誤，C錯誤；D、由于，可知分子在處的分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子之間的距離將增大，分子力做正功，分子的速度增大；當(dāng)分子之間的距離大于r2時，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，隨距離的增大，分子力做負(fù)功，分子的速度減小，所以當(dāng)時它們的速度最大，D正確；故選D．5、C【解析】

選河岸為參考系，船運(yùn)動的速度是旗子相對于船豎直向上的速度為v2=0.4m/s故旗子相對于船的速度為A.0.3m/s與計算結(jié)果不符，故A錯誤。B.0.4m/s與計算結(jié)果不符，故B錯誤。C.0.5m/s與計算結(jié)果相符，故C正確。D.0.6m/s與計算結(jié)果不符，故D錯誤。6、D【解析】

F-x圖象的“面積”等于拉力做功的大小，則得到拉力做功分別為：，其中，則W1=πFmx0；W2=Fmx0；W3=Fmx0；故有：W1＞W(wǎng)2=W3。A.W甲>W乙>W丙，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.W甲=W乙>W丙，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.W甲=W乙=W丙，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.W甲>W乙=W丙，與結(jié)論相符，選項D正確；7、BD【解析】根據(jù)上拋運(yùn)動的特點(diǎn)知，物體上升到最高點(diǎn)后，再下落距離時，速度大小也為10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負(fù)號說明方向豎直向下；位移為：，負(fù)號說明方向豎直向下，故BD正確，AC錯誤．8、AD【解析】

B做平拋運(yùn)動，在豎直方向，有得則水平方向的位移為若要使小球在運(yùn)動一周的時間內(nèi)與小球相碰，根據(jù)幾何關(guān)系可知，當(dāng)A運(yùn)動或時恰能與B相碰，則有或又向心加速度，聯(lián)立解得或故選AD?！军c(diǎn)睛】根據(jù)B做平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，求出B的水平位移，結(jié)合幾何關(guān)系，分析A與B相碰的時間，求出A運(yùn)動的周期，再根據(jù)即可求解。9、BCD【解析】

AD.一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項不合題意，D項符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因?yàn)閍1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項符合題意.10、ABD【解析】

根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系：E=，得：，由數(shù)學(xué)知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于Eq，x1處切線斜率為零，則x1處電場強(qiáng)度為零，故A正確；根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正確；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強(qiáng)減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強(qiáng)增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運(yùn)動．x2～x1段斜率不變，場強(qiáng)不變，即電場強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運(yùn)動，故C錯誤，D正確；故選ABD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強(qiáng)的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運(yùn)動情況.11、AD【解析】

由圖可知電場線從正電荷出發(fā)，所以電荷P帶正電，故A正確，B錯誤；從電場線的分布情況可知，b的電場線比a的密，所以b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故C錯誤；根據(jù)電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，所以c點(diǎn)的場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)，所以正試探電荷在c點(diǎn)受到的電場力大于在d點(diǎn)受到的電場力，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。12、ABD【解析】

因?yàn)榻拥乜涨粚?dǎo)體里面無電荷，帶電體Q感應(yīng)遠(yuǎn)端為正電荷，近端為負(fù)電荷，導(dǎo)體接地，說明遠(yuǎn)端為地球，近端為導(dǎo)體，故導(dǎo)體外表面帶負(fù)電荷，外表面的電荷量不為零，C錯誤；而空腔內(nèi)由于靜電屏蔽的作用，其內(nèi)部的場強(qiáng)為零，故A正確；但因?yàn)闊o窮遠(yuǎn)處的電勢為零，而地球相當(dāng)于很遠(yuǎn)的地方，故地球上電勢為零，而導(dǎo)體與地球相連，是一個等勢體，故導(dǎo)體空腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢也為零，B正確；導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量為零，即內(nèi)表面沒有電荷，D正確．【點(diǎn)晴】如果導(dǎo)體空腔不與大地相連，則空腔內(nèi)部的電場強(qiáng)度為零，電勢不為零，在空腔的右側(cè)感應(yīng)負(fù)電荷，在空腔的左側(cè)感應(yīng)正電荷；如果空腔接地，則說明空腔與地球連成了一個整體，它們是一個等勢體，其內(nèi)部的場強(qiáng)為零，電勢也為零．二．填空題(每小題6分，共18分)13、(1)1.5×102N/C(2)1.5×102N/C(2)1.8×10-4N【解析】P點(diǎn)的電場強(qiáng)度：E＝Fq＝6×10F′＝q′E＝1.2×10-6×150＝1.8×10-4N14、B【解析】

有運(yùn)動狀態(tài)判斷摩擦力的有無，由整體法據(jù)二力平衡判斷A與地面間的摩擦力，再用隔離法結(jié)合二力平衡或假設(shè)法判斷