黑龍江省鶴崗市工農(nóng)區(qū)第一中學(xué)2022年物理高一下期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、(本題9分)下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（）A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是平衡狀態(tài)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度和加速度都不斷改變的運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力是恒力2、(本題9分)物塊克服重力做功20J，則它的重力勢(shì)能A．不變B．減少20JC．增加20JD．不能確定3、(本題9分)2017年10與24日，在地球觀測(cè)組織（GEO）全會(huì)期間舉辦的“中國(guó)日”活動(dòng)上，我國(guó)正式向國(guó)際社會(huì)免費(fèi)開放共享我國(guó)新一代地球同步靜止軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”和全球第一顆二氧化碳監(jiān)測(cè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱“碳衛(wèi)星”)的數(shù)據(jù)．“碳衛(wèi)星”是繞地球極地運(yùn)行的衛(wèi)星，在距地700千米的圓形軌道對(duì)地球進(jìn)行掃描，匯集約140天的數(shù)據(jù)可制作一張無縫隙全球覆蓋的二氧化碳監(jiān)測(cè)圖，有關(guān)這兩顆衛(wèi)星說法正確的是（）A．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度大于“碳衛(wèi)星”的向心加速度B．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”線速度C．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的周期小于“碳衛(wèi)星”的周期D．“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的線速度大于第一宇宙速度4、真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B為該勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面．現(xiàn)有三個(gè)質(zhì)量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c，從等勢(shì)面A上的某點(diǎn)同時(shí)以相同速率v0分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運(yùn)動(dòng)，如圖所示．經(jīng)過一段時(shí)間，三個(gè)小球先后通過等勢(shì)面B，則下列判斷正確的是()A．等勢(shì)面A的電勢(shì)一定高于等勢(shì)面B的電勢(shì)B．a(chǎn)、c兩小球通過等勢(shì)面B時(shí)的速度相同C．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，a、b兩小球的動(dòng)能總是相同D．開始運(yùn)動(dòng)后的任一時(shí)刻，三個(gè)小球電勢(shì)能總是相等5、地球半徑是R，地球表面的重力加速度是g，萬有引力常量是G。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。如認(rèn)為地球的質(zhì)量分布是均勻的，則地球的密度ρ的表達(dá)式為A．ρ=B．ρ=C．ρ=D．ρ=6、(本題9分)真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷相距為r時(shí)，它們間的靜電力大小為F；如果保持它們的電荷量不變，將距離增大為2r，則靜電力大小將變?yōu)锳．2F B．F C． D．7、一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個(gè)傾角為37°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為0.9g。這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動(dòng)能損失了1.5mgHD．物體的重力勢(shì)能增加了mgH8、(本題9分)人們對(duì)手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸到眼晴的情況,若手機(jī)質(zhì)量為150g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后經(jīng)0.1s手機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正確的是A．手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為4.5NB．手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為3.0NC．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.15N·sD．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.30N·s9、(本題9分)一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力作用．若該過程中小球的重力勢(shì)能增加3J,機(jī)械能增加1.5J,電場(chǎng)力對(duì)小球做功2J,則下列判斷正確的是（?）A．小球的重力做功為3J B．小球克服空氣阻力做功0.5JC．小球的電勢(shì)能增加2J D．小球的動(dòng)能減少1.5J10、2017年，人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（）A．質(zhì)量之積B．質(zhì)量之和C．速率之和D．各自的自轉(zhuǎn)角速度11、(本題9分)高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛(wèi)星會(huì)受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠(yuǎn)在固定的圓軌道上運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會(huì)變小B．由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，因此遠(yuǎn)離地球，軌道半徑會(huì)變大C．在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星的機(jī)械能不變D．雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的動(dòng)能會(huì)增大12、如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用不可伸長(zhǎng)的結(jié)實(shí)的細(xì)線懸掛起來，將細(xì)線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為、重力的瞬時(shí)功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質(zhì)量，把懸線的長(zhǎng)度增加一倍，仍將細(xì)線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長(zhǎng)度之后最低點(diǎn)的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長(zhǎng)度之后最低點(diǎn)的重力瞬時(shí)功率P是原來的倍C．改變懸線長(zhǎng)度前后最低點(diǎn)繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長(zhǎng)度前后最低點(diǎn)向心加速度a都等于重力加速度的3倍二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s.(1)根據(jù)________計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，且vB＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在圖示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線________，并根據(jù)圖線求出a＝________m/s2.(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________m/s，此速度的物理意義是________．14、（10分）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz。(1)木板傾斜的目的是為了___________________。(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫判≤?。?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W1，……橡皮筋對(duì)小車做功后使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(3)若圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜的直線，則說明_________________________。三、計(jì)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)某一星球上，宇航員站在距離地面h高度處，以初速度v0沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)時(shí)間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度；（3）該星球的質(zhì)量M．16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上放著、兩個(gè)物塊，轉(zhuǎn)盤中心處固定一力傳感器，它們之間用細(xì)線連接．已知兩組線長(zhǎng)均為．細(xì)線能承受的最大拉力均為．與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，兩物塊和力傳感器均視為質(zhì)點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直，傳感器的讀數(shù)為零．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勾速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器上就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)，?。螅海?）當(dāng)間細(xì)線的拉力為零時(shí)，物塊能隨轉(zhuǎn)盤做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度；（2）隨著轉(zhuǎn)盤角速度增加，間細(xì)線剛好產(chǎn)生張力時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度；（3）試通過計(jì)算寫出傳感器讀數(shù)隨轉(zhuǎn)盤角速度變化的函數(shù)關(guān)系式，并在圖乙的坐標(biāo)系中作出圖象．17、（12分）一輛汽車質(zhì)量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定．發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求：(1)v2的大??；(2)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度；(3)勻加速運(yùn)動(dòng)過程的最大速度是多大？當(dāng)汽車的速度為10m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大？

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、C【解析】試題分析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小不變，方向變化，是變速運(yùn)動(dòng)．加速度方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運(yùn)動(dòng)．解：A、勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小不變，方向變化，速度是變化的，是變速運(yùn)動(dòng)，受力不平衡，故A錯(cuò)誤；B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度大小不變，方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向圓心，提供向心力，方向時(shí)刻變化，不是恒力，故D錯(cuò)誤．故選：C2、C【解析】物塊克服重力做功20J，重力做負(fù)功，則它的重力勢(shì)能增加20J，故C正確，ABD錯(cuò)誤。3、B【解析】A、根據(jù)可知運(yùn)行軌道半徑越大向心加速度越小，“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的向心加速度小于“碳衛(wèi)星”的向心加速度，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)可得，風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度，故B正確．C、根據(jù)可得，風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的周期大于“碳衛(wèi)星”的周期，故C錯(cuò)誤；D、第一宇宙速度是最大的運(yùn)行速度，所以“風(fēng)云四號(hào)”衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力比較“飛云四號(hào)”衛(wèi)星和“碳衛(wèi)星”的向心加速度和線速度，第一宇宙速度是最大的運(yùn)行速度，由于地球自轉(zhuǎn)，“碳衛(wèi)星”的軌道無法和某一經(jīng)線重合.4、B【解析】試題分析：由于小球所受重力和電場(chǎng)力的大小不知，所以電場(chǎng)的方向不確定，即AB兩等勢(shì)面電勢(shì)的高低不確定，A錯(cuò)；對(duì)a、b、c三小球通過等勢(shì)面B時(shí)，電場(chǎng)力和重力對(duì)三球做功相同，所以三球通過等勢(shì)面B時(shí)的動(dòng)能相同，而ac在水平方向沒有速度，所以ac兩球在豎直方向的速度相同，B對(duì)；開始運(yùn)動(dòng)后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下運(yùn)動(dòng)的快，即重力和電場(chǎng)力對(duì)ab兩球做功不同，所以在任一時(shí)刻，a、b兩小球的動(dòng)能不相同，C錯(cuò)；因在任一時(shí)刻三球在豎直方向的位移不同，所以電場(chǎng)力做功不同，即三球的電勢(shì)能不相等，D錯(cuò)．考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理，運(yùn)動(dòng)過程分析點(diǎn)評(píng)：本題學(xué)生做時(shí)能想象出三球的運(yùn)動(dòng)過程，知道在開始運(yùn)動(dòng)后任一時(shí)刻在豎直方向上的速度和位移都不同．5、C【解析】

地球表面重力與萬有引力相等有：mg=GMmR2，可得地球質(zhì)量為：M=gA.ρ=gB.ρ=4gC.ρ=3gD.ρ=g6、D【解析】

真空中兩個(gè)電荷量分別為Q、q的點(diǎn)電荷，相距為r時(shí)的相互作用靜電力大小為F，根據(jù)庫(kù)侖定律，有：；若將這兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離變?yōu)?r，則它們之間的靜電力大小變?yōu)椋?；故：F′=F；A.2F，與結(jié)論不相符；B.F，與結(jié)論不相符；C.，與結(jié)論不相符；D.，與結(jié)論相符；7、CD【解析】

AD.這個(gè)物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢(shì)能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯(cuò)誤，D正確；B.物體的機(jī)械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯(cuò)誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負(fù)功，故動(dòng)能減小量等于克服合力做的功，故動(dòng)能減少故C正確。8、AC【解析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根據(jù)自由落體速度v=2gh手機(jī)與眼睛作用后手機(jī)的速度變成0，選取向上為正方向，所以手機(jī)與眼睛作用過程中動(dòng)量變化為ΔP=0-(-mv)=0.30kg手機(jī)與眼接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，根據(jù)動(dòng)量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手機(jī)對(duì)眼睛的作用力大小約為4.5N，故A項(xiàng)與題意相符，B項(xiàng)與題意不相符；CD.全過程中重力的沖量，mgt=0.15N?s，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。9、BD【解析】A、小球的重力勢(shì)能增加3J，則球克服重力做功3J．故A錯(cuò)誤．B、小球共受到重力、電場(chǎng)力、空氣阻力三個(gè)力作用．小球的機(jī)械能增加1.5J，則除重力以外的力做功為1.5J，電場(chǎng)力對(duì)小球做功2J，則知，空氣阻力做功為-0.5J，即小球克服空氣阻力做功0.5J．故B正確．C、電場(chǎng)力對(duì)小球做功2J，則小球的電勢(shì)能減小2J．故C錯(cuò)誤．D、小球的重力勢(shì)能增加3J，機(jī)械能增加1.5J，說明動(dòng)能減小1.5J．故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要掌握功與能的關(guān)系，要注意幾對(duì)功與能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不能混淆．10、BC【解析】本題考查天體運(yùn)動(dòng)、萬有引力定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)．雙中子星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯(lián)立解得：v1+v2=2πfr，選項(xiàng)C正確；不能得出各自自轉(zhuǎn)的角速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題以最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運(yùn)動(dòng)、萬有引力定律等．11、AD【解析】

由于阻力的作用，衛(wèi)星速度減小，則此時(shí)地球的引力大于向心力，掌握衛(wèi)星做近心運(yùn)動(dòng)，因此靠近地球，軌道半徑會(huì)變小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在衛(wèi)星軌道變化的過程中，衛(wèi)星由于受阻力作用，則其機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛(wèi)星的半徑減小，根據(jù)v=GM【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，當(dāng)引力大于向心力時(shí)要做近心運(yùn)動(dòng)，會(huì)根據(jù)該規(guī)律判斷線速度、周期與軌道半徑的變化的關(guān)系．12、AC【解析】

A.由機(jī)械能守恒定律得，，加倍之后，低點(diǎn)的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點(diǎn)重力與速度垂直，重力的瞬時(shí)功率為零，B錯(cuò)誤；C.在最低點(diǎn)繩的拉力為，則，則，與無關(guān)，C正確；D.向心加速度，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度1.38m/s3.90m/s11.7m/s20.12m/s打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A【解析】

（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，即vB=x（2）作圖時(shí)注意，盡量使描繪的點(diǎn)落在直線上，若不能落地直線上，盡量讓其分布在直線兩側(cè)，如圖所示：根據(jù)圖線求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度：a=Δv（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是零時(shí)刻的速度為0.12m/s，此速度的物理意義是：此速度的物理意義是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A時(shí)紙帶對(duì)應(yīng)的速度。14、平衡摩擦力2.00W與v2成正比【解析】

第一空.實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋對(duì)小車的拉力為小車受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功；第二空.小車速度為第三空.若圖象是一條過原