2023届河南省许昌市物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示，A中，a、b在以负点电荷为圆心的圆上；B中，a、b在正点电荷的同一电场线上；C中，a、b在两等量异种点电荷连线上，并关于两点电荷连线的中点对称；D中，a、b在两等量异种点电荷连线的中垂线上，并关于两点电荷连线的中点对称。a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）A． B． C． D．2、(本题9分)电场中有一点P，下列哪种说法是正确的()A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半B．若P点没有试探电荷，则P点场强为零C．P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向D．P点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大3、(本题9分)关于速度和加速度下述说法正确的是A．速度越大，加速度越大 B．加速度的方向就是速度的方向C．加速度变化越快，速度越大 D．速度的变化率大，加速度越大4、(本题9分)我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是（）A．图中航天飞机在飞向B处的过程中，加速度逐渐减小B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火加速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小5、(本题9分)2013年2月15日中午，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件.一块陨石从外太空飞向地球，到点刚好进入大气层，如图所示.由于受地球引力和大气层空气阻力的作用，轨道半径渐渐变小，则下列说法中正确的是（）A．陨石飞到处前做减速运动B．陨石绕地球运转时速度渐渐变大C．陨石绕地球运转时角速度断渐变小D．进入大气层陨石的机械能渐渐变大6、2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1;然后点火,使其沿椭圆轨道2运行;最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时()A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道3上的速率v3,则v1<v3B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2,需要在Q点加速C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q:卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q,则a1Q<a2QD．卫星要由轨道2变轨进入轨道3,需要在P点减速7、(本题9分)已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为8、(本题9分)地球绕地轴OO′以ω角速度转动，某地A处与赤道上B处如图所示，则（）A．A、B两点的角速度相等 B．A、B两点的线速度相等C．若θ＝30°，则vA∶vB＝∶2 D．若θ＝30°，则vA∶vB＝1∶29、空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看做0,未打开伞前不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速，设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（）A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能损失小于mghB．空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mg（H+h）C．空降兵匀速下降时，速度大小为mg/kD．空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为10、(本题9分)如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起．随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（）A．所受的合外力与所受的合外力大小相等B．所受摩擦力方向指向圆心C．若，细绳无张力D．若，两物块与圆盘发生相对滑动11、(本题9分)以下说法正确的是A．做曲线运动的物体，受到的合外力一定不等于零B．向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快C．系统受到的合外力为零时，系统的机械能一定守恒D．系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒12、(本题9分)飞船受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降,脱离预定圆轨道,为确保正常运行,飞行控制专家按预定计划,决定在“神舟六号”飞船飞行到第30圈时,对飞船轨道进行微调,使其轨道精度更高,在轨道维持的过程中下列说法正确的是()A．因为飞船在较高轨道所具有的运行速度比在较低轨道的具有的运行速度小,所以飞船在轨道维持时必须减速B．在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中飞船的势能增加C．飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道,当飞船沿椭圆轨道运动到较高的圆轨道时,再瞬时加速使飞船进人到预定圆轨道D．飞船的轨道半径、动能、动量及运行周期较维持之前都有一定程度的增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验：(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______；A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)实验得到如图乙所示的纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测出它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T，重物质量为m。从打O点到达B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=_________，动能变化量△EK=_________；(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v2=2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置研究平抛运动，在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道，用于发射小铁球，从轨道射出的小铁球做平抛运动，从轨道射出的小铁球做匀速直线运动．此外，板上还装有三个电磁铁，其中电磁铁可分别沿轨道移动．在轨道出口处有一个碰撞开关，用以控制电磁铁的电源的通断，电磁铁可以沿水平杆移动，当它吸上小铁球时，该小铁球的中心与从轨道射出的小铁球的中心在同一水平线上．(1)实验中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_________．A．保证小铁球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小铁球飞出时，初速度水平C．保证小铁球在空中运动的时间每次都相等D．保证小铁球运动的轨道是一条抛物线(2)若轨道出口方向平行但略向下倾斜，将小铁球1从某高度释放，小铁球落在轨道的点，将电磁铁移至点正上方，将小铁球1和小铁球3同时释放，先到达点的是___________．(3)若轨道出口均水平，调节小铁球3的水平位置多次实验，发现小铁球1和小铁球3总是在空中相碰，则说明小铁球1在竖直方向上做___________运动．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，求：（1）地球的密度；（2）若地球自转角速度逐渐增大，使赤道上物体恰好“飘”起时地球的自转周期。16、（12分）如图所示，粗糙水平轨道AB与半径为R的光滑半圆竖直轨道BC相连接。质量为m的小物块在水平恒力F作用下，从A点由静止开始向右运动，当小物块运动到B点时撒去力F，小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C，小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A。已知物块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.75，重力加速度为g，忽略空气阻力。求：（1）小物块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小；（2）A、B间的水平距离；（3）小物块所受水平恒力F的大小。17、（12分）(本题9分)一竖直放置的半径为R＝0.4m半圆形轨道与水平直轨道在最低点平滑连接．质量m＝0.05kg的小球以一定的初速度沿直轨道向右运动，并沿圆轨道的内壁冲上去．如果小球经过N点时的速度v1＝6m/s；小球经过轨道最高点M后作平抛运动，平抛的水平距离为x＝1.6m，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）小球经过M时速度大小；（1）小球经过M时对轨道的压力大小；（3）小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力所做的功．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

A．a、b处在以负点电荷为圆心的一个圆上，可知两点到场源电荷的距离相等，所以两点的电场强度大小相等，方向不同，两点的电势相同，故A错误；B．B图为正点电荷的电场，a、b两点在一条电场线上，但b点离场源电荷更近，故b点的电场强度大于a点的电场强度，两点的电场强度的方向相同，b点的电势高于a点的电势，故B错误；C．C图为等量异种点电荷的电场，a、b两在两点电荷的连线上关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，但a点电势高于b点的电势，故C错误；D．D图为等量异种点电荷的电场，a、b两点在两点电荷连线的垂直平分线上且关于中点对称，根据等量异种点电荷的电场分布特点可知，a、b两点的电场强度大小与方向相同，a、b两点的电势高低一样，均为零，故D正确。2、D【解析】试题分析：电场强度是电场本身的性质，与放不放电荷没有关系，放什么电荷无关，AB错；正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，C错；由公式F=qE可知D对；考点：考查电场强度与电场力的关系点评：在学习静电场的过程中，要理解电场强度的决定式和计算式，理解电场的力的性质3、D【解析】

加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度大，则说明速度变化快，与速度大小无关，速度很大，可能做匀速直线运动，但加速度为0，故A错误；加速度的方向可能与速度的方向相同，也可能相反，还可能不在一条直线上，故B错误；速度变化越快，加速度越大，加速度变化越快，速度不一定越大，故C错误．加速度就是速度的变化率，所以速度的变化率大，加速度越大，故D正确．4、C【解析】

A．图中航天飞机在飞向B处的过程中，根据牛顿第二定律得：，由于r逐渐变小，所以加速度逐渐变大。故A错误；B．椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道。故B错误；C．对空间站，根据万有引力提供向心力解得根据空间站的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G就能计算出月球的质量M，故C正确；D．由于空间站的质量不知，根据万有引力定律知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故D错误。故选C。5、B【解析】

AB、陨石飞向A处时，引力做正功，加速飞向A处，在进入大气层过程中，万有引力大于阻力，合力做正功，动能增加，速度增加，故A错误，B正确；C、根据知，陨石的速度增大，半径减小，则角速度增大，故C错误；D、进入大气层，由于阻力做功，产生内能，根据能量守恒得，机械能变小，故D错误；故选B．【点睛】根据合力做功判断陨石动能的变化，结合判断角速度的变化，由于阻力做功，根据能量守恒判断机械能的变化．6、B【解析】

A项：卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：，得，轨道3的半径比轨道1的半径大，则v1＞v3，故A错误；B项：卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C项：根据牛顿第二定律得：，得：，同一点r相同，则a1Q=a2Q．故C错误；D项：由轨道2变轨进入轨道3需要加速，使卫星做离心运动，因此需要加速．故D错误．7、ACD【解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。8、AC【解析】

A.A、B两点共轴转动，角速度相等，之比为1：1，故A项与题意相符；B.根据可知，由于AB两点的转动半径不同，所以两点的线速度不相等，故B项与题意不相符；CD.A、B转动的半径之比为根据可知，vA∶vB＝∶2，故C项与题意相符，D项与题意不相符。9、BD【解析】

空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A错误；空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功为：mg（H+h），重力势能一定减少了mg（H+h）。故B正确；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C错误；空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m•（）2=mg（H+h）-．故D正确。10、BCD【解析】

A、物块A与B一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知B受到的合外力是A的4倍；故A错误.B、B有相对于圆盘向外运动的趋势，而且B需要的向心力比A大，所以B受到的摩擦力的方向指向圆心；故B正确.C、物块B距离圆心较远，当B的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故C正确.D、设当A、B所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为T，对A物块：，对B物块：联立解得：；故D正确.故选BCD.11、ABD【解析】

A.做曲线运动的物体加速度不为零，则受到的合外力一定不等于零，选项A正确；B.向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量，向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快，选项B正确.C.系统受到的合外力为零时，系统的机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项C错误；D.系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒，选项D正确；12、BC【解析】

A.飞船的轨道高度逐渐降低，离地球越来越近，飞船在轨道维持时必须加速，做离心运动脱离较低的圆轨道，故A错误；B.在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中万有引力做负功，飞船的势能增加，故B正确；C.飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道，当飞船沿椭圆轨道运行到较高的圆轨道时，再瞬时加速使飞船进入到预定圆轨道，故C正确；D.飞船的轨道半径较维持之前有一定程度的增大，根据，，所以速度、动能、动量较维持之前都有一定程度的减小，周期较维持之前都有一定程度的增大．故D错误；故选BC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A-mghB【解析】

(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选选项A；(2)从打O点到打B的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp=-mghB，B(3)实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选项C正确。14、（1）B（2）小铁球1（3）自由落体【解析】（1）平抛运动的初速度沿水平方向，故为了保证小铁球飞出时，初速度水平，实验中，斜槽末端的切线必须是水平的，B正确；（2）由于轨道A出口向下倾斜，则射出后，小铁球1有竖直方向上的初速度