2021-2022学年湖北省武汉市外国语学校物理高一下期末联考模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、(本题9分)如图所示，在光滑水平桌面上，小铁球沿直线向右运动。若在桌面A处放一块磁铁，关于小球的运动下列说法正确的是A．小铁球做匀速直线运动B．小铁球做匀速圆周运动C．小铁球做匀加速直线运动D．小铁球做变加速曲线运动2、(本题9分)北京时间2016年8月16日下午1时40分，中国科学院国家空间科学中心研制的“墨子号”卫星，在酒泉卫星发射中心成功发射升空并进入预定轨道。“墨子号”是我国首次发射的一颗量子卫星，也是世界上第一颗量子卫星。就在同年9月15日，我国的第一个真正意义上的空间实验室天宫二号在酒泉也成功发射。9月16日，天宫二号在椭圆轨道Ⅰ的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道Ⅱ上运行，如图所示，A点离地面高度约为380km，“墨子号”量子卫星离地面高度约为500km。若天宫二号变轨前后质量不变。则下列说法正确的是（）A．天宫二号在轨道Ⅰ上运行时通过近地点B的速度最小B．天宫二号在轨道Ⅰ上运行的机械能大于在轨道Ⅱ上运行的机械能C．天宫二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定小于“墨子号”量子卫星的运行周期D．天宫二号在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度一定小于在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度3、(本题9分)如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大4、(本题9分)现有中子星（可视为均匀球体），它的自转周期为T0时恰能维持星体的稳定（不因自转而瓦解），则当中子星的自转周期增为T=2T0时，某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤道”所受重力的比值为()A．5/4 B．3/2 C．2 D．4/35、(本题9分)2012年4月30日，西昌卫星发射中心发射的圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×107m．它与另一颗同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107m)相比则能判断出（）A．向心力较小B．动能较大C．角速度较大D．发射速度都是第一宇宙速度6、一小船在静水中的速度为2v，要渡过一条宽度为d的河流，已知河水流速为v，则小船渡河（）A．最小位移为d B．最小位移为2dC．相对河岸最小速度为 D．相对河岸最大速度为7、(本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功8、(本题9分)如图甲，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）A．碰后m2和m1都向右运动B．m2=0.3kgC．碰撞过程中系统没有机械能的损失D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能9、如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（）A．分针与时针的角速度之比是12：1B．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1C．分针与时针的周期之比是12：1D．分针末端与时针末端的加速度之比是216：110、(本题9分)如图所示，B为线段AC的中点，如果在A点放一个+Q的点电荷，测得B点的电场强度大小EB＝48N/C，则A．C点的电场强度大小Ec＝24N/CB．C点的电场强度方向向右C．把q＝10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.2×10-8ND．若要使B点的电场强度EB＝0，可在C处放一个-Q的点电荷11、如图甲所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于细绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是()A．两根铁钉间的距离为细绳长的1/6B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6NC．t=14s时细绳拉力的大小为10ND．细绳第三次碰铁钉到第四次碰钉的时间间隔为3s12、(本题9分)在下列几种情况中，甲乙两物体的动能相等的是()A．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半C．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。(1)除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材，其名称是___________；(2)指出图甲装置中不合理的地方(一处)___________；(3)小明同学通过正确实验操作得到了如图丙的一条纸带，读出计数点0、4两点间的距离为___________cm；(4)已知打点计时器的电源频率为50Hz，计算得出打下计数点5时纸带速度的大小为___________m/s(保留2位有效数字)。(5)在实际的测量中，重物减少的重力势能通常会___________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能，这样产生的误差属于___________(选填“系统误差”或“偶然误差”)(6)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒。在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确___________(选填“正确”或“不正确”)，并说明原因___________。14、（10分）(本题9分)在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（____）A．甲的分析不正确，乙的分析正确B．甲的分析正确，乙的分析不正确C．甲和乙的分析都正确D．甲和乙的分析都不正确三、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）如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上，则（1）求小球A与B之间库仑力的大小；（2）当qd=mg16、（12分）(本题9分)如图所示为一真空示波管的简化示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰从N板右边沿飞出。已知两板间的距离为，板长为，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。(1)求偏转电场两板间电压U；(2)求电子束从偏转电场边沿飞出时速度方向与KO线夹角的正切值。17、（12分）1011年冬季奥运会将在北京举办．如图所示，滑雪训练平台高h＝5m，一运动员以初速度v0从平台边缘水平飞出后做平抛运动，着地点距平台边缘水平距离x＝10m．重力加速度取g＝10m/s1．求运动员(1)飞行时间t(1)初速度v0大小(3)着地时速度方向与水平方向间的夹角．

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】

ABC.磁铁放在A处时，合力与速度不共线，故小钢球向磁铁一侧偏转，但不是匀速圆周运动；选项ABC错误；D.磁力大小与距离有关，故小球的加速度是变化的，故小球做变加速曲线运动，选项D正确；2、C【解析】

A．天宫二号在轨道Ⅰ上运行时只有引力做功，机械能守恒，B点时近地点，势能最小，故动能最大，即速度最大，故A错误；B．天宫二号在轨道Ⅰ上运行到A点时要加速才能进入轨道Ⅱ，故天宫二号在轨道Ⅰ上运行的机械能小于在轨道Ⅱ上运行的机械能，故B错误；C．根据开普勒第三定律，天宫二号对应轨道的半长轴较小，故周期也较小，故天宫二号在轨道Ⅱ上运行的周期一定小于“墨子号”量子卫星的运行周期，故C正确；D．天宫二号在A点时受到的万有引力是一定的，故根据牛顿第二定律可知其在轨道Ⅰ上通过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上通过A点时的加速度，故D错误；故选C。3、D【解析】

A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由图知振幅A=1cm；故A项不合题意.B.由图知，振子完成一个周期性的运动为正弦图象，读出周期为T=4s；则频率f=1C.在第2s末，振子的位移为0，其加速度为0；故C项不合题意.D.在第2s末，振子的位移为0，说明振子经过平衡位置，速度最大；故D项符合题意.4、D【解析】自转周期为T0时恰能维持星体的稳定，有：，当中子星的自转周期增为T=2T0时，在两极有：，在赤道，有：−mg′＝mR；联立解得．故D正确，ABC错误．故选D．点睛：解此题一定要找到能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解时的临界情况，以及知道在两极和赤道万有引力和重力的关系．5、C【解析】设地球的质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，卫星由万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r=mω2r，解得：v=GMr，ω=D、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，实际发射时要克服阻力和引力做功，故实际发射速度都是大于第一宇宙速度，故D错误。点睛：根据牛顿的万有引力定律研究引力的大小．卫星由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律研究速度、周期、向心力。6、A【解析】

AB.由于小船在静水中的速度为2v大于水的速度v，故小船过河最短路程为d，故A正确，B错误；C.两速度的合速度是相对河岸的速度，当两速度方向相反时，合速度最小，等于v，即相对河岸最小速度为v，故C错误；D．当两速度方向一致时，合速度最大，为3v，即相对河岸最大速度为3v，故D错误．7、CD【解析】试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确考点：机械能守恒定律，动能定理的应用．8、BC【解析】

s-t（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能．【详解】由s-t（位移时间）图象的斜率得到，碰前的位移不随时间而变化，处于静止．向速度大小为，方向只有向右才能与相撞，A正确；由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，的速度为负方向，说明向左运动，B错误；由图求出碰后和的速度分别为，根据动量守恒定律得，，代入解得，C正确；碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得△E=0，D错误．【点睛】本题首先考查读图能力，抓住位移图象的斜率等于速度是关键；其次要注意矢量的方向．9、ABD【解析】

AC.分针的周期为T分＝1h，时针的周期为T时＝12h，两者周期之比为T分：T时＝1：12由研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A符合题意，故选项C不符合题意.B.由v＝ωr得，分针与时针端点的线速度之比为v分：v时＝ω分r分：ω时r时＝12×1.5：＝18：1即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B符合题意.D、根据a＝ω2r得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D符合题意.10、BC【解析】

AB．设B点到A点的距离为R，则C点到A点的距离为2R，由点电荷的电场强度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于场源电荷带正电，所以C点的电场强度的方向向右，故A错误，B正确；C．把q=10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为F=ECq=1.2×10-8N，故C正确；D．若要使B点的电场强度EB=0，根据叠加原理可知应该在C处放一个+Q的点电荷，故D错误。11、ABD【解析】

A.0∼6s内绳子的拉力不变，可得，6∼10s内拉力大小不变，知，因为，则，两钉子之间的间距，故A正确；B.第一个半圈经历的时间为6s，则，则第二个半圈的时间，则t=10.5s时，小球在转第二个半圈，则绳子的拉力为6N，故B正确；C.小球转第三个半圈的时间，则t=14s时，小球转动的半径，根据，则拉力变为原来的倍，大小为7.5N，故C错误；D.细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少，则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔故D正确；12、AD【解析】

根据动能的表达式可知：A.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的相等，故A符合题意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故B不符合题意．C.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的动能与乙的不相等，故C不符合题意．D.质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动，动能是标量，甲的动能与乙的相等，故D符合题意．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）刻度尺（2）重锤离打点计时器太远（3）3.11（4）0.91（5）略大于系统误差（6）不正确要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。【解析】

第一空.实验中不需要秒表测时间；要验证的表达式：mgh=mv2两边的m消掉，则不需要用天平测量质量；由而不需要弹簧秤；则除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取刻度尺；第二空.图甲装置中不合理的地方：重锤离打点计时器太远