2022届新疆乌鲁木齐市第四中学物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，光滑绝缘杆OA、OB关于竖直线OO'始终对称，两杆上各穿有质量为m，带电量分别为q1、q2的小球．两杆与水平面间夹角均为θ，两小球在同一水平面上且处于平衡状态，此时它们到O点的距离均为L，则θ取何值时小球到O点的距离L最小（）A．30°B．45°C．60°D．75°2、(本题9分)如图所示，一条小船位于200m宽的河的正中央A处，从这里向下游m处有一危险区.当时水流的速度为4m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是A．m/s B．m/s C．2m/s D．4m/s3、(本题9分)质量为2kg的物体（可视为质点）在水平外力F的作用下，从t＝0开始在平面直角坐标系xOy（未画出）所决定的光滑水平面内运动．运动过程中，x方向的位移时间图像如图甲所示，y方向的速度时间图象如图乙所示．则下列说法正确的是（）A．在0～4s内，物体做匀减速直线运动B．t＝0时刻，物体的速度大小为10m/sC．2s末，物体的速度大小为5m/sD．2s末，克服外力F做功的功率为25W4、(本题9分)一辆汽车以72km/h的速度沿平直公路匀速行驶，司机发现前方有障碍物，立即紧急制动，汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，小汽车在最后2s内的位移是（）A．10m B．20m C．30m D．40m5、(本题9分)如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态。则下列说法正确的是A．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有的电流，P点电势升高B．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流，P点电势不变C．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中无电流，P点电势升高D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中无电流，P点电势降低6、(本题9分)关于功率公式和，下列说法中正确的是（）A．根据可知，功率与功成正比与时间成反比B．根据可知，机器做功越多，其功率就越大C．根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比D．根据可知，汽车的功率与它的速度成正比7、(本题9分)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比()A．向心加速度变大 B．距地面的高度变大C．线速度变小 D．角速度变大8、(本题9分)如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则（）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R9、(本题9分)无论地心说还是日心说,古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动.德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷(,1546-1601)的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符;只有假设行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,才能解释这种差别.他还发现了行星运动的其他规律.开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的规律,后人称为开普勒行星运动定律.下列说法中与之吻合的是（）A．太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,行星到太阳的最大距离等于椭圆的半长轴B．对太阳系内的任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．太阳系内的每一颗行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积D．太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等10、(本题9分)运动员把质量是500g的足球从地面上的某点踢出后,某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度为20m/s.根据以上信息,下列说法正确的是(不计空气阻力,取)()A．足球在空中运动的时间大约是1.4sB．足球的落地点离踢出点的水平距离大约是56mC．运动员对足球的做的功是150JD．足球在上升过程中机械能不守恒11、(本题9分)如图所示的虚线为电场中的三条等势线，三条虚线平行且等间距，电势分别为10V、15V、20V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，粒子在c点处的电势能为20eV，粒子在b点的动能为20eV，下列说法正确的是A．粒子在c处加速度大于在b处的加速度B．粒子带正电C．粒子从a运动到c过程中动能不断增加D．粒子在a点的动能为25eV12、(本题9分)如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连．开始时绳与水平方向的夹角为θ．当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L．小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是()A．WF＝FL(cosθ＋1)B．WF＝2FLcosθC．Wf＝μmgLcos2θD．Wf＝FL－mgLsin2θ二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则其质量之比mA∶mB=___；动量之比___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比__。14、如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．15、(本题9分)两辆小车上分别固定两条条形磁铁，两磁铁的N极相对。两车总质量分别为m甲＝3kg和m乙＝2kg，沿光滑水平面上的一条直线相向运动，以向右为正方向，某时刻速度分别为v甲＝1.6m/s和v乙＝-0.4m/s。由于磁场力的作用，两车始终没有直接接触。两车距离最近时，乙车的速度v＝_______m／s；当乙车的速度为向右0.2m/s时，甲车速度三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周最低点．现有一质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为．求：（1）A、B两点间的电势差；（2）小球滑至C点时的速度的大小；（3）若以C点做为零电势点，试确定A点的电势．17、（10分）(本题9分)“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形，2017年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接．现已知“太空一号”飞行器在轨运行周期为To，运行速度为，地球半径为R，引力常量为假设“天宫一号”环绕地球做匀速圖周运动，求：“天宫号”的轨道高度h．地球的质量M．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、B【解析】

以其中一个小球为研究对象受力分析，运用合成法，如图所示：由几何知识得：F=mgtanθ

①根据库仑定律：

②由①②两式解得：由数学知识可知，当θ=45°时l取最小值．故选B．【点睛】本题借助库仑力考查了平衡条件的应用，能正确的受力分析并结合合成法求力的大小是力学部分的基本功．2、C【解析】

设小船的合速度与水流速度的夹角为；则有，因此；；故选C3、D【解析】由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为，y方向做匀减速运动，故0-4s内物体做曲线运动，选项A错误；t=0时刻，y方向物体的分速度为vy=10m/s，物体的速度大小为．故B错误．2s末，物体的y方向的速度大小为5m/s，则速度为，选项C错误；由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为；所受外力F的大小为F=ma=5N．2s末，外力的功率P=Fvy=5×5W=25W．故D正确．故选D.点睛：本题知道x、y两个方向的分运动，运用运动的合成法求解合运动的情况．对于位移图象与速度图象的斜率意义不同，不能混淆：位移图象的斜率等于速度，而速度图象的斜率等于加速度.4、A【解析】汽车以5m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，它的逆运动是初速度为0的匀加速直线，所以小汽车在最后2s内的位移是，故A正确，B、C、D错误；故选A．5、B【解析】

A.开始时，重力和电场力平衡，故有：在S仍闭合的情况下，将板向下平移一小段位移，由可知电场强度变大，故油滴应向上加速运动，故A错误；B.在S仍闭合的情况下，若将板向右平移一小段位移，由

可知电场强度不变，油滴仍静止；根据和则有：故电容器的电量减小，放电，故中有的电流，因电势差不变，那么点的电势也不变，故B正确；C.若将S断开，不变，向左平移一小段距离，根据可知，电容减小，再根据

可知，增大；根据可知，增大；电场力增大，油滴向上运动；由于电量不变，故中无电流，由于电场强度变大，则电势差增大，而板接地，因此点电势降低，故C错误；D.若将S断开，不变，再将板向下平移一小段位移，根据，和可得：故电场强度不变，故电场力不变，故油滴静止，由于电量不变，故中无电流，由于电场强度变大，则电势差增大，而板接地，因此点电势也不变，故D错误。6、C【解析】A、是功率的定义式，不是决定式，所以不能说功率与功成正比与时间成反比，故A错；B、机器做功多，但功率不一定大，因为不确定做这些功用了多长时间，故B错误；C、根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故C正确；D、汽车有额定功率，达到额定功率后不管速度如何变，功率是一定的，故D错误；本题选：C7、BC【解析】

地球同步卫星绕地球圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力有：可得卫星周期，可知周期变大时，卫星距地面高度h增大；卫星的线速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的线速度变小；向心加速度，可知卫星离地高度h变大时，卫星的向心加速度变小；角速度，可知周期变大时，角速度变小．所以BC正确，AD错误．故选BC.8、ACD【解析】试题分析：要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，选项A说法正确；若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，选项B说法正确；若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，选项C说法；若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到点，则则h≤R，选项D说法．考点：本题考查了竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律、斜抛运动．9、BD【解析】太阳系内的所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，由于太阳位于椭圆的焦点上，则行星到太阳的最大距离大于椭圆的半长轴，选项A错误；对太阳系内的任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，选项B正确；太阳系内的每一颗行星运动的轨道不同，则与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，选项C错误；太阳系内的所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确；故选BD.10、BC【解析】

A．踢出足球后足球最斜抛运动，最高点时竖直方向速度为0，根据斜抛运动公式知到达最高点的时间为：下落时间与上升时间相等，故在空中运动的时间大约是：故A错误.B．踢出球后足球在水平方向做匀速直线运动，由题意知水平速度，由A选项分析可知水平位移：故B正确.C．运动员对足球做的功根据动能定理得：计算得出，故C正确.D．因足球运动过程中忽略空气阻力，只有重力做功，故机械能守恒，所以D错误.11、BD【解析】

考查带电粒子在电场中运动规律，根据电场力做正负功判断动能、电势能变化。【详解】A．由等势线可以画出电场线，因等差等势线间距相等，说明电场为匀强电场，粒子在c处加速度等于在b处的加速度，故A不符合题意。B．粒子只受电场力作用，电场力指向轨迹内侧，说明粒子带正电。故B符合题意。C．粒子从a运动到c过程中，电场力做负功，动能不断减小。故C说法不符合题意。D．粒子在C处电势能为20ev，C点电势为20v，由EP【点睛】物体做曲线运动时，合力一定指向轨迹内侧，只有电场力做功时，粒子动能、电势能总和不变。根据等势线可以画出电场线，电场线垂直等势线，且从高电势指向低电势。12、BC【解析】拉力在AO段做功为：W1=FS，s为F作用点的位移即绳子伸长的长度，小物体从A运动到O的过程中，利用数学几何关系在绳子缩短关系得S=2cosθL，所以W1=2FLcosθ故A错误，B正确．根据几何关系得OB斜面倾角为2θ，小物体在BO段运动过程中摩擦力f=μmgcos2θ，小物体在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf=fL=μmgLcos2θ，故C正确，D错误．故选BC．二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

动能，解得：，因两物体的动能相等，则两物体质量之比：，物体的动量为：，两物体动量之比，以B的初动量方向为正方向，A、B碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，得：，A、B碰撞后总动量与A原来动量大