2022年清华大学中学生标准学术能力诊断性测试物理高一下期末学业质量监测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)比值定义法是物理学中定义物理量的常用方法，下列物理量的表达式是由比值法来定义的是A．I=URC．E=kQr2、(本题9分)为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的角速度之比约为（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:13、如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h和空气柱的长度l的变化情况是（）A．h增大，l增大B．h增大，l减小C．h减小，l增大D．h减小，l减小4、(本题9分)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积5、(本题9分)足球训练结束后，运动员把装有足球的网兜挂在竖直墙壁上(假设墙壁光滑)，不慎网兜上端连接墙钉的悬线断了，运动员将上端悬线重新打结系好后再次挂到墙壁上.那么重新挂上后悬线拉力和球对墙壁的压力的变化情况是A．悬线拉力变小B．悬线拉力变大C．球对墙壁的压力变小D．球对墙壁的压力不变6、在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动过程中A．速度和加速度都在不断变化B．速度与竖直方向的夹角不变C．位移与竖直方向的夹角不变D．在相等的时间间隔内，速度的变化量相等7、(本题9分)以下关于分运动和合运动的关系的讨论中，错误的说法是（）A．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动B．两个匀速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动C．两个匀变速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动D．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等8、(本题9分)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和c是从同一点抛出的，b和c落在地面上同一点，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．b和c的飞行时间相同 B．a和c的飞行时间相同C．c的水平速度比a的大 D．a的水平速度比b的大9、(本题9分)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3s10、如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动，将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．弹贽弹性势能的最大值为mghB．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物块在坡道上往返运动的总路程为D．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为11、(本题9分)如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（）A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C．木块所受墙面的弹力不变D．木块所受墙面的摩擦力不变12、(本题9分)如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从同一顶端下滑到底端C、D、E处，三满个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3，则有（）A．三个过程中，合力的冲量大小相等，动量的变化量大小相等B．三个过程中，合力做的功相等，动能的变化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp3二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高90m时已达到最大速度并匀速上升)，则最大速度的大小为_________；所需时间为___________．(g=10m/s2)14、(本题9分)用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处在平衡状态（绳子拉力的合力始终等于重力），则当θ=时，绳中的拉力最小；当θ=时，绳子的拉力大小等于重力；在θ角增大的过程中，绳子的拉力逐渐变．15、某星球与地球的质量比为a,半径比为b，则该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为_______________三．计算题(22分)16、（12分）在真空中完全相同的可视为点电荷的金属小球A、B，A球带电荷量为+5.0×10-9C，B球带电荷量为-7.0×10-9C，两球相距1m，可以看成点电荷。问：把它们接触以后放回原处，它们之间的库仑力为多大？17、（10分）下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：（1）此车所配电动机的内阻是多少？（2）在行驶过程中电动车受阻力是车重（包括满载重）的k倍，试计算k的大小．（3）若电动车满载时在平直道路上以额定功率行驶，且阻力大小恒定，当车速为3m/s时，加速度为多少？

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、D【解析】

A.公式I=UR表明流过导体的电流I与导体两端的电压B.公式：C=εC.E=kQD.公式E=F2、C【解析】

：根据题意可得P与Q的轨道半径之比为：rP：rQ=16：1，根据开普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ3、A【解析】

先判断玻璃管绕顶端转过一个角度后管内气体压强的变化，再根据玻意耳定律分析气体体积的变化，即可分析管内液面如何变化．【详解】当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内水银不动，则管内水银的竖直高度增大，根据知，管内气体的压强减小，根据玻意耳定律知气体的体积将增大，则l增大；最终稳定时气体的压强减小，所以根据知，管内液面升高，所以h增大，A正确．【点睛】在玻璃管绕顶端转过一个角度的过程中，要抓住封闭气体的温度不变，发生了等温变化，判断气体的压强如何变化，再分析体积如何变化，这是常用的思路．4、C【解析】

火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误.5、B【解析】

分析足球的受力情况：重力G、悬线的拉力T和墙的支持力N，作出力图．由平衡条件得知：N、G的合力F与T大小相等、方向相反，由平衡条件得，，当悬线变短时，增大，减小，增大，则得N增大，T增大，即悬线拉力变大．根据牛顿第三定律得知：球对墙的压力，则增大．即球对墙壁的压力变大，B正确．6、D【解析】

A、平抛运动的物体其加速度恒定不变，速度方向时刻变化，故选项A错误；B、由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度的方向由水平逐渐变为接近竖直，故与竖直方向夹角越来越小，故选项B错误；C、设位移与竖直方向的夹角，则有，随时间增大，减小，故位移与竖直方向的夹角减小，故选项C错误；D、平抛运动的加速度不变，做匀变速直线运动，由知，在相等时间内速度变化量大小相等，方向相同，均为竖直向下，故选项D正确；7、ACD【解析】根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动．故A正确．根据平行四边形定则知，两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，做匀速直线运动，故B错误．根据平行四边形定则知，两个匀变速直线运动的合运动，若合速度与合加速度共线，则是直线运动；若两者不共线，则是曲线运动．故C正确．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等．故D正确．本题选择错误的，故选B．点睛：考查平行四边形定则的应用，解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上.8、BD【解析】

AB．由图知据可得：故A项错误，B项正确。CD．由图知据可得：故C项错误，D项正确。9、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；10、BC【解析】

A．根据能量的转化与守恒，当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为内能，所以弹簧弹性势能的最大值小于mgh，故A错误；B．根据牛顿第二定律，小物块下滑时小物块上滑时可见故B正确；C．物块m最终停止在O点，对于运动的全过程，由动能定理得解得在斜面上运动的总路程故C正确；D．设物体能够上升得最大高度h1，物体被弹回过程中由动能定理得：解得故D错误。故选BC。11、AD【解析】物块受到重力、压力、支持力、和静摩擦力作用，当压力里增加到原来的二倍时，墙给的弹力也变为二倍，静摩擦力一直和重力相等所以摩擦力不变，故答案选AD．思路分析:根据受力分析，利用二力平衡判断．试题点评：考查平衡力的大小变化问题12、ABC【解析】物体下滑过程中只有重力做功，故合力做的功相等，根据动能定理，动能的变化量相等，故A错误，B正确；由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，动量变化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；设斜面的高度为h，从顶端A下滑到底端C，由，得物体下滑的时间t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的冲量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正确，D错误；故选BC．二．填空题(每小题6分，共18分)13、157.75【解析】

[1]物体匀速时，速度达最大，牵引力等于重力，则有：F=mg由功率公式可得：解得：m/s[2]由牛顿第二定律可得：代入数据解得：m/s2末速度：m/s上升的时间：s上升高度为：m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速率为m/s，由动能定理得：代入数据后解得：s所以总时间：7.75

s14、大【解析】试题分析：根据物体的状态可知两端绳子的合力与重力的大小关系，再由力的合成可得出拉力最小值；同时注意当两分力大小相等且夹角为120°时合力与两分力相等．解：由题意可知，两绳子的拉力的合力与重力大小相等，方向相反；由于两绳上的拉力相等，由力的合成可知，当合力一定时，两力同向时最小；故当夹角为零时，绳中的拉力最小；而当两绳的夹角为120°时，绳子中的拉力大小等于重力；当θ角增大的过程中，根据力的平行四边形定则可知，绳子的拉力逐渐变大，故答案为0、120°、变大【点评】本题考查了力的合成、共点力的平衡及绳子上张力的特点；本题应作为结论熟记．15、【解析】

[1].设地球质量aM，某星球质量M，地球半径br，某星球半径r

由万有引力提供向心力做匀速圆