福建省漳平市第一中学2022年物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理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、如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为ωa、ωb，则下列关系正确的是A．， B．，C．， D．，2、一个水平恒力F作用在物体上，使它分别沿着光滑水平地面和粗糙水平地面移动相同的一段距离，恒力F做的功和功率分别为W1，P1和W2，P2，则它们的大小关系是A．W1>W2，P1>P2 B．W1=W2，P1>P2C．W1=W2，P1<P2 D．W1<W2，P1<P23、(本题9分)图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，则（）A．M点的电势高于N点的电势B．M点的电场强度大于N点的电场强度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子从M点到N点做减速运动4、(本题9分)地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造地球卫星到地球中心的距离可能是()A．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍C．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等D．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍5、天文兴趣小组查找资料得知：某天体的质量为地球质量的a倍，其半径为地球半径的b倍，表面无大气层，地球的第一宇宙速度为v．则该天体的第一宇宙速度为（）A． B． C． D．6、北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞的照片，如图所示。若某黑洞半径R约为45km，质量M和半径R满足的关系为，（其中c为光速，c=3.0×108m/s，G为引力常量），则估算该黑洞表面重力加速度的数量级为A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s27、如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向）A． B．C． D．8、(本题9分)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则A．A的示数增大 B．的示数增大C．与的比值大于r D．大于9、(本题9分)如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点。现将物块从O点拉至A点，撤去拉力后物块由静止向上运动，经O点到达B点时速度为零。则物块A．从A到O，物块动能一直减小B．从O到B，物块动能一直减小C．从A到O，物块弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量D．从O到B，物块动能的减少量小于弹性势能的增加量10、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则A．C点的电场强度大小为零B．A点的电场强度大小为零C．NC间场强方向沿x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功11、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小12、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，它在同一竖直线上不同高度处安装两个光电门，然后在高处的光电门正上方一定距离处由静止释放小球，下落中小球球心经过两光电门的光束，光电门显示的遮光时间分别为t1、t2。（1）为验证机械能守恒定律，它还必须测出的物理量有_____________A．小球的质量mB．小球的直径DC．两光电门中心的距离LD．小球在两光电门中心间运动的时间（2）为验证机械能守恒定律，需要比较小球在两光电门间运动时重力势能的减少量△Ep与小球增加的动能△Ek是否相等，若运用所测物理量及相关常量表示，则△Ep=_________；△Ek=__________。（3）为减小实验误差，对选择小球的要求是_____________________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压有6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下面列举了该实验的几个操作步骤:A．按照图示的装置安装器材;B．将打点计时器接到电源的直流输出端上;C．用天平测量出重锤的质量;D．释放悬挂重锤的纸带,同时接通电源开关打出一条纸带;E.测量打出的纸带上某些点到起始点间的距离;F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。(1)其中没有必要进行的步骤是____,操作不当的步骤是____。(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是________。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小f′=________。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)如图所示，abc处在真空中，边长分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm．两个带电小球固定在a、b两点，电荷量分别为qa＝6.4×10－12C，qb＝－2.7×10－12C．已知静电力常量k＝9.0×109Nm2/C2，求c点场强的大小及方向．16、（12分）(本题9分)某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍｡(g取10m/s2)（1）若汽车以额定功率启动，汽车能达到的最大速度是多少?（2）若汽车以额定功率启动，当汽车速度达到5m/s时，其加速度是多少?17、（12分）(本题9分)一质量m＝2kg的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下由静止竖直向上运动h＝2m，这时物体的速度大小v＝5m/s忽略空气阻力取g＝10m/s2，求该过程中:(1)物体克服重力做的功WG(2)拉力F对物体做的功WF

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】

电扇上的a、b两点在同一扇叶上属于共轴转动，具有相同的角速度，所以，由于线速度，而且由图可知，所以．故选D正确．2、B【解析】

根据W=Fscosθ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等。物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据x=at1可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长。根据知，P1＞P1．A.W1>W1，P1>P1，与结论不相符，选项A错误；B.W1=W1，P1>P1，与结论相符，选项B正确；C.W1=W1，P1<P1，与结论不相符，选项C错误；D.W1<W1，P1<P1，与结论不相符，选项D错误；3、A【解析】

A、由电场线的方向看出，M点的电势大于N点的电势，故A正确；B、由图看出，M点处电场线比N点处电场线疏，则M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、根据粒子的弯曲方向可知，电场力对粒子做正功，电势能减小，则粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，故C错误；D、根据粒子的弯曲方向可知，电场力对粒子做正功，粒子做加速运动，故D错误。4、C【解析】在夜晚都发现自己正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，说明此卫星为地球同步卫星，运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，距离地球的高度约为36000km，所以两个人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等．故选C．5、A【解析】

物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小7.9km/s，可根据卫星在圆轨道上运行时的速度公式解得．【详解】设地球质量M，某天体质量是地球质量的a倍，地球半径r，某天体径是地球半径的b倍由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：解得：卫星在圆轨道上运行时的速度公式分别代入地球和某天体各物理量得：，故A正确．故选A．【点睛】本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式．6、B【解析】

黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，又有，联立解得，代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2。

A.1010m/s2与结果不相符；B.1012m/s2与结果相符；C.1014m/s2与结果不相符；D.1016m/s2与结果不相符；7、BC【解析】

A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有，解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误；B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确；C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确；D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误。8、ACD【解析】

A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；B．电压表测量定值电阻的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大．电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；D．电压表测量滑动变阻器电压，设电流增加量为，则根据，，所以，选项D对；C．电压表的变化量，所以，选项C对．9、BC【解析】

A.从A到O，物体初速度为零，后来开始运动，动能先增加；当弹簧沿斜面向上的弹力等于重力沿斜面向下分量时，物体加速度为零，速度最大，动能最大；继续向上运动到O，弹簧沿斜面向上的弹力小于重力沿斜面向下分量，物体加速度沿斜面向下，速度减小，动能减小。故A错误。B.弹簧处于自然长度时物块位于O点，从O到B，弹簧弹力沿斜面向下，物体加速度沿斜面向下，物体减速，动能一直减小到零，B正确。C.物块从A向O运动过程中，弹性势能减小，重力势能、动能增加，根据机械能守恒定律，弹性势能的减少量等于动能与重力势能的增加量，C正确。D.从O到B，根据机械能守恒可知，动能减小量等于弹性势能增加量与重力势能增加量之和，所以物块动能的减少量大于弹性势能的增加量，D错误。10、AD【解析】

A．图的斜率为E，C点电势的拐点，则电场强度为零，故A正确；B．由图知A点的电势为零，则O点的点电荷的电量比M点的点电荷的电量大，且O点的电荷带正电，M点电荷带负电．故B错误；C．由图可知：OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向．故C错误；D．因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功．故D正确；11、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。12、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BCmgL质量较大，直径较小，外表光滑【解析】试题分析：（1）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，因此需要知道两光电门长度，及小球的直径，再根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量；（3）选取质量较大，体积较小，则受到阻力较小．（