广东省河源市2021-2022学年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（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)关于电场强度有下列说法，正确的是（）A．电场中某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力B．电场强度的方向总是跟电场力的方向一致C．在点电荷Q附近的任意一点，如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的强度为零D．根据公式可知，电场强度跟电场力成正比，跟放入电场中的电荷的电量成反比2、关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（）A．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关C．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力D．只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算3、(本题9分)下列物理量中，不是矢量的是A．加速度B．速度C．位移D．时间4、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()A．齿轮A的角速度比C的大B．齿轮A、B的角速度大小相等C．齿轮B与C边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大5、(本题9分)在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且大小为2m/s2，t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法中不正确的是A．a车做匀速运动且速度为2m/sB．b车做匀减速运动C．t=3s时两车相遇D．t=3s时b车的速度为8m/s6、2019年春节期间热映的电影《流浪地球》被称为中国科幻电影的里程碑，影片中提到利用赤道发动机反向喷射使地球停止自转，可见赤道的地理位置很特殊．发射人造卫星一般也将发射场选择在尽可能靠近赤道的地方，这样选址是因为在赤道附近A．重力加速度较大B．地球的引力较大C．地球自转角速度较大D．地球自转线速度较大7、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.8、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量9、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在表面水平的力传感器上，一质量为m的小球，从弹簧正上方距弹簧上端高h处由静止释放，不计空气阻力，以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox．力传感器记录的弹簧弹力大小F随小球下落距离x变化的关系图象如图乙所示，图乙中h、x0已知，重力加速度为g．则下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为B．小球动能的最大值为C．弹簧压缩量为2x0时，弹簧的弹性势能最大D．小球加速度的最大值为g10、如图所示，M，N是两块挡板，挡板M高h′=10m，挡板N的下边缘高h=11.8m.从高H=15m的A点以速度v0水平抛出一小球，A点与两挡板的水平距离分别为d1=10m，d2=20m.N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小是下列给出数据中的哪个(g取10m/s2)()A．8m/sB．14m/sC．20m/sD．26m/s11、如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ=45°，重力加速度为g，静电力常量为k．则A．带电小球A在B处产生的电场强度大小B．带电小球A在B处产生的电场强度大小C．细绳的长度D．细绳的长度12、(本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（）A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）．14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，如图所示．其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g＝9.8m/s2.本实验所用电源的频率f＝50Hz.(结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB＝__________________m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度vD＝________m/s.(2)从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp＝________J，重锤动能增加量为ΔEk＝________________________J.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)黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体，黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。某中子星的球体半径为，在距中子星表面高度处绕中子星运动的小星球其周期为。已知引力常量为，中子星质量分布均匀。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。16、（12分）(本题1分)如图所示，两平行金属板A、B长L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一不计重力的带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RD垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面MN、PS间的无电场区域．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RD与界面PS的交点．（1）粒子穿过MN时偏离中心线RD的距离以及速度大小？（2）粒子到达PS界面时离D点的距离为多少？（3）设O为RD延长线上的某一点，我们可以在O点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O点做匀速圆周运动，求在O点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数k=1．0×101N·m2/C2，保留两位有效数字）17、（12分）如图所示，质量为M的物体B放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m的物体A，与物体A相连接的绳与竖直方向成θ角，两物体始终与车厢保持相对静止.求：(1)车厢的加速度大小；(2)绳对物体A的拉力大小；(3)物体B对车厢底板的压力的大小。

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、A【解析】

A.根据电场强度的定义，可知，电场强度在数值上等于单位电荷在该点所受的电场力，故A正确；B.电场强度的方向总是跟正电荷所受的电场力的方向相同，与电荷所受的电场力的方向相反，故B错误；C.电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关；如果没有把试探电荷q放进去，则这一点的电场强度不变，故C错误；D.场强取决于电场本身，与检验电荷无关，故D错误；2、B【解析】

AB．与之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对相互作用力，不是一对平衡力，而与、是否相等无关，故选项B正确，A错误；C．万有引力存在于一切物体之间，故选项C错误；D．为两物体之间的距离，就是重心到重心的距离，所以如果知道两个物体间重心之间的距离，就算不能看成质点也能用万有引力公式进行计算．例如两个靠的很近的铅球之间的万有引力，故选项D错误．3、D【解析】加速度、速度和位移都是既有大小又有方向的物理量是矢量，而时间只有大小无方向，是标量；故选D.4、D【解析】

AB．齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度．而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，AB错误；C．B、C两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式可知，半径比较大的齿轮B比C边缘的线速度大，C错误；D．齿轮A、B边缘的线速度相等，根齿轮B比C边缘的线速度大，所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的大，D正确．5、D【解析】

A.s-t图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：．故A正确．B.s-t图象的斜率等于速度，可知b车做匀减速运动，选项B正确；C.t=3s时两车位移相同，则两车相遇，选项C正确；D.t=3s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相等，此时两车的速度相等，则t=3s，b车的速度为：vb=va=2m/s，故D错误．此题选择不正确的选项，故选D.6、D【解析】

A、赤道处向心加速度最大，重力加速度最小，故A错误；B、由万有引力定律可知物体在地球表面各点所受的引力大小相等，故B错误；C、在地球上各点具有相同的角速度，故C错误；D、赤道处相对于地心具有的初速度大，发射时所需能源少，故D正确．故选D7、CD【解析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。8、BD【解析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。9、AB【解析】A、由图乙可知，当弹簧压缩量为时，有，则，故选项A正确；B、在小球下落的过程中，小球克服弹力做的功即为乙图中三角形的面积大小，即，对小球由动能定理得：，可得小球的最大动能，选项B正确；C、由于小球刚落到弹簧上端时速度不是零，故可知当弹簧的压缩量为时小球的速度还不是零，小球继续向下运动，当小球速度为零时，弹簧的最大压缩量将大于，故选项C错误；D、由上面分析可知，小球的最大压缩量将大于，则小球受到弹力的最大值大于，可知小球的最大加速度，选项D错误．点睛：解决本题的关键知道小球在整个过程中的运动情况，结合图象，综合牛顿第二定律进行分析求解．10、BC【解析】

要使小球能越过M的最高点，则速度要使小球能越过N的最低点，则速度即若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小范围：；故选项AD错误，BC正确；故选BC。11、AC【解析】

AB．设右侧小球所受电场力为F，对右侧小球受力分析，由平衡条件可得：、，解得：；据可得，带电小球A在B处产生的电场强度大小．故A项正确，B项错误．CD．设绳长为L，据库仑定律可得：，解得：．故C项正确，D项错误．12、BCD【解析】

A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）线速度（2）AC【解析】

(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们是皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等；(2)探究向心力和角速度的关系时，利用控制变量法，根据可知控制质量相同和半径相同，所以将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处；14、(1)①0.978②1.36(2)①0.460②0.447【解析】(1)vB＝m/s＝0.978m/svD＝m/s＝1.36m/s(2)ΔEp＝mghBD＝1×9.8×(95.9－49.0)×10－3J＝0.460JΔEk＝m(vD2－vB2)＝×1×(1.362－0.9782)J＝0