河北省沧州盐山中学2022年高一物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，运动周期TA：TB=22：1，则（）A．轨道半径rA：rB=8：1B．线速度vA：vB=1：2C．角速度ωA：ωB=4：1D．向心加速度aA：aB=1：22、牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常量的科学家是:A．开普勒 B．伽利略 C．卡文迪许 D．牛顿3、如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，向心加速度大小为aA、aB，则A．ωA<ωB，vA=vBB．ωA>ωB，aA=aBC．ωA=ωB，vA<vBD．ωA=ωB，aA>aB4、(本题9分)摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。在摩天轮转动过程中，下列叙述正确的是A．乘客的速度保持不变B．乘客的机械能保持不变C．乘客的动量保持不变D．乘客重力的瞬时功率在变化5、(本题9分)曲线运动的物体，在运动过程中一定发生变化的是A．速度大小 B．速度方向 C．加速度大小 D．加速度方向6、(本题9分)下列说法中错误的是（）A．德国天文学家开普勒提出天体运动的开普勒三大定律B．牛顿总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量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7、(本题9分)如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻为r0。不称重物时，滑片P在A端；称重物时在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的阻值发生变化，通过电流表的示数即可显示被称物体的重量值。已知P的滑动过程，弹簧始终未超出弹性限度，则闭合开关S后A．不称重物时电流表的不数为零B．达到最大称重值时电路中的电流为I=C．电流表示数越大，则说明所称物体越重D．所称物体越重，电源的总功率越大8、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是A．整个过程中，重力做功B．整个过程中，重力做功C．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率D．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率9、(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．下列说法正确的是（）A．卫星P的角速度小于卫星Q的角速度B．卫星P的周期小于卫星Q的周期C．卫星P在运行轨道上完全失重，重力加速度为0D．卫星P的发射速度大于7.9km/s10、(本题9分)如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A．竖直方向速度大小为vsinθB．竖直方向速度大小为vcosθC．相对于地面速度大小为vD．相对于地面速度大小为v11、(本题9分)如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点，则（）A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加12、(本题9分)下列说法正确的是A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．物体做匀速圆周运动时其向心力垂直于速度方向，不改变线速度的大小二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)关于行星绕太阳的运动，离太阳越远的行星公转周期___________（填“越大”或“越小）．14、万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、(本题9分)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）．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)宇航员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球以v0的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升离抛出点的最大高度为h（h远小于星球半径），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G，求：（1）求该星球表面的重力加速度；（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，求该星球的密度．17、（10分）(本题9分)宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课．若已知飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为，地球半径为，地球表面重力加速度，求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）飞船离地面的高度．

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】根据万有引力提供向心力得：GMmr2＝m4π2rT2，解得：r＝3GMT24π2，因为TA：TB=22：1，所以rA：rB=2：1，故A错误；根据GMmr2＝点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、加速度、周期与轨道半径的关系．2、C【解析】

牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是卡文迪许.A.开普勒.故选项A不符合题意.B.伽利略.故选项B不符合题意.C.卡文迪许.故选项C符合题意.D.牛顿.故选项D不符合题意.3、D【解析】

杆上A、B两点绕O点同轴转动，则角速度相等，即ωA=ωB，根据v=ωr，因rA>rB，则vA>vB；根据a=ω2r可知，aA>aB，故选项D正确，ABC错误.4、D【解析】

AC.因为速度是矢量，做圆周运动的乘客其速度方向时刻变化，所以乘客的速度时刻变化，根据P=mv可知，乘客的动量大小不变，而动量的方向和速度方向相同，所以动量时刻变化，故AC项与题意不相符；B.根据机械能等于重力势能和动能之和，知摩天轮做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，其重力势能变化，所以机械能在变化，故B项与题意不相符；D.摩天轮转动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直方向的分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D项与题意相符。5、B【解析】

AB．曲线运动过程中速度的方向时刻变化着，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，A错误B正确；CD．平抛运动是曲线运动，但是运动过程中加速度恒定，大小和方向都不变，CD错误6、D【解析】A、德国天文学家开普勒研究了第谷观测记录的天文数据，总结出了开普勒三大定律，故A正确；

B、牛顿总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律，故B正确；

C、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测出了引力常量，故C正确；

D、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，这是对同一个行星而言，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误．点睛：本题是物理学史问题，根据开普勒、牛顿、卡文迪许等科学家的成就进行解答；行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，这是对同一个行星而言．7、CD【解析】

A.不称重时，P在A端，接入电路的电阻最大，电流最小，但不为零，故A错误；B.达到最大称重值时，滑动端到达B端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为零，则电路中的电流为I=EC.所称物体越重，P越向下，接入的电阻越小，电流越大，故C正确；D、总功率P总=EI，E不变，所称物体越重，电流I越大，则电源的总功率越大，故D正确。8、AD【解析】AB、根据重力做功可知，故A正确，B错误；CD、根据动能定理得，物块到达底端时的速度，A物体重力的瞬时功率，B物体重力的瞬时功率，则，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．9、AD【解析】A、根据万有引力提供向心力，有，可得，而P卫星的轨道半径大，故角速度较小，故A正确．B、由，可得，而P卫星的轨道半径大，其周期较大，故B错误．C、万有引力完全提供向心力，故在运行轨道上完全失重，，故重力加速为，不为零，故C错误．D、近地卫星的发射速度为7.9km/s，卫星发射的越高，需要的能量越高，故“高分一号”的发射速度一定大于7.9km/s，故D正确．故选AD．【点睛】卫星的线速度，加速度，周期与半径有关，依据万有引力等于向心力，确定出各量与半径的数量关系，进而分析比较所给问题．10、AC【解析】

AB.由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；11、BC【解析】

由几何关系，可知b的电势大于a的电势，故A错误；把负电荷从a移到b，电势能减少，故D错误；由对称性和电场的叠加原理，可得出a、b的合电场强度大小、方向都相同，故B、C正确。12、CD【解析】匀速圆周运动中的匀速是指物体速度的大小不变，速度的方向是时刻在变化的，所以A错误；做匀速圆周运动的物体受到的合力的方向始终指向圆心，所以受到的合力是变化的，由牛顿第二定律可知，加速度也必定是变化的，所以匀速圆周运动是变加速运动，B错，C正确；物体做圆周运动时其向心力时刻指向圆心，速度方向与轨迹相切，所以二者相互垂直，所以不改变速度的大小，只改变速度的方向，故选CD.思路分析：做匀速圆周运动的物体，要受到始终指向圆心的力的作用来做为向心力，力的大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度也是变化的试题点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的二．填空题(每小题6分，共18分)13、越大【解析】行星绕太阳运动过程中，万有引力充当向心力，故有，解得，所以公转半径越大，周期越大，即离太阳越远的行星公转周期越大．【点睛】本题也可以根据开普勒第三定律分析．14、7.9km/s【解析】

[1]根据万有引力定律则有：可得：，质量的单位为kg，距离的单位为m，引力的单位为N，所以的单位为；[2]在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，其大小约为7.9km/s；15、1:24:1【解析】设剪断细线前两物体离地面的高度均为h；剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度为