河北省枣强中学2021-2022学年物理高一下期末学业水平测试模拟试题含解析

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（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)假设月球半径为，月球表面的重力加速度为．如图所示，“嫦娥三号”飞船沿距月球表面高度为3的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是A．飞船在Ⅱ轨道上由点运动到点的过程中，动能减小B．飞船在点点火变轨前后相比较，变轨后动能减小C．飞船在轨道Ⅲ跟轨道Ⅰ的线速度大小之比为1:2D．飞船在轨道Ⅱ绕月球运动一周所需的时间为2、(本题9分)如图为明代《天工开物》一书中“牛力齿轮翻车”，记录了祖先的劳动智慧。图中三个齿轮A、B、C的半径依次减小。在牛拉转过程中A．A、B角速度大小相等B．A、B边缘向心加速度大小相等C．B、C的转动周期相等D．B、C边缘的线速度大小相等3、起重机沿竖直方向以大小不同的速度两次匀速吊起质量相等货物，则两次起重机对货物的拉力和起重机的功率大小关系是（）A．拉力不等，功率相等 B．拉力不等，功率不等C．拉力相等，功率相等 D．拉力相等，功率不等4、(本题9分)由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零．通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（）A．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将开始远离B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近C．假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大5、(本题9分)一条小船在珠江中从西向东匀速直线航行，船上的人正相对于船以0.4m/s的速度匀速竖直向上升起一面旗帜。当他用20s升旗完毕时，船行驶了6m，那么旗相对于岸的速度大小为（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s6、(本题9分)物体在水平拉力F作用下，沿x轴由坐标原点开始运动，设拉力F随x的变化分别如图甲、乙、丙所示，图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W甲、W乙、W丙，则以下说法正确的是A．W甲>W乙>W丙 B．W甲=W乙>W丙C．W甲=W乙=W丙 D．W甲>W乙=W丙7、(本题9分)在离地面30m高处，将一小球竖直向上抛出，到达最大高度h的时，速度为10m/s，则小球抛出5s末的速度大小、方向和5s内位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向竖直向上B．v＝30m/s，方向竖直向下C．x＝45m，方向竖直向下D．x＝25m，方向竖直向下8、(本题9分)如图所示，小球用轻质细线拴着在水平面内做半径为的匀速圆周运动，当小球运动到左侧时，在小球的正上方高度为的小球水平飞出，飞出时的速度大小为.不计空气阻力，重力加速度为。要使小球在运动一周的时间内与小球相碰，则小球的向心加速度大小可能为（）A． B． C． D．9、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：110、(本题9分)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x2～x3段是匀强电场11、某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力12、(本题9分)如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一试探电荷q=+4×10-9

C，在电场中P点受到的静电力F=6×10-7

N．则：（1）P点的场强大小？（2）将试探电荷移走后，P点的场强大小为？（3）放一电荷量为q′=1.2×10-6

C的电荷在P点，受到的静电力F′的大小？14、(本题9分)如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力Ｆ作用于C物体，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，且三者相对静止，下面关于摩擦力的说法正确的是：()A．A不受摩擦力作用B．B不受摩擦力作用C．C不受摩擦力作用D．以A、B、C为整体，整体受到的摩擦力为零15、(本题9分)如图所示，匀强电场方向平行于xoy平面，在xoy平面内有一个半径为R=5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，P点的电势满足p25sin(V)匀强电场的大小E=_____V/m，方向为_____。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)为了测量某行星的质量和半径,宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,登陆舱在行星表面着陆后,用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码,读数为F.已知引力常量为G.求该行星的半径R和质量M。17、（10分）据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？

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】A.飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，万有引力做正功，动能增大，故A错误；B.飞船在A点处点火时，是通过向行进方向喷火，做减速运动，向心进入椭圆轨道，所以点火瞬间动能是减小的，故B正确；C.根据环绕速度公式∝，飞船在轨道Ⅲ跟轨道Ⅰ的轨道半径之比为1:4，故线速度之比为2:1，故C错误；D.在月球表面，重力等于万有引力，故：飞船在轨道Ⅰ绕月球运动，万有引力等于向心力，故：，=轨道Ⅱ的半长轴为2.5R，根据开普勒第三定律：联立解得：，故D错误．故选B2、C【解析】

A.齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，故vA：vB=1：1，根据公式v=ωr可知，齿轮A的半径大于齿轮B，则齿轮A的角速度小于齿轮B，故A错误；B.根据可知，vA：vB=1：1，齿轮A的半径大于齿轮B的半径，故A、B边缘向心加速度大小不相等，故B错误；C.B、C属于同轴转动，故BC的转动周期相等，故C正确；D.根据v=rω，BC的角速度相等，半径不相等，故线速度大小不相等，故D错误；3、D【解析】

货物两次都做匀速直线运动，故竖直方向上合力为零，即拉力等于重力，故两次拉力相等，功率P=Fv=mgv，因速度不同，故功率不同，故D正确．故选D．【点睛】此题是对功率公式的考查；注意当货物静止在空中、匀速竖直上升、匀速竖直下降时，起重机对货物的拉力都等于货物的重力．4、D【解析】由图可知，两个分子从处的分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为1．A、B、C、结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，A错误，B错误，C错误；D、由于，可知分子在处的分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子力做正功，分子的速度增大；当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，分子力做负功，分子的速度减小，所以当时它们的速度最大，D正确；故选D．5、C【解析】

选河岸为参考系，船运动的速度是旗子相对于船竖直向上的速度为v2=0.4m/s故旗子相对于船的速度为A.0.3m/s与计算结果不符，故A错误。B.0.4m/s与计算结果不符，故B错误。C.0.5m/s与计算结果相符，故C正确。D.0.6m/s与计算结果不符，故D错误。6、D【解析】

F-x图象的“面积”等于拉力做功的大小，则得到拉力做功分别为：，其中，则W1=πFmx0；W2=Fmx0；W3=Fmx0；故有：W1＞W2=W3。A.W甲>W乙>W丙，与结论不相符，选项A错误；B.W甲=W乙>W丙，与结论不相符，选项B错误；C.W甲=W乙=W丙，与结论不相符，选项C错误；D.W甲>W乙=W丙，与结论相符，选项D正确；7、BD【解析】根据上抛运动的特点知，物体上升到最高点后，再下落距离时，速度大小也为10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；抛出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，负号说明方向竖直向下；位移为：，负号说明方向竖直向下，故BD正确，AC错误．8、AD【解析】

B做平抛运动，在竖直方向，有得则水平方向的位移为若要使小球在运动一周的时间内与小球相碰，根据几何关系可知，当A运动或时恰能与B相碰，则有或又向心加速度，联立解得或故选AD。【点睛】根据B做平抛运动的特点，求出B的水平位移，结合几何关系，分析A与B相碰的时间，求出A运动的周期，再根据即可求解。9、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.10、ABD【解析】

根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x1段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.【点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.11、AD【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。12、ABD【解析】

因为接地空腔导体里面无电荷，带电体Q感应远端为正电荷，近端为负电荷，导体接地，说明远端为地球，近端为导体，故导体外表面带负电荷，外表面的电荷量不为零，C错误；而空腔内由于静电屏蔽的作用，其内部的场强为零，故A正确；但因为无穷远处的电势为零，而地球相当于很远的地方，故地球上电势为零，而导体与地球相连，是一个等势体，故导体空腔内任意点的电势也为零，B正确；导体空腔内表面的电荷量为零，即内表面没有电荷，D正确．【点晴】如果导体空腔不与大地相连，则空腔内部的电场强度为零，电势不为零，在空腔的右侧感应负电荷，在空腔的左侧感应正电荷；如果空腔接地，则说明空腔与地球连成了一个整体，它们是一个等势体，其内部的场强为零，电势也为零．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)1.5×102N/C(2)1.5×102N/C(2)1.8×10-4N【解析】P点的电场强度：E＝Fq＝6×10F′＝q′E＝1.2×10-6×150＝1.8×10-4N14、B【解析】

有运动状态判断摩擦力的有无，由整体法据二力平衡判断A与地面间的摩擦力，再用隔离法结合二力平衡或假设法判断