湖南省桃江县一中2022年物理高一下期末监测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，半圆形轨道位于竖直平面内，O为圆心，OP水平、PQ竖直，现将A、B、C三个小球分别从O、P、Q三点同时水平抛出，三球都落在M点，空气阻力忽略不计，则以下说法错误的是A．A、B两球同时到达M点B．C球抛出的初速度最大C．小球C的飞行时间最长D．整个飞行过程中小球C的速度变化量最大2、(本题9分)下列说法正确的是A．功率表示力对物体做功多少B．功的单位可以用C．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律D．牛顿由于测出了万有引力常量而被称为第一个“称量地球的质量”的人3、(本题9分)如图所示，C为两极板水平放置的空气平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带点尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是：A．把R1的滑片向左移动 B．把R2的滑片向右移动C．把R2的滑片向左移动 D．把开关S断开4、(本题9分)如图所示，长为R的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端与光滑水平转轴O相连，现给小球一个初速度，使它在竖直面内做圆周运动，已知小球在最高点的速度大小为v，重力加速度为g。下列说法正确的是A．小球在最高点的速度v最小为gRB．小球在最高点对轻杆的作用力方向一定竖直向上C．小球在最高点时对轻杆的作用力大小可能等于mgD．小球在最高点的速度v越大，轻杆对小球的作用力越大5、(本题9分)河宽400m，船在静水中速度为4m／s，水流速度是3m／s，则船过河的最短时间是()A．140s B．100s C．120s D．133s6、下面关于物体动量和冲量的说法，正确的是（）A．物体所受冲量是状态量，动量是过程量B．物体所受合外力冲量不为零，它的动量可能不变C．物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向D．物体所受合外力越大，它的动量变化就越大7、(本题9分)科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（）A．地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等B．木星与地球的第一宇宙速度之比为GC．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D．地球与木星的质量之比为G8、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，A．矿车上升所用的时间之比为4:5B．电机的最大牵引力之比为2:1C．电机输出的最大功率之比为2:1D．电机所做的功之比为4:59、(本题9分)两点电荷q1、q2固定在x轴上，在+x轴上每一点的电势随x变化的关系如图所示，其中x＝x0处的电势为零，x＝x1处的电势最低．下列说法正确的是（）A．x＝x0处的电场强度为零 B．x＝x1处的电场强度为零C．q1带正电、q2带负电 D．q1的电荷量比q2的大10、(本题9分)2019年1月19日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星。对于那些在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，下列物理量一定相同的是A．线速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小11、(本题9分)光滑的水平面上有一辆小车处于静止状态，在力F作用下小车开始加速，如图所示，则（）A．力F对小车做正功 B．力F对小车做负功C．合力对小车做正功 D．以上说法都不对12、(本题9分)我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的19，火星的半径约为地球半径的1A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的63二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，重物带动纸带从静止开始下落，某实验小组利用此装置验证机械能守恒定律．（1）关于这一实验，下列说法中正确的是________.A．必须测量重物质量B．打点计时器可以用4节干电池串联组成电源C．可以用手托住重物，待纸带自由下垂稳定后再释放重物D．先接通电源，再释放纸带（1）小明得到如图所示的纸带，纸带上各点O、A、B、C…是打点计时器打出的点，其中O点为纸带上打出的第一个点，相邻点的时间间隔为0.01s．重物下落高度可从纸带上各点间的距离直接测出．已知当地的重力加速度g，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_________．A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．OE、CE和EG的长度D．AC、BD和EG的长度（3）小明同学用刻度尺测得OA＝9.61cm，OC＝15.89cm，OE＝13.64cm．重物的质量为1.00kg，取g＝9.80m/s1．在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝______J；重物的动能增加量ΔEk＝_______J(结果均保留三位有效数字)．（4）小华同学利用该实验装置测定当地的重力加速度g．打出了一条纸带后，在纸带上测量出了各点到第一个点的距离h，并算出了各点对应的速度v，以h为横轴，以v1为纵轴画出了如图所示的图线．由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是__________．A．重物下落过程受到空气阻力B．先释放重物，再接通打点计时器的电源C．所用电源的频率偏大小华测出该图线的斜率为k，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g____k(选填“>”、“=”或“<”)．14、（10分）(本题9分)如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig=1mA，R1=900Ω，R2=Ω（1）当S1和S2均断开时，改装成的是_______表，最大量程是__________．（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是_______表，最大量程是___________．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)两轮平衡车(如图所示)广受年轻人的喜爱.它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0.小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动时，受到的阻力恒为f，已知小明和平衡车的总质量为（1）求平衡车能达到的最大行驶速度vm（2）假设启动过程是由静止开始的加速度为a的匀加速运动，平衡车达到最大功率所用的时间t为多少？（3）小明想研究此平衡车在一定条件下的续航里程.他设想以某一恒定速度行驶直至能量耗尽，若忽略启动和停止过程平衡车的能量消耗及位移，则可由平衡车行驶的速度和时间，利用公式x=vt估算出平衡车单次行驶的最大距离x.除此之外，请你再提供一种估算的方法，说明还需要哪些物理量，并给出最大距离的表达式.(注意：需要用到题目中没有给出的物理量，请在解答过程中做必要的说明)16、（12分）如图所示，用绝缘细绳系带正电小球在竖直平面内运动，已知绳长为L，重力加速度g，小球半径不计，质量为m，电荷q．不加电场时，小球在最低点绳的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低点时的速度大小；(2)如果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，若使小球在后面的运动中，绳出现松软状态，求电场强度可能的大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，一对平行金属极板相距，两板间匀强电场方向向下，场强大小，其中下极板接地（零电势）．A点距下板为，B板距下板为，试求：（电子电荷量为）（1）两金属板之间的电势差大小；（2）将一个电子从A点移动到B点电场力做的功？电子的电势能是增加还是减少？

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、B【解析】

AC．三小球的平抛运动竖直方向做自由落体运动，有h=12gt2，而竖直位移有hA=hB＜B．平抛的水平方向为匀速直线运动，有x=vt，而xA＜xB=xC，则平抛的初速度vA<vB，D．根据△v=a△t可知，加速度为g一定，C球的运动时间最长，则速度变化量最大，故D正确.2、C【解析】

A．功率表示力对物体做功的快慢程度，选项A错误；B．功的单位可以用N∙m=J表示，1N=1kg⋅m/s2是力的单位，选项B错误；C．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律，选项C正确；D．卡文迪许由于测出了万有引力常量而被称为第一个“称量地球的质量”的人，选项D错误；故选C.3、C【解析】

要使尘埃P向下加速运动，电容C两端电压就得下降A．在含容电路中相当于一根导线，滑动的滑片，电容两端的电压不会发生变化，故A错误；BC．和电源组成分压电路，把R2的滑片向左移动，电容两端电压就会下降，尘埃P向下加速运动；R2的滑片向右移动，电容两端电压就会上升，尘埃P向上加速运动；故B错误，C正确；D．把开关S断开，电容C两端电压等于电源电动势，电压升高，尘埃P向上加速运动，故D错误。故选C。【点评】稍难．电容器稳定后可认为断路，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压．与电容器串联的电阻可作为导线处理。4、C【解析】

A.细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点时，由于杆能支撑小球，所以v的最小值为1．故A项不符合题意；BCD.根据向心力公式Fn=mv2R知，vmg-F=mv可知，v增大，F减小，当v>gRmg+F=mv此时杆对小球的作用力大小可能等于mg，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的作用力大小可能等于mg，v增大，F增大。因此v由零逐渐增大，杆对小球的弹力先减小后增大，故BD不符合题意，C符合题意。5、B【解析】

渡河时间最短时要求在垂直于河岸的方向上速度的分量最大，所以当船头垂直于河岸时，渡河时间最短．【详解】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡过河时间等于沿船头指向运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】利用渡河问题来考查矢量的合成与分解是常见的一种题型．关键是把船在静水中的速度沿平行于河岸和垂直于河岸进行分解，当在垂直于河岸上的速度最大时，渡河时间最短，当沿河岸方向上的分量与河水速度相等时，能垂直河岸渡河．6、C【解析】

A．冲量是力在时间上的积累，是过程量，动量是某时刻速度与质量的乘积，是状态量，A错误；B．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定改变，B错误；C．根据动量定理：可知物体动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量方向，C正确；D．物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化量就越大，D错误。故选C。7、AD【解析】

A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；B.根据重力提供向心力得G1=mv12RC.根据开普勒第三定律得a13TD.根据重力与万有引力相等，根据G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的质量为8、AC【解析】

A．由图可得，变速阶段的加速度，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为，选项A正确；B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力，匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功；第②次提升过程做功；两次做功相同，选项D错误．【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．9、BD【解析】

试题分析：根据电场线的性质，沿着电场的方向电势越来越低，可以知道在坐标前后电场的方向发生变化，由向右的方向变为向左的方向，从而可以知道在坐标出电场强度为零，故选项A错误，B正确；由于在电势为零，同时左侧电势为正值，可以知道带负电、带正电，同时的电荷量比的大，故选项C错误，选项D正确．所以本题正确选项为BD．10、ACD【解析】

根据万有引力等于向心力，则有，解得，，，对于在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，故其线速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗卫星的质量未知，所以向心力的大小不一定相同，故选项A、C、D正确，B错误。11、AC【解析】

AB．小车向右运动故位移向右，力F对物体做功为：由于，故力F做正功，故A正确，B错误；C．小车做加速运动，根据动能定理可得：故合力做正功，故C正确；D．由ABC可知，D错误；故选AC。12、BC【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；CD、由GMmR2=mv2R=mg故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）D（1）BC（3）1.561.54（4）B＞【解析】

（1）此实验要验证的关系是mgh=mv1，两边的质量m可以消掉，则没必要测量重物质量，选项A错误；打点计时器必须要接低压交流电源，选项B错误；实验前用手拉住纸带保持竖直，然后由静止释放，选项C错误；实验时要先接通电源，再释放纸带，选项D正确；（1）根据要验证的关系mgh=mv1，若已知BC和CD的长度可求解C点的速度，再已知OC可验证机械能守恒定律，选项B正确；若已知CE和EG的长度可求解E点的速度，再已知OE可验证机械能守恒定律，选项C正确；根据AD的数据不能验证机械能守恒定律；故选BC.（3）在OC段运动过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝mghOC=1×9.8×0.1589J=1.56J；打C点时重物的速度：；重物的动能增加量ΔEk＝．（4）从图象中可以看出，当物体下落的高度为0时，物体的速度不为0，说明了操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源。故选B.若阻力不能忽略，则有：mgh-fh=mv1，则v1=（g-）h，斜率k＜g，即当地的重力加速度g>k。