江苏省江阴市石庄中学2021-2022学年物理高一下期末统考试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)2019年4月10日晚9时许，全球多地天文学家同步公布的首张黑洞照片（如图）。假设银河系中两个黑洞A、B，它们以二者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动，测得A、B到O点的距离分别为r和2r。黑洞A、B均可看成质量分布均匀的球体，不考虑其他星球对黑洞的引力，两黑洞的半径均远小于它们之间的距离。下列说法正确的是（）A．黑洞A、B的质量之比为1∶2B．黑洞A、B所受引力之比为1∶2C．黑洞A、B的角速度之比为1∶2D．黑洞A、B的线速度之比为1∶22、如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低3、(本题9分)如图所示，在某匀强电场中，M、N两点相距L=10cm，它们的连线与电场强度方向之间的夹角，若将一电子从M点移到N点，需克服电场力做功24eV，已知．则该匀强电场的电场场强大小为A．200V/m B．240V/mC．300V/m D．400V/m4、(本题9分)把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中，下列说法正确的是()A．重力做的功为mgh B．空气阻力做的功为-2fhC．空气阻力做功为零 D．重力做功为2mgh5、在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5eV（1eV=1．6×10-19J），则以下说法中正确的是（）A．电场强度的方向一定由b直线指向aB．a、b两点间电势差Uab=5VC．电子的电势能减少5eVD．电子的电势能减少5J6、(本题9分)要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是()A．已知地球半径RB．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC．已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD．已知地球公转的周期T′及运转半径r′7、如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是()A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒8、(本题9分)下列关于电动势的说法正确的是（）A．电动势就是电压，它是内外电压之和B．电动势不是电压，它在数值上等于内外电压之和C．电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量D．电动势的大小与外电路的结构有关9、我国2020年将首次探测火星，将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”，其半径约为地球半径的，质量约为地球质量的，设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动，距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等，下面说法正确的是A．卫星A、B加速度之比为2：5B．卫星A、B线速度之比为C．卫星角速度之比为D．卫星A、B周期之比为10、(本题9分)发动机额定功率为P0的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为F，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为F0和a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是(）A． B．C． D．二、实验题11、（4分）(本题9分)为了探究“合力做功与速度变化的关系”，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置．他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m．要完成该实验，请回答下列问题：（1）实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________．（2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O．在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1，x2，x3……，如图所示．实验中，可认为滑块所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝_______，打B点时小车的速度v＝_______．（3）以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的v2－W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为________．分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______．12、（10分）(本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；c．作出W-v草图；d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．必须测量出小车的质量

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

A．两个黑洞A、B以二者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动，构成双星系统，根据万有引力提供向心力，有知半径之比等于质量之反比，故质量之比为2：1，选项A错误；B．黑洞A、B间的万有引力属于相互作用力，大小相等，选项B错误；C．两黑洞属于同轴转动模型，做匀速圆周运动的周期相同，则角速度相等，之比为1：1，选项C错误；D．根据线速度与角速度关系知线速度与半径成正比，黑洞A、B的线速度之比为1：2，选项D正确。故选D。2、C【解析】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。3、C【解析】

M到N，电场力做功为所以匀强电场的电场强度为：，故ABD项不符合题意，C项符合题意．4、B【解析】

物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零．故AD错误．在上升的过程中，空气阻力做功为-fh，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh，则整个过程中空气阻力做功为-2fh．故B正确，C错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关.5、C【解析】由题意知，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电势能减少5eV，电场强度的方向不一定由b指向a．故AD错误，C正确．a、b两点电势差，故B错误；本题选错误的，故选ABD.6、ABC【解析】

A．根据，得，仅知道地球的半径，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常数，可以求出地球的质量，故A正确；B．卫星绕地球做匀速周运动，根据万有引力提供向心力有，得地球质量，故已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v，可以计算出地球质量，故B正确；C．根据得，根据万有引力提供向心力，解得，故已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T可以计算地球的质量，故C正确；D．地球绕太阳公转，中心天体是太阳，根据万有引力提供向心力只能求太阳的质量，故已知地球公转的周期T′及运转半径r′不可以计算地球的质量，故D错误；7、AB【解析】

整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，系统初动量为零，物体离开弹簧时向右运动，根据系统的动量守恒定律得小车向左运动，故A正确；取物体C的速度方向为正方向，根据系统的动量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比，故B正确；当物体C与B端粘在一起时，整个系统最终的速度相同，根据系统的动量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系统又处于静止状态，故C错误；物块C与B碰后要粘在一起，则损失机械能，则整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒，选项D错误。8、BC【解析】试题分析：电动势在数值上等于内外电压之和，但是电动势与电压实质上不同，故A错误，B正确C、电源的电动势由电源本身的性质决定的，是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，与外电路的结构无关，故C正确，D错误故选BC考点：对电源电动势的理解点评：容易题．电动势是电源的一个重要参量，它表征在电源内部非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转化为电势能的物理量．其定义式为．由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路也无关．9、AD【解析】

设火星质量为M，地球质量则为10M，火星的半径为R，则火星卫星A的轨道半径，地球卫星B的轨道半径；A.根据加速度公式，可知，，所以，A正确；B.根据公式，可得，可知，，所以，B错误；C.由线速度之比为，可得角速度之比，选项C错误；D.周期，周期之比，选项D正确；10、AC【解析】

汽车匀加速启动时，a一定，根据v=at知v增大，根据知F一定，根据P=Fv知，功率P也均匀增大，达到P额后，功率保持不变，由v继续增大，牵引力减小，当F=f时，a=0，速度达到最大，之后匀速．A.根据以上分析，故A符合题意．B.根据以上分析，最终加速度为零，故B不符合题意．C.根据以上分析，故C符合题意．D.根据以上分析，功率均匀增大，故D不符合题意．二、实验题11、沙和小桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力；；；；质量；【解析】

（1）当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（2）从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝mgx2，打B点时小车的速度.（3）根据图象上的点，可知，可以得出得v2随W变化的表达式为：v2=0.01+4.7W；

功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则k=，代入单位后，k的单位为kg-1，所以与该斜率有关的物理量为质量；【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础．12、D毫米刻度尺AB【解析】

(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故选项A正确；B．小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故选项B正确；C．本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩