江苏省连云港市灌南县二中2022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：（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)一段路程为s，一辆警车通过前23s的平均速度为V1，通过后13A．13(C．3v12、在水平匀速飞行的飞机上，每隔相等时间依次释放甲、乙、丙三个物体，若不计空气阻力，当刚释放丙物体时，三个物体位置为A． B．C． D．3、(本题9分)已知海王星和地球的质量比M：m=16:1，它的半径比R：r=4:1，则海王星和地球表面的重力加速度之比（）A．1:2 B．2:1 C．4:1 D．1:14、(本题9分)一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中小球的动能变化量△Ek为（

）A．△v=0

B．△v=12m/sC．△Ek=1.8J

D．△Ek=10.8J5、(本题9分)北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后的第三个成熟的卫星导航系统．已知某北斗导航卫星的轨道高度约为21500km，同步卫星的轨道高度约为36000km，地球半径约为6400km，则下列说法中正确的是（）A．该导航卫星的线速度大于7.9km/sB．地球同步卫星的运转角速度大于该导航卫星的运转角速度C．地球赤道上的物体随地球自转的周期小于该导航卫星的运转周期D．该导航卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度6、(本题9分)在物理学史上,测出万有引力常量G的科学家是()A．开普勒 B．伽利略 C．卡文迪许 D．牛顿7、(本题9分)如图为两个高度相同、倾角不同的光滑斜面．让质量相同的两个物体分别沿两个斜面由静止从顶端运动到底端．在此过程中，两个物体的（）A．重力的冲量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的冲量大小相同8、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号系统定位精度由10米提升至6米。若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度大于b的角速度9、(本题9分)如图所示，质量均为的物块和用不可伸长的轻绳连接，放在倾角为的固定光滑斜面上，而能沿光滑竖直杆上下滑动，杆和滑轮中心间的距离为，物块从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为．在物块下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（）A．开始下落时，的加速度大于B．物块的重力势能减小量为C．物块的平均速度小于物块的平均速度D．物块的末速度为10、(本题9分)某河宽为600m，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示，现船以静水中的速度4m/s渡河，且船渡河的时间最短，下列说法正确的是（）A．渡河最短时间为150sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船离开河岸400m时的速度大小为2m/sD．船在河水中航行的轨迹是一条直线11、(本题9分)如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP:PQ=1:4，不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（）A．两小球的下落时间之比为1:4B．两小球的下落时间之比为1:1C．两小球的初速度大小之比为1:4D．两小球的初速度大小之比为1:512、(本题9分)P点为已知电场中的一固定点，在P点放一个电荷量为+q的点电荷，所受电场力为F，P点的场强为E，则（）A．若在P点换上电荷量为-q的点电荷，P点的场强方向将发生变化B．若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在P点受到的力为2FC．若将P点的点电荷移去，P点的场强变为零D．P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是________.A．选用质量大的重锤B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直（2）小明用实验测得数据画出的v2－h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是____________________________________________________________________.（3）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v2－h图线，并与其比较，其中正确的是________.14、（10分）(本题9分)利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v.B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v.C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算出高度h.D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.以上方案中只有一种正确，正确的是________．(填入相应的字母)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)静止在水平地面上的物块，质量为20kg，现在用一个大小为60N的水平推力使物块做匀加速直线运动，当物块移动9.0m时，速度达到6.0m/s。求：(1)物块加速度的大小？(2)物块和地面之间的动摩擦因数？（重力加速度为9.8m/s2）16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为的木块静止于高的光滑桌面上，一粒质量为的子弹水平射穿木块后以的速度沿原方向飞出，木块在子弹的冲击下飞离桌面，落地点距桌边缘的水平距离，取g=10m／s2，试求子弹击穿木块前的速度．17、（12分）甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．

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、D【解析】

警车通过前23s的平均速度为V1，时间为：t1＝23sV1；通过后13s的平均速度为V2，时间为：t【点睛】本题关键是明确平均速度的定义，知道平均速度与时间或位移相对应，知道不同时间的平均速度不同，基础题目．2、C【解析】

AD．小球落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以小球始终在飞机的正下方，AD错误；BC．小球在竖直方向上做自由落体运动，相等时间内，竖直下落高度逐渐增大，C正确B错误．3、D【解析】

在星球表面附近，万有引力等于重力。由公式得：联立解得，A.1:2与上述计算结果不相符，故A错误；B.2:1与上述计算结果不相符，故D错误；C.4:1与上述计算结果不相符，故C错误；D.1:1与上述计算结果相符，故D正确。4、B【解析】

AB．规定初速度方向为正方向，初速度为：v1=6m/s，碰撞后速度为：v2=﹣6m/s△v=v2﹣v1=﹣12m/s，负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s．故A错误，B正确；C、反弹后的速度大小与碰撞前相同，即初、末动能相等，所以△Ek=0，故C错误，D错误．故选B．5、D【解析】根据，得，故轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以静止轨道卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A错误；根据，得，导航卫星的轨道半径小，所以地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度，故B错误．根据，得，所以导航卫星的周期小于静止轨道卫星的周期，则导航卫星的周期小于地球赤道上物体随地球自转的周期．故C错误．根据，得，轨道半径越大，向心加速度越小，导航卫星的轨道半径小，向心加速度大．故D正确．故选D．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，会根据轨道半径的关系比较向心加速度、线速度、角速度和周期．6、C【解析】

牛顿在推出万有引力定律时，并没能同时得出引力常量G的具体值．G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出．

故C正确，ABD错误。7、CD【解析】

对于任意一个倾角为θ的斜面，设物体运动的时间为t，则：得：由图知h相同，而θ不同，则物体运动的时间不同.A.重力的冲量为I=mgt，由于时间t不同，所以重力的冲量不同；故A项不合题意.B.两斜面重力做功都为WG=mgh，由平均功率公式知，因时间不同可知重力的平均功率不同；故B项不合题意.C.物体下滑过程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相同；故C项符合题意.D.两物体下滑由动能定理：可得物块到底端的速度，速度大小相等；根据动量定理得知合力的冲量等于物体动量的变化量，而初动量为零，则合力的冲量等于物体滑到斜面底端时的动量，即；由图知，斜面的倾角不同，物体滑到斜面底端时速度方向不同，动量方向则不同，所以动量变化量不同，故合力的冲量大小相同，而合力的冲量方向不同；故D项符合题意.8、AD【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：A.由上可得周期为：a的轨道半径小，所以a的周期小.故选项A符合题意.B.由上可得线速度为：a的轨道半径小，所以其线速度大.故选项B不符合题意.C.由上可得加速度为：a的轨道半径小，所以加速度大.故选项C不符合题意.D.由上可得角速度为：a的轨道半径小，所以角速度大.故选项D符合题意.9、BCD【解析】刚开始下落时，绳子的拉力方向沿水平方向，竖直方向上只受重力，所以加速度为g，A错误；B下降的高度为，故物块B减小的重力势能为，B正确；两者的运动时间相同，B的位移为，A的位移为，故，所以物块的平均速度小于物块的平均速度，C正确；系统机械能守恒，故，根据运动的合成与分解可得，联立解得，D正确．【点睛】本题的综合性较强，特别D选项，关键是知道系统机械能守恒（但每个物块的机械能不守恒），结合斜牵引运动的分解等知识解题．10、AB【解析】

当静水速与河岸垂直时渡河时间最短，根据两个分运动的情况确定合运动的轨迹．根据平行四边形定则求出合速度的大小．【详解】AB．当船头垂直河对岸渡河，即静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短渡河时间：，AB正确；C．船离开河岸400m时，离较近河岸的距离，由图像可知，此位置水流速度为2m/s，所以此时船的实际速度为：，C错误；D．由于水流方向的分运动是变速运动，由加速度，且该加速度与实际速度不共线，故船的运动轨迹为曲线，D错误．【点睛】关键掌握判断合运动是直线还是曲线的方法，知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短．11、BD【解析】两球的抛出高度相同，所以下落时间相同，故AB错误；两小球的水平位移分别为OP和OQ，故水平位移之比为1：5；由x=vt可知两小球的初速度之比为1：5，故D正确，C错误．所以BD正确，AC错误．12、BD【解析】

电场强度的定义式为E=FA.若在P点换上电荷量为-q的点电荷，A点的场强方向将不发生变化，选项A不符合题意；B.根据F=Eq可知，若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在A点受到的力为2F，选项B符合题意；C.若将P点的点电荷移去，A点的场强仍不变，选项C不符合题意；D.P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关，选项D符合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BC打下O点时重锤速度不为零B【解析】(1)A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些，体积小一些的铁质重锤，故A错误．B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，故B正确．C、D、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，重锤下落时，手不需提着纸带上端，故C正确，D错误．故选BC．(2)小明用实验测得数据画出v2-h图象图线不过坐标原点，即h=0时，速度不为零，可打下O点时重锤速度不为零．(3)不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，两图线交于横轴的同一点，故B正确，A、C、D错误．故选B．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因。14、d;【解析】

物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩