河南省鄭州市鞏義中牟登封等六縣高一（下）期末聯(lián)考物理試題

20212022學(xué)年下學(xué)期期末測(cè)評(píng)試卷高一物理一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第17小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第810小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.下列關(guān)于電荷的說法正確的是（）A.元電荷是一個(gè)理想化模型，就是電荷量很小的電荷B.在摩擦起電現(xiàn)象中，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負(fù)電C.物體所帶的電荷量可以是任意的D.點(diǎn)電荷是指自然界最小的電荷量【答案】B【解析】【詳解】A．元電荷是最小的電荷量，不是電荷量很小的電荷B．在摩擦起電現(xiàn)象中，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負(fù)電，故B正確；C．物體所帶的電荷量是元電荷的整數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；D．點(diǎn)電荷是理想化的物理模型，與力學(xué)中質(zhì)點(diǎn)類似，當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對(duì)帶電體間的作用力影響可忽略不計(jì)時(shí)，就可以看成點(diǎn)電荷，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示實(shí)線表示某一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，到點(diǎn)電荷距離相等，關(guān)于該電場(chǎng)中的三點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.若場(chǎng)源電荷為正電荷，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)B.若場(chǎng)源電荷為負(fù)電荷，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.無論場(chǎng)源電荷是正是負(fù)，總有點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同D.無論場(chǎng)源電荷是正是負(fù)，總有A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)【答案】D【解析】【詳解】無論場(chǎng)源電荷是正是負(fù)，電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，因A點(diǎn)的電場(chǎng)線較B、C兩點(diǎn)密集，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；B、C兩點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離相等，則場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但是方向不同，則選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D3.有一條兩岸平直且平行的河流，河水流速恒定，大小為。一條小船在河上橫渡，已知船在靜水中的速度大小為，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直。若均不變，試求去程與回程所用時(shí)間的比值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，設(shè)河寬為，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，則渡河時(shí)間為回程時(shí)行駛路線與河岸垂直，此時(shí)船的合速度為則渡河時(shí)間為則去程與回程所用時(shí)間的比值為故ABD錯(cuò)誤C正確。故選C。4.長為的細(xì)繩上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為的小球，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球角速度大小為，此時(shí)繩子與豎直方向的夾角為，若不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.若只增加繩長，則減小B.若只增加小球質(zhì)量，則減小C.保持不變，增大時(shí)，小球的向心力不一定增大D.保持不變，增大時(shí)，線速度一定增大【答案】D【解析】【詳解】設(shè)小球受到的繩子拉力大小為，豎直方向根據(jù)受力平衡可得水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得解得A．若只增加繩長，由于角速度不變，可知減小，即增大，A錯(cuò)誤；B．若只增加小球質(zhì)量，由于角速度不變，繩長不變，可知不變，即不變，B錯(cuò)誤；C．保持不變，增大時(shí)，可知減小，即增大，小球的向心力為由于、都增大，可知小球的向心力一定增大，C錯(cuò)誤；D．保持不變，增大時(shí)，可知減小，即增大，小球線速度為由于、都增大，可知小球的線速度一定增大，D正確。故選D。5.如圖所示為自行車的傳動(dòng)裝置，其中為輪盤邊緣上一點(diǎn)，為飛輪邊緣上一點(diǎn)，為車輪邊緣上一點(diǎn)，若輪盤、飛輪和車輪的半徑之比為，在人用力蹬車前進(jìn)時(shí)，下列說法正確的是（）A.兩點(diǎn)的角速度大小之比為B.兩點(diǎn)的線速度大小之比為C.輪盤轉(zhuǎn)一圈時(shí)，車輪轉(zhuǎn)12圈D.兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意，由圖可知，和為皮帶傳動(dòng)，線速度相等，和為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等AB．由公式可得，則有，則輪盤轉(zhuǎn)一圈時(shí)，車輪轉(zhuǎn)3圈故ABC錯(cuò)誤；D．由公式可得故D正確。故選D。6.2022年4月16日，神舟十三號(hào)飛船成功在東風(fēng)著陸場(chǎng)著陸，三位航天員翟志剛、王亞平和葉光富終于平安返回地球了。神舟十三號(hào)任務(wù)圓滿成功，將會(huì)拉開中國空間站全面建造的大幕。若神舟十三號(hào)90分鐘可繞地球轉(zhuǎn)一圈，地球半徑約為，可認(rèn)為神舟十三號(hào)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度，請(qǐng)估算神舟十三號(hào)在軌運(yùn)行時(shí)離地面的高度最接近（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)神舟十三號(hào)的軌道半徑為，地球質(zhì)量為，根據(jù)萬有引力提供向心力可得物體在地球表面處受到的萬有引力等于重力，則有聯(lián)立可得神舟十三號(hào)在軌運(yùn)行時(shí)離地面的高度為可知神舟十三號(hào)在軌運(yùn)行時(shí)離地面的高度最接近，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。7.如果把地球看做一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法不正確的是（）A.地球同步衛(wèi)星的在軌運(yùn)行高度都相同B.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與赤道平面重合C.地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期都相同D.地球同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的線速度大小不一定相等【答案】D【解析】【詳解】AC．地球同步衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止，其角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，則其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同；假定地球質(zhì)量為M、自轉(zhuǎn)周期為T、地球半徑為R；地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常數(shù)為G，則有則地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為則其在軌運(yùn)行高度都為可知，地球同步衛(wèi)星的在軌運(yùn)行高度都相同，故AC正確，不符合題意；B．地球同步衛(wèi)星相對(duì)于地面靜止，其軌道一定在赤道正上方，所以其軌道平面一定與赤道平面重合，故B正確，不符合題意；D．由前面可知，同步衛(wèi)星的軌道半徑均相同，周期相同，則其線速度為可知地球同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的線速度大小一定相等，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。8.如圖1所示，地面上固定一個(gè)傾角為37°的斜面，與斜面平行的輕質(zhì)彈簧下端固定在斜面底端的擋板處，將一個(gè)質(zhì)量為的滑塊無初速度地放在彈簧上端（開始時(shí)，彈簧處于原長），滑塊沿斜面下滑到最低點(diǎn)的過程中，彈簧下端擋板處的力傳感器顯示出彈簧彈力隨位移變化的圖像如圖2所示。取，試判斷下列說法正確的有（）A.根據(jù)圖像可知，彈簧的勁度系數(shù)為B.可以計(jì)算出滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.彈簧彈力大小等于滑塊重力沿斜面向下的分力時(shí)，滑塊動(dòng)能最大D.在此過程中，滑塊的機(jī)械能先增大后減小【答案】AB【解析】【詳解】A.開始時(shí)，彈簧處于原長，所以物塊向下運(yùn)動(dòng)的位移在數(shù)值上等于彈簧的形變量，由胡克定律和牛頓第三定律可知所以圖像的斜率大小等于彈簧的勁度系數(shù)，則故A正確；B．由動(dòng)能定理可以計(jì)算出滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故B正確；C．滑塊向下運(yùn)動(dòng)的過程中，當(dāng)彈簧彈力大小等于滑塊重力沿斜面向下的分力時(shí)，此時(shí)斜面對(duì)滑塊還有向上的滑動(dòng)摩擦力，所以此時(shí)合外力不為零，滑塊正在做減速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊動(dòng)能不是最大，故C錯(cuò)誤；D．滑塊下滑的過程中，彈簧的形變量一直在增大，彈性勢(shì)能一直增大，滑塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和摩擦生熱，所以滑塊的機(jī)械能一直減小，故D錯(cuò)誤。故選AB。9.如圖所示，為一斜坡，為的中點(diǎn)，是一與斜坡點(diǎn)等高的平臺(tái)。小球從平臺(tái)末端點(diǎn)以初速度水平向左飛出，恰好落在斜坡底端點(diǎn)，另一小球以初速度從平臺(tái)末端點(diǎn)水平向左飛出，恰好落在斜坡上的點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比B.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比C.兩小球的水平位移之比為D.兩小球的水平位移之比為【答案】AD【解析】【詳解】AB．由幾何關(guān)系可知，落到C點(diǎn)的a球和落到D點(diǎn)的b球的豎直高度之比為2:1，根據(jù)可知，兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)x=vt因兩球的初速度之比為1:2，時(shí)間之比為，可知兩小球的水平位移之比為選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.“低碳環(huán)?！笔钱?dāng)前社會(huì)發(fā)展的主基調(diào)，電動(dòng)汽車就是應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，某款質(zhì)量為的電動(dòng)汽車在一次測(cè)試中，沿平直公路以恒定功率從靜止啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)達(dá)到最大速度，隨后撤去動(dòng)力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其速度時(shí)間圖像如圖所示，假定整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程阻力恒定。關(guān)于整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是（）A.加速位移與減速位移之比3：1B.加速位移與減速位移之比為2：1C.牽引力做功與阻力做功之比為1：1D.牽引力做功與阻力做功之比為3：1【答案】AC【解析】【詳解】CD．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有得到C正確，D錯(cuò)誤；AB．汽車在減速過程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有得到汽車恒功率到達(dá)最大速度時(shí)，牽引力等于阻力，則此時(shí)功率為在整個(gè)過程中，牽引力做功等于阻力做功，設(shè)總位移為，則有代入得到減速過程中的位移為所以加速位移與減速位移之比為A正確，B錯(cuò)誤；故選AC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題。第11題12分，第12題8分，共20分）11.（1）用如圖1所示裝置進(jìn)行“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，已知A、B兩球質(zhì)量相等，下列說法中正確的是_________________。A.A球比B球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長B.落地時(shí)A的速度大于B球的速度C.落地前瞬時(shí)，A球重力的功率比B球的大D.從開始運(yùn)動(dòng)到落地，重力對(duì)兩球做功一樣多（2）如圖2，某實(shí)驗(yàn)小組用頻閃照相的方法在坐標(biāo)紙上記錄了A球在不同時(shí)刻的四個(gè)位置，已知頻閃周期一定，軸方向?yàn)樗椒较?，軸方向?yàn)樨Q直方向，坐標(biāo)紙小方格的邊長為，重力加速度為，則A球平拋的初速度大小為___________，拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為______________，___________。（3）如果根據(jù)（2）中記錄的數(shù)據(jù)來求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，還需要知道______________，可以計(jì)算出重力加速度的大小為_______________（用上空物理量及已知量表示）?！敬鸢浮竣?BD#DB②.③.④.⑤.頻閃周期⑥.【解析】【詳解】（1）[1]A．A球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣，故A錯(cuò)誤；B．A有水平初速度，B初速度為零，下落高度相同，落地時(shí)豎直方向的速度相同，所以落地時(shí)A的速度大于B球的速度，故B正確；C．兩球豎直方向都做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)豎直方向的速度相同，所以落地前瞬時(shí)，A、B球重力的功率故C錯(cuò)誤；D．從開始運(yùn)動(dòng)到落地，重力對(duì)兩球做功一樣多，故D正確。故選BD；（2）[2]由可得由可得[3][4]球到b點(diǎn)的豎直方向的速度為則坐標(biāo)原點(diǎn)到b點(diǎn)的水平距離則拋出點(diǎn)的水平坐標(biāo)為則坐標(biāo)原點(diǎn)到b點(diǎn)的豎直距離則拋出點(diǎn)的豎直坐標(biāo)為（3）[5]根據(jù)（2）中記錄的數(shù)據(jù)來求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，還需要知道相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，既頻閃周期；[6]由可得12.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：A.將導(dǎo)軌調(diào)至水平B.測(cè)出擋光條的寬度C.用天平測(cè)出托盤和砝碼的總質(zhì)量，滑塊和擋光條的總質(zhì)量D.將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，通過輕質(zhì)細(xì)繩與托盤連接，測(cè)出擋光條到光電門的距離E.將滑塊由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時(shí)間F．對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的分析中，不正確的是___________________。A．調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌左端的滑輪，使繩子與導(dǎo)軌平行B．滑塊初始位置與光電門間的距離適當(dāng)大些C．擋光條的寬度越大，測(cè)量結(jié)果越精確D.應(yīng)使托盤和砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和擋光條的總質(zhì)量（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)光電門壞了，他們就在氣墊導(dǎo)軌右端裝上電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖2所示是他們得到的一條紙帶，圖中為連續(xù)的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其中，，，，。相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出，電源頻率為，若，，重力加速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)滑塊的速度為__________，從打下點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為____________J，重力勢(shì)能的減少量為________________J，多少次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)總是小于，原因是_________________________________________________。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.CD##DC②.③.④.⑤.滑塊和擋光條需要克服空氣阻力及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力做功【解析】【詳解】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，細(xì)線與導(dǎo)軌平行，故A正確，不符合題意；B．為了減少誤差，滑塊初始位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，故B正確，不符合題意；C．擋光條的寬度越小，測(cè)量值越準(zhǔn)確，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．本實(shí)驗(yàn)不需要托盤和砝碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和擋光條的總質(zhì)量，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選CD。（2）[2]根據(jù)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可得，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)滑塊的速度為[3]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)滑塊的速度為則從打下點(diǎn)到打下點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為[4]重力勢(shì)能的減少量為[5]多少次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)總是小于，原因是滑塊和擋光條需要克服空氣阻力及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力做功。三、計(jì)算題（本題共4小題，每題10分，共40分）13.如圖所示，A、B均為帶電正的小球，其中固定放置，掛在絕緣細(xì)線下端，靜止時(shí)，已知球的質(zhì)量為，兩小球帶電荷量均為，和在同一條水平線上，整個(gè)裝置處于真空中（靜電力常量為，重力加速度為，，）。（1）求AB間距離；（2）若在該區(qū)域加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，調(diào)節(jié)點(diǎn)位置及長度，保證水平且間距不變的情況下使小球靜止時(shí)恰好處于豎直狀態(tài)。求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向。（計(jì)算結(jié)果可以用根式表示）【答案】（1）；（2），方向水平向左【解析】【詳解】（1）對(duì)球，由平衡條件得受到的庫侖力根據(jù)庫侖定律有聯(lián)立可得AB間的距離（2）由題意知，再次平衡時(shí)，根據(jù)平衡條件得聯(lián)立可得方向水平向左。14.經(jīng)過長期觀測(cè)，人們發(fā)現(xiàn)銀河系中的恒星約四分之一是雙星系統(tǒng)。某雙星系統(tǒng)由A、B兩顆恒星構(gòu)成，兩星繞它們連線上一點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)觀測(cè)可知A、B間的距離為s，恒星的運(yùn)行周期為T。（1）請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)求出兩恒星的質(zhì)量之和；（2）若觀測(cè)到AO間距離為L，試求A恒星的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)A恒星質(zhì)量為，軌道半徑為，B恒星質(zhì)量為，軌道半徑為，則對(duì)A恒星有對(duì)恒星有依題意有聯(lián)立可得（2）根據(jù)引力定律，對(duì)恒星有由題意可知聯(lián)立可得A恒星的質(zhì)量為15.如圖所示，光滑水平面與豎直平面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)平滑連接，半圓形導(dǎo)軌半徑為，間的距離，一個(gè)質(zhì)量為的物塊在外力作用下將彈