2021-2022學(xué)年湖北省武漢市外國語學(xué)校物理高一下期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，在光滑水平桌面上，小鐵球沿直線向右運(yùn)動。若在桌面A處放一塊磁鐵，關(guān)于小球的運(yùn)動下列說法正確的是A．小鐵球做勻速直線運(yùn)動B．小鐵球做勻速圓周運(yùn)動C．小鐵球做勻加速直線運(yùn)動D．小鐵球做變加速曲線運(yùn)動2、(本題9分)北京時(shí)間2016年8月16日下午1時(shí)40分，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研制的“墨子號”衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進(jìn)入預(yù)定軌道?！澳犹枴笔俏覈状伟l(fā)射的一顆量子衛(wèi)星，也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日，我國的第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號在酒泉也成功發(fā)射。9月16日，天宮二號在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行，如圖所示，A點(diǎn)離地面高度約為380km，“墨子號”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號變軌前后質(zhì)量不變。則下列說法正確的是（）A．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)通過近地點(diǎn)B的速度最小B．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能C．天宮二號在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期D．天宮二號在軌道Ⅰ上通過A點(diǎn)時(shí)的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過A點(diǎn)時(shí)的加速度3、(本題9分)如圖是一彈簧振子做簡諧運(yùn)動的圖像，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為2cmB．質(zhì)點(diǎn)振動的頻率為4HzC．在2s末，質(zhì)點(diǎn)的加速度最大D．在2s末，質(zhì)點(diǎn)的速度最大4、(本題9分)現(xiàn)有中子星（可視為均勻球體），它的自轉(zhuǎn)周期為T0時(shí)恰能維持星體的穩(wěn)定（不因自轉(zhuǎn)而瓦解），則當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時(shí)，某物體在該中子星“兩極”所受重力與在“赤道”所受重力的比值為()A．5/4 B．3/2 C．2 D．4/35、(本題9分)2012年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107m．它與另一顆同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2×107m)相比則能判斷出（）A．向心力較小B．動能較大C．角速度較大D．發(fā)射速度都是第一宇宙速度6、一小船在靜水中的速度為2v，要渡過一條寬度為d的河流，已知河水流速為v，則小船渡河（）A．最小位移為d B．最小位移為2dC．相對河岸最小速度為 D．相對河岸最大速度為7、(本題9分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中（）A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．重力對M做的功等于M動能的增加C．輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功8、(本題9分)如圖甲，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的位移-時(shí)間圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷（）A．碰后m2和m1都向右運(yùn)動B．m2=0.3kgC．碰撞過程中系統(tǒng)沒有機(jī)械能的損失D．碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機(jī)械能9、如圖為某一機(jī)械手表，其分針與時(shí)針上的點(diǎn)看作做勻速圓周運(yùn)動，且分針長度是時(shí)針長度的1.5倍．下列說法正確的是（）A．分針與時(shí)針的角速度之比是12：1B．分針末端與時(shí)針末端的線速度之比是18：1C．分針與時(shí)針的周期之比是12：1D．分針末端與時(shí)針末端的加速度之比是216：110、(本題9分)如圖所示，B為線段AC的中點(diǎn)，如果在A點(diǎn)放一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷，測得B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小EB＝48N/C，則A．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小Ec＝24N/CB．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向右C．把q＝10-9C的試探電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場力的大小為1.2×10-8ND．若要使B點(diǎn)的電場強(qiáng)度EB＝0，可在C處放一個(gè)-Q的點(diǎn)電荷11、如圖甲所示,A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘,小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上(細(xì)繩能承受足夠大的拉力),A、B、C在同一直線上。t=0時(shí),給小球一個(gè)垂直于細(xì)繩的速度,使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動。在0≤t≤10s時(shí)間內(nèi),細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是()A．兩根鐵釘間的距離為細(xì)繩長的1/6B．t=10.5s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為6NC．t=14s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為10ND．細(xì)繩第三次碰鐵釘?shù)降谒拇闻鲠數(shù)臅r(shí)間間隔為3s12、(本題9分)在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動能相等的是()A．甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半C．甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動，乙向西運(yùn)動二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。(1)除了圖甲裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取實(shí)驗(yàn)器材，其名稱是___________；(2)指出圖甲裝置中不合理的地方(一處)___________；(3)小明同學(xué)通過正確實(shí)驗(yàn)操作得到了如圖丙的一條紙帶，讀出計(jì)數(shù)點(diǎn)0、4兩點(diǎn)間的距離為___________cm；(4)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，計(jì)算得出打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)紙帶速度的大小為___________m/s(保留2位有效數(shù)字)。(5)在實(shí)際的測量中，重物減少的重力勢能通常會___________(選填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的動能，這樣產(chǎn)生的誤差屬于___________(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)(6)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒。在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪v2-h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則重物下落過程中機(jī)械能守恒。請你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確___________(選填“正確”或“不正確”)，并說明原因___________。14、（10分）(本題9分)在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確．甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功和速度的關(guān)系圖線，如圖甲所示，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度平方的關(guān)系圖線，如圖乙所示，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，你的評價(jià)是（____）A．甲的分析不正確，乙的分析正確B．甲的分析正確，乙的分析不正確C．甲和乙的分析都正確D．甲和乙的分析都不正確三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為θ。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則（1）求小球A與B之間庫侖力的大??；（2）當(dāng)qd=mg16、（12分）(本題9分)如圖所示為一真空示波管的簡化示意圖，電子從燈絲K發(fā)出（初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板MN形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場)，電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子恰從N板右邊沿飛出。已知兩板間的距離為，板長為，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力。(1)求偏轉(zhuǎn)電場兩板間電壓U；(2)求電子束從偏轉(zhuǎn)電場邊沿飛出時(shí)速度方向與KO線夾角的正切值。17、（12分）1011年冬季奧運(yùn)會將在北京舉辦．如圖所示，滑雪訓(xùn)練平臺高h(yuǎn)＝5m，一運(yùn)動員以初速度v0從平臺邊緣水平飛出后做平拋運(yùn)動，著地點(diǎn)距平臺邊緣水平距離x＝10m．重力加速度取g＝10m/s1．求運(yùn)動員(1)飛行時(shí)間t(1)初速度v0大小(3)著地時(shí)速度方向與水平方向間的夾角．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

ABC.磁鐵放在A處時(shí)，合力與速度不共線，故小鋼球向磁鐵一側(cè)偏轉(zhuǎn)，但不是勻速圓周運(yùn)動；選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；D.磁力大小與距離有關(guān)，故小球的加速度是變化的，故小球做變加速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)D正確；2、C【解析】

A．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)只有引力做功，機(jī)械能守恒，B點(diǎn)時(shí)近地點(diǎn)，勢能最小，故動能最大，即速度最大，故A錯(cuò)誤；B．天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行到A點(diǎn)時(shí)要加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ，故天宮二號在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律，天宮二號對應(yīng)軌道的半長軸較小，故周期也較小，故天宮二號在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故C正確；D．天宮二號在A點(diǎn)時(shí)受到的萬有引力是一定的，故根據(jù)牛頓第二定律可知其在軌道Ⅰ上通過A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道Ⅱ上通過A點(diǎn)時(shí)的加速度，故D錯(cuò)誤；故選C。3、D【解析】

A.振幅是振子離開平衡位置的最大距離，由圖知振幅A=1cm；故A項(xiàng)不合題意.B.由圖知，振子完成一個(gè)周期性的運(yùn)動為正弦圖象，讀出周期為T=4s；則頻率f=1C.在第2s末，振子的位移為0，其加速度為0；故C項(xiàng)不合題意.D.在第2s末，振子的位移為0，說明振子經(jīng)過平衡位置，速度最大；故D項(xiàng)符合題意.4、D【解析】自轉(zhuǎn)周期為T0時(shí)恰能維持星體的穩(wěn)定，有：，當(dāng)中子星的自轉(zhuǎn)周期增為T=2T0時(shí)，在兩極有：，在赤道，有：?mg′＝mR；聯(lián)立解得．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)睛：解此題一定要找到能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解時(shí)的臨界情況，以及知道在兩極和赤道萬有引力和重力的關(guān)系．5、C【解析】設(shè)地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，衛(wèi)星由萬有引力提供向心力得GMmr2=mv2r=mω2r，解得：v=GMr，ω=D、第一宇宙速度是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，實(shí)際發(fā)射時(shí)要克服阻力和引力做功，故實(shí)際發(fā)射速度都是大于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：根據(jù)牛頓的萬有引力定律研究引力的大小．衛(wèi)星由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律研究速度、周期、向心力。6、A【解析】

AB.由于小船在靜水中的速度為2v大于水的速度v，故小船過河最短路程為d，故A正確，B錯(cuò)誤；C.兩速度的合速度是相對河岸的速度，當(dāng)兩速度方向相反時(shí)，合速度最小，等于v，即相對河岸最小速度為v，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)兩速度方向一致時(shí)，合速度最大，為3v，即相對河岸最大速度為3v，故D錯(cuò)誤．7、CD【解析】試題分析：由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；由動能定理得，重力、拉力、摩擦力對M做的總功等于M動能的增加，故B錯(cuò)誤；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，故C正確；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，摩擦力做負(fù)功，故造成機(jī)械能損失，故D正確考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律，動能定理的應(yīng)用．8、BC【解析】

s-t（位移時(shí)間）圖象的斜率等于速度，由數(shù)學(xué)知識求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運(yùn)動情況．根據(jù)動量守恒定律求解兩球質(zhì)量關(guān)系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能．【詳解】由s-t（位移時(shí)間）圖象的斜率得到，碰前的位移不隨時(shí)間而變化，處于靜止．向速度大小為，方向只有向右才能與相撞，A正確；由圖讀出，碰后m2的速度為正方向，說明向右運(yùn)動，的速度為負(fù)方向，說明向左運(yùn)動，B錯(cuò)誤；由圖求出碰后和的速度分別為，根據(jù)動量守恒定律得，，代入解得，C正確；碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，代入解得△E=0，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題首先考查讀圖能力，抓住位移圖象的斜率等于速度是關(guān)鍵；其次要注意矢量的方向．9、ABD【解析】

AC.分針的周期為T分＝1h，時(shí)針的周期為T時(shí)＝12h，兩者周期之比為T分：T時(shí)＝1：12由研究得知，分針與時(shí)針的角速度之比是12：1.故選項(xiàng)A符合題意，故選項(xiàng)C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時(shí)針端點(diǎn)的線速度之比為v分：v時(shí)＝ω分r分：ω時(shí)r時(shí)＝12×1.5：＝18：1即分針與時(shí)針末端的線速度之比為18：1.故選項(xiàng)B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時(shí)針末端的向心加速度之比為216：1.故選項(xiàng)D符合題意.10、BC【解析】

AB．設(shè)B點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為R，則C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為2R，由點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于場源電荷帶正電，所以C點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向向右，故A錯(cuò)誤，B正確；C．把q=10-9C的試探電荷放在C點(diǎn)，則其所受電場力的大小為F=ECq=1.2×10-8N，故C正確；D．若要使B點(diǎn)的電場強(qiáng)度EB=0，根據(jù)疊加原理可知應(yīng)該在C處放一個(gè)+Q的點(diǎn)電荷，故D錯(cuò)誤。11、ABD【解析】

A.0～6s內(nèi)繩子的拉力不變，可得，6～10s內(nèi)拉力大小不變，知，因?yàn)椋瑒t，兩釘子之間的間距，故A正確；B.第一個(gè)半圈經(jīng)歷的時(shí)間為6s，則，則第二個(gè)半圈的時(shí)間，則t=10.5s時(shí)，小球在轉(zhuǎn)第二個(gè)半圈，則繩子的拉力為6N，故B正確；C.小球轉(zhuǎn)第三個(gè)半圈的時(shí)間，則t=14s時(shí)，小球轉(zhuǎn)動的半徑，根據(jù)，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋?，大小?.5N，故C錯(cuò)誤；D.細(xì)繩每跟釘子碰撞一次，轉(zhuǎn)動半圈的時(shí)間少，則細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔故D正確；12、AD【解析】

根據(jù)動能的表達(dá)式可知：A.甲的質(zhì)量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的相等，故A符合題意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的質(zhì)量是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故B不符合題意．C.甲的質(zhì)量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故C不符合題意．D.質(zhì)量相同，速度大小也相同，但甲向東運(yùn)動，乙向西運(yùn)動，動能是標(biāo)量，甲的動能與乙的相等，故D符合題意．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）刻度尺（2）重錘離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)（3）3.11（4）0.91（5）略大于系統(tǒng)誤差（6）不正確要想通過v2-h圖象的方法驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，還必須看圖象的斜率是否接近2g?！窘馕觥?/p>

第一空.實(shí)驗(yàn)中不需要秒表測時(shí)間；要驗(yàn)證的表達(dá)式：mgh=mv2兩邊的m消掉，則不需要用天平測量質(zhì)量；由而不需要彈簧秤；則除了圖甲裝置中的器材之外，還必須從圖乙中選取刻度尺；第二空.圖甲裝置中不合理的地方：重錘離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)