2022屆福建省福清福清華僑中學高一物理第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=60°，則下列說法定確的是A．小球重力與電場力的關系是qE=3mgB．小球在B點時，對圓弧的壓力為2mgC．小球在A點和B點的加速度大小不同D．如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，也能沿AB圓弧而運動2、某同學將10kg的桶裝水從一樓搬到二樓，用時約30s，則該同學對桶裝水做功的平均功率約為（）A．0.1W B．1W C．10W D．30W3、(本題9分)1665年牛頓開始著手研究行星繞太陽運行的力學關系，最終得到了太陽與行星之間的引力關系F=GMmR2，可以完全解釋行星的運動．進一步研究：拉住月球使它圍繞地球運動的力，與拉著蘋果下落的力，以及地球、眾行星與太陽之間的作用力都遵循這一規(guī)律嗎？于是巧妙地進行了地﹣月檢驗研究：假設拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，已知月球繞地球運行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個物體的受到的引力與它在地面附近時受到的引力之比為A．加速度B．相互作用的引力C．蘋果物體和月球運動的線速度D．蘋果物體和月球運動的角速度4、(本題9分)雙星系統(tǒng)中兩個星球A、B的質量都是m，相距L，它們正圍繞兩者連線上某一點做勻速圓周運動．實際觀測該系統(tǒng)的周期T要小于按照力學理論計算出的周期理論值T0，且＝k(k＜1)，于是有人猜測這可能是受到了一顆未發(fā)現(xiàn)的星球C的影響，并認為C位于A、B的連線正中間，相對A、B靜止，則A、B組成的雙星系統(tǒng)周期理論值T0及C的質量分別為()A．，B．，C．，D．，5、(本題9分)下列所述的過程中（均不計空氣阻力），機械能守恒的是（）A．火箭加速上升的過程 B．小孩從滑梯上勻速下滑的過程C．拋出的鏈球在空中運動的過程 D．汽車勻速上坡的過程6、(本題9分)做曲線運動的物體，在運動過程中，一定會變化的物理量是A．動量 B．速率 C．動能 D．加速度7、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示．設該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至時刻做的功是，從至時刻做的功是,則A．， B．C． D．8、如圖所示為兩物體A、B在沒有其他外力作用時相互作用前后的速度—時間（v－t）圖像，則由圖像可知（）A．A、B作用前后總動量不守恒B．一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞C．A、B的質量之比為5∶3D．該碰撞是彈性碰撞9、(本題9分)質量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當它以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率剛好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（

）A．發(fā)動機提供的動力保持不變 B．汽車的加速度將減小C．汽車的最大行駛速度為 D．汽車的額定功率為10、(本題9分)關于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是勻速運動B．勻速圓周運動是變速運動C．勻速圓周運動是線速度不變的運動D．勻速圓周運動是線速度大小不變的運動11、(本題9分)關于功和功率的說法正確的是（）A．做功快的機器，它的功率一定大 B．做功多的機器，它的功率一定大C．做功多并且用的時間長的機器，它的功率一定大 D．做功相同，所用時間短的機器功率一定大12、(本題9分)下列運動中的物理量，不變的是A．平拋運動中的勢能B．平拋運動中的加速度C．勻速圓周運動中的動能D．勻速圓周運動中的向心加速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)關于行星繞太陽的運動，離太陽越遠的行星公轉周期___________（填“越大”或“越?。?4、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的半徑不一樣,它們的邊緣有三個點.如果把自行車后輪架離地面,沿逆時針方向轉動腳蹬,三點分別做半徑為的圓周運動時,向心加速之比_______________.15、(本題9分)如圖所示，質量為m、的小球（可視為質點）從地面上方H高處無初速度釋放，落地后地而被砸出一個深為h的坑。全過程中，物體重力勢能減少___，合力對物體做的總功為_________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)“天宮一號”是我國自主研發(fā)的目標飛行器，是中國空間實驗室的雛形，2017年6月，“神舟十號”與“太空一號”成功對接．現(xiàn)已知“太空一號”飛行器在軌運行周期為To，運行速度為，地球半徑為R，引力常量為G.假設“天宮一號”環(huán)繞地球做勻速圖周運動，求：(1)“天宮號”的軌道高度h.(2)地球的質量M.17、（10分）(本題9分)如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。在關于y軸對稱間距為2d的MN、PQ邊界之間存在兩個有界勻強磁場，其中K（K在x軸上方）下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，其磁感應強度均為B．直線加速器1與直線加速器2關于O點軸對稱，其中心軸在位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質量為m、電荷量為e的正、負電子通過直線加速器加速后同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進入磁場。為實現(xiàn)正、負電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上實現(xiàn)對心碰撞（速度方向剛好相反），根據(jù)入射速度的變化，可調節(jié)邊界與x軸之間的距離h，不計粒子間的相互作用，不計正、負電子的重力，求：（1）哪個直線加速器加速的是正電子；（2）正、負電子同時以相同速度ν1進入磁場，僅經(jīng)過邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域發(fā)生對心碰撞，試通過計算求出v1的最小值。（3）正、負電子同時以v2速度進入磁場，求正、負電子在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞的位置離O點的距離。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

A．小球從A運動到B的過程，根據(jù)動能定理得：mgR解得：qE=故A符合題意。B.小球在B點時，速度為零，向心力為零，則有：F故B不符合題意。C.在A點，小球所受的合力等于重力，加速度為重力加速度，在B點，小球的合為：F=Eq加速度為：a所以A、B兩點的加速度大小相等，故C不符合題意。D．如果小球帶負電，將沿重力和電場力合力方向做勻加速直線運動，故D不符合題意。2、C【解析】

每層樓估測為高3m，則該同學將10kg的桶裝水從一樓搬到二樓做的功為：W=mgh=10×10×3J=300J，對桶裝水做功的平均功率為：。故選C?！军c睛】本題通過平均功率的定義式進行估算，關鍵同學們要了解樓高的大約值，3、A【解析】

假設拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，根據(jù)已知量結合牛頓第二定律求出月球繞地球運行的加速度進行比較分析?！驹斀狻恳阎虑蚶@地球運行軌道半徑是地球半徑的60倍，月球軌道上一個物體的受到的引力與它在地面附近時受到的引力之比為160牛頓時代已經(jīng)較精確的測量了地球表面的重力加速度g、地月之間的距離和月球繞地球運行的公轉周期，根據(jù)圓周運動的公式得月球繞地球運行的加速度：a=4如果ag說明拉住月球使它圍繞地球運動的力與地球上物體受到的引力是同一種力，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c睛】本題考查對牛頓“月-地檢驗”基本思路的理解，分別圓周運動向心加速度公式和萬有引力定律兩種方式求解。4、D【解析】

兩星的角速度相同，根據(jù)萬有引力充當向心力知：可得兩星繞連線的中點轉動，則：解得所以由于C的存在，雙星的向心力由兩個力的合力提供，則：解得：M=故選D。5、C【解析】火箭加速上升的過程，動能和重力勢能均增加，故機械能增加，故A錯誤；小孩從滑梯上勻速下滑的過程，加速度為零，要克服摩擦做功，機械能減小，故B錯誤；拋出的鏈球在空中運動的過程，只受重力，故機械能守恒，故C正確；汽車勻速上坡的過程，動能不變，勢能增加，故機械能增加，故D錯誤；故選C．點睛：本題關鍵是明確機械能守恒的條件，即只有重力（或彈力）做功；或者直接看動能和重力勢能之和是否變化．6、A【解析】

A.曲線運動的速度方向一直在改變，所以動量的方向一直在變，A正確。BC.因為曲線運動的速率不一定變化，如：勻速圓周運動，所以動能也不一定變化，BC錯誤。D.曲線運動加速度不一定變化，如：平拋運動，D錯誤。7、AC【解析】

根據(jù)F-t圖像面積意義和動量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，則；應用位移公式可知＝、＝＋，則，B錯、A對；在第一個內(nèi)對物體應用動能定理有＝、在第二個內(nèi)對物體應用動能定理有＝，則，D錯、C對8、BCD【解析】

A.由題意可知，物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B.因為初狀態(tài)，A的速度大于B的速度，末狀態(tài)，A的速度小于B的速度，而物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，所以一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞，故B正確；C.由動量守恒定律得：，解得，故C正確；D.碰前的機械能；碰后的機械能，碰前的機械能等于碰后機械能，所以是該碰撞是彈性碰撞，故D正確。9、BD【解析】

發(fā)動機始終在額定功率下工作，即發(fā)動機的功率保持不變，而汽車加速運動，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時，牽引力減小，故A錯誤；水平方向上汽車在發(fā)動機牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運動，,當牽引力F減小時，加速度減小，故B正確；當它以速度v、加速度a加速前進時，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計算出牽引力F=f+ma，則此時汽車的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當汽車行駛速度達到最大時，牽引力F=f，則此時的速度：，故C錯誤；故選BD?！军c睛】本題是牛頓第二定律與功率類問題的綜合，關鍵是知道汽車的運動特點，做加速度減小的變加速運動，加速度為零時速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。10、BD【解析】

勻速圓周運動的速度大小不變，方向時刻改變，是變速運動，故A錯誤B正確；勻速圓周運動的速度大小不變，方向時刻改變，是速率不變的運動，故C錯誤，D正確．所以D正確，11、AD【解析】功率是表示做功快慢的物理量，則做功快的機器，它的功率一定大；并且由此可知：功率與做功多少和所用時間都有關系．在做功相同時，所用時間短的機器功率一定大．所以選項A、D都正確．點晴：根據(jù)功、功率的關系分析．功率是單位時間內(nèi)做的功的多少．12、BC【解析】

A．做平拋運動的物體，重力做了正功，可知物體的重力勢能減小，故A錯誤；B．做平拋運動的物體只受重力作用，加速度等于重力加速度，做勻變速曲線運動，即加速度不變，故B正確；C．做勻速圓周運動的物體的速度大小不變，根據(jù)Ek＝12mv2D．做勻速圓周運動時，合外力提供向心力，物體的加速度即為向心加速度，一直指向圓心位置，即向心加速度的方向改變，故D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、越大【解析】行星繞太陽運動過程中，萬有引力充當向心力，故有，解得，所以公轉半徑越大，周期越大，即離太陽越遠的行星公轉周期越大．【點睛】本題也可以根據(jù)開普勒第三定律分析．14、;【解析】設A點的線速度為v，則；B點的線速度等于A點線速度，則；C點的線速度為，則；則點睛；此題的關鍵是知道同緣轉動中線速度相同，同軸轉動中角速度相同；知道向心加速度的表達式即可解答.15、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力勢能一定減小了mg（H+h）；下降的整個過程動能的增加量為零，故整個過程中合力做功一定為零；點睛：功是能量轉化的量度有一些具體形式：重力做功是重力勢能的變化的量度；合力做功是動能變化的量度．三．計算題(22分)16、（1）（2）【解析】

（1）設“天宮一號”的軌道半徑為r，則有“天