2022年遼寧省本溪高級(jí)中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式=k，下列理解正確的是（）A．k是一個(gè)與行星質(zhì)量無關(guān)的量B．T表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期C．公式中a為行星橢圓軌道的半長軸，若行星軌道為圓形，則公式不能使用D．若某顆行星的軌道慢慢增大，則該行星的公轉(zhuǎn)周期慢慢減小2、(本題9分)如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道，圓心O在S的正上方，在O和P兩點(diǎn)處各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b，從同一時(shí)刻開始，a自由下落，b由靜止開始沿圓弧下滑，以下說法正確的是（）A．物塊a、b在S點(diǎn)的動(dòng)量相等 B．物塊a、b在S點(diǎn)的動(dòng)能相等C．物塊a、b落至S點(diǎn)過程中重力的沖量相等 D．物塊a、b落至S點(diǎn)的過程中合外力的沖量相等3、(本題9分)以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F.則從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh4、某電場的電場線分布如圖所示，A、B是電場中的兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為EA、EB，則EA、EB的大小關(guān)系是（）A．EA＞EBB．EA=EBC．EA＜EBD．無法確定5、下列物理量中屬于矢量的是（）A．電場強(qiáng)度 B．勢能 C．功 D．電荷量6、如圖所示，靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為h，桌面距地面高為H，物體質(zhì)量為m，則以下說法正確的是A．小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最少B．小球沿曲線軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最多C．以桌面為參考面，小球的重力勢能的減少量為mghD．以地面為參考面，小球的重力勢能的減少量為7、如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過底端O點(diǎn)進(jìn)入水平面時(shí)無機(jī)械能損失，為使小物塊制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時(shí)右側(cè)一端恰好位于O點(diǎn)。已知小物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．彈贄彈性勢能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物塊在坡道上往返運(yùn)動(dòng)的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時(shí)所能達(dá)到的最大高度為8、(本題9分)中國月球探測工程首任首席科學(xué)家歐陽白遠(yuǎn)院十稱:“嫦娥五號(hào)已經(jīng)獲批今年先發(fā),嫦娥四號(hào)計(jì)劃明年發(fā)?！辨隙鹞逄?hào)先于嫦娥四號(hào)發(fā)射.將首次“快遞”月壤。若質(zhì)量為m的嫦娥五號(hào)在距離月面為的高度以大小為的速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),月面附近的重力加速度為g,則A．嫦娥五號(hào)的動(dòng)能可表示為B．嫦娥五號(hào)的動(dòng)能可表示為C．嫦娥五號(hào)繞月球運(yùn)動(dòng)一周,其動(dòng)能的變化可表示為D．嫦娥五號(hào)繞月球運(yùn)動(dòng)一周,其動(dòng)能的變化為零9、(本題9分)下列關(guān)于物理學(xué)史的描述，正確的是A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，而萬有引力常量是由卡文迪許測出的B．庫侖利用庫侖扭秤得出庫侖定律，同時(shí)測出靜電力常量C．密立根提出在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，并測出元電荷的電荷量D．富蘭克林命名了正負(fù)電荷10、(本題9分)在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達(dá)最大高度h的時(shí)，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下11、(本題9分)如圖所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)底部靜止著一個(gè)光滑的小球，現(xiàn)給小球一個(gè)沖擊使其在瞬間得到一個(gè)水平初速度，若大小不同，則小球能夠上升到的最大高度（距離底部）也不同，下列說法正確的是A．如果，則小球能夠上升的最大高度為B．如果，則小球能夠上升的最大高度為RC．如果，則小球能夠上升的最大高度為D．如果，則小球能夠上升的最大高度為2R12、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球置于半徑為R的光滑豎直圓軌道最低點(diǎn)A處，B為軌道最高點(diǎn)，C、D為圓的水平直徑兩端點(diǎn)．輕質(zhì)彈簧的一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端與小球栓接，已知彈簧的勁度系數(shù)為，原長為L=2R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，若給小球一水平初速度v0，已知重力加速度為g，則A．無論v0多大，小球均不會(huì)離開圓軌道B．若在則小球會(huì)在B、D間脫離圓軌道C．只要，小球就能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D．只要小球能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，則小球與軌道間最大壓力與最小壓力之差與v0無關(guān)二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某汽車在水平路面上以60kW的恒定功率沿直線行駛，所受阻力恒為2000N，汽車能達(dá)到的最大速度為___________m/s，則發(fā)動(dòng)機(jī)在300s內(nèi)做的功為___________J。14、(本題9分)我國的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)包含多顆地球同步衛(wèi)星．北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)建成以后，有助于減少我國對(duì)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，GPS由運(yùn)行周期為12小時(shí)的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的同步衛(wèi)星和GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道半徑分別為R1和R2，向心加速度分別為a1和a2，則R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)15、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)木塊A和B用細(xì)線連在一起，在恒力F的作用下在水平桌面上以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)．突然兩物體間的連線斷開，這時(shí)仍保持拉力F不變，當(dāng)木塊A停下的瞬間木塊B的速度的大小為__________．三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)根據(jù)我國航天規(guī)劃，未來某個(gè)時(shí)候?qū)?huì)在月球上建立基地，若從該基地發(fā)射一顆繞月衛(wèi)星，該衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的高度為h，繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，月球半徑為R，引力常量為G．求：（1）月球的密度ρ；（2）在月球上發(fā)射繞月衛(wèi)星所需的最小速度v．17、（10分）如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0垂直于電場方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，已知板長為l，板間電壓為U，板間距為d，粒子能夠射出電場，不計(jì)粒子的重力．因?yàn)榱Ｗ釉陔妶鲋兄皇艿截Q直向下的恒定的電場力作用，所以粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在電場力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)類似于平拋運(yùn)動(dòng)．求：(1)粒子在電場中的加速度大小；(2)粒子通過電場的時(shí)間；(3)粒子射出電場時(shí)豎直方向的速度；(4)粒子射出電場時(shí)合速度與初速度方向的夾角的正切值；(5)粒子射出電場時(shí)沿電場方向偏移的距離．

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、A【解析】

A．對(duì)于開普勒第三定律公式，是一個(gè)與行星質(zhì)量無關(guān)的量，與中心天體的質(zhì)量有關(guān)的物理量，故A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律內(nèi)容可知表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期，不是行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期，故B錯(cuò)誤；C．公式中為行星橢圓軌道的半長軸，若行星軌道為圓形，公式仍然可以使用，注意公式中的應(yīng)理解為行星軌道的半徑，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，某顆行星的軌道慢慢增大，則該行星的公轉(zhuǎn)周期慢慢增大，故D錯(cuò)誤；故選A。2、B【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，a、b在S點(diǎn)的速度大小相等，方向不同，根據(jù)P=mv知，動(dòng)量的大小相等，但是方向不同，故A錯(cuò)誤，B正確．在相同的高度，兩物體的速度大小相同，即速率相同，由P=mv知，塊a和b的動(dòng)量的大小相等．由于a的路程小于b的路程．故ta＜tb，即a比b先到達(dá)S．可知a、b至S點(diǎn)重力的沖量不同，故C錯(cuò)誤．合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，a、b兩物體在運(yùn)動(dòng)的過程中，動(dòng)量變化量的大小相等，則合力沖量的大小相等，故D正確．故選BD．點(diǎn)睛：兩物體運(yùn)動(dòng)的路程關(guān)系：Sb＞Sa，但在相同的高度速率相同，這是本題的突破口．所以挖掘出隱含條件是解題的關(guān)鍵.3、D【解析】上升過程空氣阻力對(duì)小球做的功為－Fh，下落過程空氣阻力對(duì)小球做的功為－Fh，從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為－2Fh，選項(xiàng)D正確。4、C【解析】

電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小，A點(diǎn)處的電場線比B點(diǎn)處的電場線稀疏，則EA5、A【解析】

A.電場強(qiáng)度既有大小又有方向，是矢量，選項(xiàng)A正確；B.勢能只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.功只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.電荷量只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6、C【解析】

AB.靜止的小球沿不同的軌道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB錯(cuò)誤。CD.重力勢能的變化量與零勢能平面的選取無關(guān)，重力做的正功等于重力勢能的減小量，重力做功為mgh，則重力勢能的減小量為mgh。故C正確，D錯(cuò)誤。7、BC【解析】

A．根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，當(dāng)小物塊壓縮彈簧到最短時(shí)，物塊的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以彈簧彈性勢能的最大值小于mgh，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時(shí)小物塊上滑時(shí)可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點(diǎn)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)的全過程，由動(dòng)能定理得解得在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程故C正確；D．設(shè)物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過程中由動(dòng)能定理得：解得故D錯(cuò)誤。故選BC。8、AD【解析】A、嫦娥五號(hào)的質(zhì)量為m，速度大小為v，故動(dòng)能可表示為，故A正確；

B、為嫦娥五號(hào)有月球表面的重力，不等于其動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；

C、嫦娥五號(hào)以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞月球一周，其動(dòng)能的變化為零，故C錯(cuò)誤，D正確。點(diǎn)睛：已知質(zhì)量和速度，根據(jù)動(dòng)能的定義求解動(dòng)能；嫦娥五號(hào)以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，由此分析即可。9、ABD【解析】

牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，而萬有引力常量是由卡文迪許測出的，選項(xiàng)A正確；庫侖利用庫侖扭秤得出庫侖定律，同時(shí)測出靜電力常量，選項(xiàng)B正確；法拉第提出在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場，密立根測出元電荷的電荷量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；富蘭克林命名了正負(fù)電荷，選項(xiàng)D正確；故選ABD.10、BD【解析】根據(jù)上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，物體上升到最高點(diǎn)后，再下落距離時(shí)，速度大小也為10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負(fù)號(hào)說明方向豎直向下；位移為：，負(fù)號(hào)說明方向豎直向下，故BD正確，AC錯(cuò)誤．11、ABD【解析】

A、當(dāng)v0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度為時(shí)速度為零，所以小球能夠上升的最大高度為．故A正確．B、設(shè)小球恰好能運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處時(shí)在最低點(diǎn)的速度為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，則小球能夠上升的最大高度為R．故B正確．C、設(shè)小球恰好運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)時(shí)在最低點(diǎn)的速度為v1，在最高點(diǎn)的速度為v1．則在最高點(diǎn)，有mg＝m從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：，解得v1，所以v0時(shí)，小球不能上升到圓軌道的最高點(diǎn)，會(huì)脫離軌道，在最高點(diǎn)的速度不為零．根據(jù)，知最大高度h．故C錯(cuò)誤．D、當(dāng)，由上分析知，上升的最大高度為1R．故D正確．故選ABD．12、ACD【解析】A、B、因彈簧的勁度系數(shù)為，原長為L=2R，所以小球始終會(huì)受到彈簧的彈力作用，大小為F=K（l-R）=KR=mg，方向始終背離圓心，無論小球在CD以上的哪個(gè)位置速度為零，重力在沿半徑方向上的分量都小于等于彈簧的彈力（在CD以下，軌道對(duì)小球一定有指向圓心的支持力），所以無論v0多大，小球均不會(huì)離開圓軌道，故A正確，B錯(cuò)誤．C、小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，彈簧的彈力和軌道的支持力不做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為零，在最低點(diǎn)的速度最小，有：，解得：，所以只要，小球就能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確．D、在最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球受到的支持力為N，有，解得：①，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力最小，設(shè)為N′，設(shè)此時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒有：②；此時(shí)合外力提供向心力，有：③；聯(lián)立②③解得：④；聯(lián)立①④得壓力差為：△N=6mg，與初速度無關(guān)，故D正確．故選ACD．【點(diǎn)睛】該題涉及到的指示點(diǎn)較多，解答中要注意一下幾點(diǎn)：1、正確的對(duì)物體進(jìn)行受力分析，計(jì)算出沿半徑方向上的合外力，利用向心力公式進(jìn)行列式．2、注意臨界狀態(tài)的判斷，知道臨界狀態(tài)下受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．3、熟練的判斷機(jī)械能守恒的條件，能利用機(jī)械能守恒進(jìn)行列式求解．二．填空題(每小題6分，共18分)13、301.8×107【解析】

[1].當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車能達(dá)到的最大速度[2]則發(fā)動(dòng)機(jī)在300s內(nèi)做