2022年清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測試物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)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)比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的常用方法，下列物理量的表達(dá)式是由比值法來定義的是A．I=URC．E=kQr2、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的角速度之比約為（）A．1:4B．4:1C．1:8D．8:13、如圖，玻璃管下端開口插入水銀槽中，上端封有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度時，水銀面的高度h和空氣柱的長度l的變化情況是（）A．h增大，l增大B．h增大，l減小C．h減小，l增大D．h減小，l減小4、(本題9分)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知A．太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等C．它們公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長軸的三次方之比都與太陽質(zhì)量有關(guān)D．相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積5、(本題9分)足球訓(xùn)練結(jié)束后，運(yùn)動員把裝有足球的網(wǎng)兜掛在豎直墻壁上(假設(shè)墻壁光滑)，不慎網(wǎng)兜上端連接墻釘?shù)膽揖€斷了，運(yùn)動員將上端懸線重新打結(jié)系好后再次掛到墻壁上.那么重新掛上后懸線拉力和球?qū)Ρ诘膲毫Φ淖兓闆r是A．懸線拉力變小B．懸線拉力變大C．球?qū)Ρ诘膲毫ψ冃．球?qū)Ρ诘膲毫Σ蛔?、在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運(yùn)動過程中A．速度和加速度都在不斷變化B．速度與豎直方向的夾角不變C．位移與豎直方向的夾角不變D．在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量相等7、(本題9分)以下關(guān)于分運(yùn)動和合運(yùn)動的關(guān)系的討論中，錯誤的說法是（）A．兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動，可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動B．兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動C．兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動D．兩個分運(yùn)動的運(yùn)動時間，一定與它們的合運(yùn)動的運(yùn)動時間相等8、(本題9分)如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運(yùn)動軌跡，其中a和c是從同一點(diǎn)拋出的，b和c落在地面上同一點(diǎn)，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）A．b和c的飛行時間相同 B．a(chǎn)和c的飛行時間相同C．c的水平速度比a的大 D．a(chǎn)的水平速度比b的大9、(本題9分)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,給小球一個垂直于細(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時間內(nèi),細(xì)繩的拉力隨時間變化的規(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時細(xì)繩拉力的大小為6NC．t=14s時細(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間間隔為3s10、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)入水平面時無機(jī)械能損失，為使小物塊制動，將輕彈簧的一端固定在水平面左側(cè)M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側(cè)一端恰好位于O點(diǎn)。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(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)動時，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)動的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時所能達(dá)到的最大高度為11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的木塊被水平推力F壓著，靜止在豎直墻面上，當(dāng)推力F的大小增加到2F時，則（）A．木塊所受墻面的彈力增加到原來的2倍B．木塊所受墻面的摩擦力增加到原來的2倍C．木塊所受墻面的彈力不變D．木塊所受墻面的摩擦力不變12、(本題9分)如圖所示，一物體分別沿三個傾角不同的光滑斜面由靜止開始從同一頂端下滑到底端C、D、E處，三滿個過程中重力的沖量依次為I1、I2、I3，動量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3，則有（）A．三個過程中，合力的沖量大小相等，動量的變化量大小相等B．三個過程中，合力做的功相等，動能的變化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp3二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)電動機(jī)通過一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過120N，電動機(jī)的功率不能超過1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m(已知此物體在被吊高90m時已達(dá)到最大速度并勻速上升)，則最大速度的大小為_________；所需時間為___________．(g=10m/s2)14、(本題9分)用手握住繩的兩端，在繩的中點(diǎn)懸掛一重物，改變兩繩間的夾角θ，如果物體始終處在平衡狀態(tài)（繩子拉力的合力始終等于重力），則當(dāng)θ=時，繩中的拉力最小；當(dāng)θ=時，繩子的拉力大小等于重力；在θ角增大的過程中，繩子的拉力逐漸變．15、某星球與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b，則該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為_______________三．計算題(22分)16、（12分）在真空中完全相同的可視為點(diǎn)電荷的金屬小球A、B，A球帶電荷量為+5.0×10-9C，B球帶電荷量為-7.0×10-9C，兩球相距1m，可以看成點(diǎn)電荷。問：把它們接觸以后放回原處，它們之間的庫侖力為多大？17、（10分）下表是一輛電動自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，其中額定車速是指電動車滿載情況下在平直道路上以額定功率勻速行駛的速度．請參考表中數(shù)據(jù)，完成下列問題（g取10m/s2）：（1）此車所配電動機(jī)的內(nèi)阻是多少？（2）在行駛過程中電動車受阻力是車重（包括滿載重）的k倍，試計算k的大小．（3）若電動車滿載時在平直道路上以額定功率行駛，且阻力大小恒定，當(dāng)車速為3m/s時，加速度為多少？

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(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)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、D【解析】

A.公式I=UR表明流過導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓B.公式：C=εC.E=kQD.公式E=F2、C【解析】

：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=16：1，根據(jù)開普勒第三定律有：rp3Tp2=rQ3TQ3、A【解析】

先判斷玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度后管內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，再根據(jù)玻意耳定律分析氣體體積的變化，即可分析管內(nèi)液面如何變化．【詳解】當(dāng)玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度時，假設(shè)管內(nèi)水銀不動，則管內(nèi)水銀的豎直高度增大，根據(jù)知，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律知?dú)怏w的體積將增大，則l增大；最終穩(wěn)定時氣體的壓強(qiáng)減小，所以根據(jù)知，管內(nèi)液面升高，所以h增大，A正確．【點(diǎn)睛】在玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度的過程中，要抓住封閉氣體的溫度不變，發(fā)生了等溫變化，判斷氣體的壓強(qiáng)如何變化，再分析體積如何變化，這是常用的思路．4、C【解析】

火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒第一定律可知，太陽位于木星運(yùn)行軌道的焦點(diǎn)上，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小不相等，在近日點(diǎn)速度較大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度較小，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，它們公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長軸的三次方之比相等，且都與太陽質(zhì)量有關(guān)，選項(xiàng)C正確；根據(jù)開普勒第二定律可知，相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積總相等，但是與木星與太陽連線掃過的面積不相等，選項(xiàng)D錯誤.5、B【解析】

分析足球的受力情況：重力G、懸線的拉力T和墻的支持力N，作出力圖．由平衡條件得知：N、G的合力F與T大小相等、方向相反，由平衡條件得，，當(dāng)懸線變短時，增大，減小，增大，則得N增大，T增大，即懸線拉力變大．根據(jù)牛頓第三定律得知：球?qū)Φ膲毫Γ瑒t增大．即球?qū)Ρ诘膲毫ψ兇?，B正確．6、D【解析】

A、平拋運(yùn)動的物體其加速度恒定不變，速度方向時刻變化，故選項(xiàng)A錯誤；B、由于豎直分速度一直增大，而水平分速度不變，故合速度的方向由水平逐漸變?yōu)榻咏Q直，故與豎直方向夾角越來越小，故選項(xiàng)B錯誤；C、設(shè)位移與豎直方向的夾角，則有，隨時間增大，減小，故位移與豎直方向的夾角減小，故選項(xiàng)C錯誤；D、平拋運(yùn)動的加速度不變，做勻變速直線運(yùn)動，由知，在相等時間內(nèi)速度變化量大小相等，方向相同，均為豎直向下，故選項(xiàng)D正確；7、ACD【解析】根據(jù)平行四邊形定則知，兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動，若合加速度與合初速度的方向共線，則是直線運(yùn)動；若兩者方向不共線，則可能是曲線運(yùn)動．故A正確．根據(jù)平行四邊形定則知，兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動，因?yàn)楹霞铀俣葹榱?，做勻速直線運(yùn)動，故B錯誤．根據(jù)平行四邊形定則知，兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，若合速度與合加速度共線，則是直線運(yùn)動；若兩者不共線，則是曲線運(yùn)動．故C正確．兩個分運(yùn)動的運(yùn)動時間，一定與它們的合運(yùn)動的運(yùn)動時間相等．故D正確．本題選擇錯誤的，故選B．點(diǎn)睛：考查平行四邊形定則的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵知道合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動取決于合速度方向與合加速度方向是否在同一條直線上.8、BD【解析】

AB．由圖知據(jù)可得：故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。CD．由圖知據(jù)可得：故C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。9、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.第一個半圈經(jīng)歷的時間為6s，則，則第二個半圈的時間，則t=10.5s時，小球在轉(zhuǎn)第二個半圈，則繩子的拉力為6N，故B正確；C.小球轉(zhuǎn)第三個半圈的時間，則t=14s時，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錯誤；D.細(xì)繩每跟釘子碰撞一次，轉(zhuǎn)動半圈的時間少，則細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔故D正確；10、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，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錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時小物塊上滑時可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點(diǎn)，對于運(yùn)動的全過程，由動能定理得解得在斜面上運(yùn)動的總路程故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能定理得：解得故D錯誤。故選BC。11、AD【解析】物塊受到重力、壓力、支持力、和靜摩擦力作用，當(dāng)壓力里增加到原來的二倍時，墻給的彈力也變?yōu)槎?，靜摩擦力一直和重力相等所以摩擦力不變，故答案選AD．思路分析:根據(jù)受力分析，利用二力平衡判斷．試題點(diǎn)評：考查平衡力的大小變化問題12、ABC【解析】物體下滑過程中只有重力做功，故合力做的功相等，根據(jù)動能定理，動能的變化量相等，故A錯誤，B正確；由機(jī)械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，動量變化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；設(shè)斜面的高度為h，從頂端A下滑到底端C，由，得物體下滑的時間t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的沖量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正確，D錯誤；故選BC．二．填空題(每小題6分，共18分)13、157.75【解析】

[1]物體勻速時，速度達(dá)最大，牽引力等于重力，則有：F=mg由功率公式可得：解得：m/s[2]由牛頓第二定律可得：代入數(shù)據(jù)解得：m/s2末速度：m/s上升的時間：s上升高度為：m在功率恒定的過程中，最后勻速運(yùn)動的速率為m/s，由動能定理得：代入數(shù)據(jù)后解得：s所以總時間：7.75

s14、大【解析】試題分析：根據(jù)物體的狀態(tài)可知兩端繩子的合力與重力的大小關(guān)系，再由力的合成可得出拉力最小值；同時注意當(dāng)兩分力大小相等且夾角為120°時合力與兩分力相等．解：由題意可知，兩繩子的拉力的合力與重力大小相等，方向相反；由于兩繩上的拉力相等，由力的合成可知，當(dāng)合力一定時，兩力同向時最??；故當(dāng)夾角為零時，繩中的拉力最??；而當(dāng)兩繩的夾角為120°時，繩子中的拉力大小等于重力；當(dāng)θ角增大的過程中，根據(jù)力的平行四邊形定則可知，繩子的拉力逐漸變大，故答案為0、120°、變大【點(diǎn)評】本題考查了力的合成、共點(diǎn)力的平衡及繩子上張力的特點(diǎn)；本題應(yīng)作為結(jié)論熟記．15、【解析】

[1].設(shè)地球質(zhì)量aM，某星球質(zhì)量M，地球半徑br，某星球半徑r

由萬有引力提供向心力做勻速圓