江蘇省江陰市石莊中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)2019年4月10日晚9時(shí)許，全球多地天文學(xué)家同步公布的首張黑洞照片（如圖）。假設(shè)銀河系中兩個(gè)黑洞A、B，它們以二者連線上的O點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測得A、B到O點(diǎn)的距離分別為r和2r。黑洞A、B均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星球?qū)诙吹囊Γ瑑珊诙吹陌霃骄h(yuǎn)小于它們之間的距離。下列說法正確的是（）A．黑洞A、B的質(zhì)量之比為1∶2B．黑洞A、B所受引力之比為1∶2C．黑洞A、B的角速度之比為1∶2D．黑洞A、B的線速度之比為1∶22、如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布在正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O．下列關(guān)于x軸上的電場強(qiáng)度和電勢的說法中正確的是（）A．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最低B．O點(diǎn)的電勢為零，電場強(qiáng)度最大C．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先增大后減小，電勢一直降低D．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度一直減小，電勢先升高后降低3、(本題9分)如圖所示，在某勻強(qiáng)電場中，M、N兩點(diǎn)相距L=10cm，它們的連線與電場強(qiáng)度方向之間的夾角，若將一電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，需克服電場力做功24eV，已知．則該勻強(qiáng)電場的電場場強(qiáng)大小為A．200V/m B．240V/mC．300V/m D．400V/m4、(本題9分)把一物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度為h，若物體的質(zhì)量為m，所受空氣阻力為f，則在從物體被拋出到落回地面的全過程中，下列說法正確的是()A．重力做的功為mgh B．空氣阻力做的功為-2fhC．空氣阻力做功為零 D．重力做功為2mgh5、在靜電場中，一個(gè)電子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)靜電力做功為5eV（1eV=1．6×10-19J），則以下說法中正確的是（）A．電場強(qiáng)度的方向一定由b直線指向aB．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間電勢差Uab=5VC．電子的電勢能減少5eVD．電子的電勢能減少5J6、(本題9分)要計(jì)算地球的質(zhì)量,除已知的一些常數(shù)外還需知道某些數(shù)據(jù),現(xiàn)給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A．已知地球半徑RB．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度vC．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期TD．已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′7、如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車A端固定一根輕彈簧，彈簧的另一端連接一個(gè)放置在小車上且質(zhì)量為m的物體C，已知小車底部光滑，彈簧處于壓縮狀態(tài)．彈簧被釋放后，物體C被彈出向B端運(yùn)動(dòng)，最后與B端粘在一起．下列說法中正確的是()A．物體C離開彈簧時(shí)，小車在向左運(yùn)動(dòng)B．物體C與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動(dòng)速率與物體C的運(yùn)動(dòng)速率的比值為C．物體C與B端粘在一起后，與小車一同向右運(yùn)動(dòng)D．整個(gè)過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒8、(本題9分)下列關(guān)于電動(dòng)勢的說法正確的是（）A．電動(dòng)勢就是電壓，它是內(nèi)外電壓之和B．電動(dòng)勢不是電壓，它在數(shù)值上等于內(nèi)外電壓之和C．電動(dòng)勢是表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)大小的物理量D．電動(dòng)勢的大小與外電路的結(jié)構(gòu)有關(guān)9、我國2020年將首次探測火星，將完成火星探測器圍繞火星飛行、火星表面降落以及巡視探測等任務(wù)?；鹦鞘堑厍虻摹班従印?，其半徑約為地球半徑的，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，設(shè)火星的衛(wèi)星A和地球衛(wèi)星B都圍繞各自的中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距離中心天體的表面距離與該中心天體的半徑相等，下面說法正確的是A．衛(wèi)星A、B加速度之比為2：5B．衛(wèi)星A、B線速度之比為C．衛(wèi)星角速度之比為D．衛(wèi)星A、B周期之比為10、(本題9分)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P0的汽車在水平路面上從靜止開始先勻加速啟動(dòng)，最后達(dá)到最大速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知汽車所受路面阻力恒為F，汽車剛開始啟動(dòng)時(shí)的牽引力和加速度分別為F0和a0，如圖所示描繪的是汽車在這一過程中速度隨時(shí)間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是(）A． B．C． D．二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)為了探究“合力做功與速度變化的關(guān)系”，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置．他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m．要完成該實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是________，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________．（2）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1，x2，x3……，如圖所示．實(shí)驗(yàn)中，可認(rèn)為滑塊所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W＝_______，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v＝_______．（3）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達(dá)式為________．分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是______．12、（10分）(本題9分)探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)主要過程如下：a．設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……；b．分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，求出小車的速度v1、v2、v3、……；c．作出W-v草圖；d．分析W-v圖像．如果W-v圖像是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系．(1)以下關(guān)于該試驗(yàn)的說法中有一項(xiàng)不正確，它是___________．A．本實(shí)驗(yàn)設(shè)法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、……．所采用的方法是選用同樣的橡皮筋，并在每次實(shí)驗(yàn)中使橡皮筋拉伸的長度保持一致．當(dāng)用1條橡皮筋進(jìn)行是實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功為W，用2條、3條、……橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、……．B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，補(bǔ)償?shù)姆椒?，可以使木板適當(dāng)傾斜．C．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶．紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏．出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小．D．根據(jù)記錄紙帶上打出的點(diǎn)，求小車獲得的速度的方法，是以紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的距離來進(jìn)行計(jì)算．(2)在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答：_________．(3)對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是_______．（填寫選項(xiàng)前的序號）A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力C．必須測量出小車的質(zhì)量

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】

A．兩個(gè)黑洞A、B以二者連線上的O點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成雙星系統(tǒng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．黑洞A、B間的萬有引力屬于相互作用力，大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．兩黑洞屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，則角速度相等，之比為1：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系知線速度與半徑成正比，黑洞A、B的線速度之比為1：2，選項(xiàng)D正確。故選D。2、C【解析】

AB.圓環(huán)上均勻分布著正電荷，根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)上各電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)抵消，合場強(qiáng)為零。圓環(huán)上各電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度在x軸有向右的分量，根據(jù)電場的疊加原理可知，x軸上電場強(qiáng)度方向向右，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知在x軸上O點(diǎn)的電勢最高，故AB不符合題意；CD.O點(diǎn)的場強(qiáng)為零，無窮遠(yuǎn)處場強(qiáng)也為零，所以從O點(diǎn)沿x軸正方向，場強(qiáng)應(yīng)先增大后減小。x軸上電場強(qiáng)度方向向右，電勢降低，故C符合題意，D不符合題意。3、C【解析】

M到N，電場力做功為所以勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為：，故ABD項(xiàng)不符合題意，C項(xiàng)符合題意．4、B【解析】

物體被拋出到落回拋出點(diǎn)的全過程中，初末位置相同，高度差為零，所以重力做功為零．故AD錯(cuò)誤．在上升的過程中，空氣阻力做功為-fh，在下降的過程中，空氣阻力做功為-fh，則整個(gè)過程中空氣阻力做功為-2fh．故B正確，C錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道重力做功與路徑無關(guān)，由初末位置的高度差決定．阻力做功與路徑有關(guān).5、C【解析】由題意知，電子由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做功5eV，電勢能減少5eV，電場強(qiáng)度的方向不一定由b指向a．故AD錯(cuò)誤，C正確．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢差，故B錯(cuò)誤；本題選錯(cuò)誤的，故選ABD.6、ABC【解析】

A．根據(jù)，得，僅知道地球的半徑，地球表面的重力加速度和引力常量也是已知的常數(shù)，可以求出地球的質(zhì)量，故A正確；B．衛(wèi)星繞地球做勻速周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力有，得地球質(zhì)量，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和線速度v，可以計(jì)算出地球質(zhì)量，故B正確；C．根據(jù)得，根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，故已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和周期T可以計(jì)算地球的質(zhì)量，故C正確；D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)，中心天體是太陽，根據(jù)萬有引力提供向心力只能求太陽的質(zhì)量，故已知地球公轉(zhuǎn)的周期T′及運(yùn)轉(zhuǎn)半徑r′不可以計(jì)算地球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；7、AB【解析】

整個(gè)系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向上合外力為零，則系統(tǒng)動(dòng)量一直守恒，系統(tǒng)初動(dòng)量為零，物體離開彈簧時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律得小車向左運(yùn)動(dòng)，故A正確；取物體C的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物體與B端粘在一起之前，小車的運(yùn)動(dòng)速率與物體C的運(yùn)動(dòng)速率之比，故B正確；當(dāng)物體C與B端粘在一起時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)最終的速度相同，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系統(tǒng)又處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯(cuò)誤；物塊C與B碰后要粘在一起，則損失機(jī)械能，則整個(gè)過程中，小車、物體C及彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、BC【解析】試題分析：電動(dòng)勢在數(shù)值上等于內(nèi)外電壓之和，但是電動(dòng)勢與電壓實(shí)質(zhì)上不同，故A錯(cuò)誤，B正確C、電源的電動(dòng)勢由電源本身的性質(zhì)決定的，是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān)，故C正確，D錯(cuò)誤故選BC考點(diǎn)：對電源電動(dòng)勢的理解點(diǎn)評：容易題．電動(dòng)勢是電源的一個(gè)重要參量，它表征在電源內(nèi)部非靜電力移動(dòng)電荷做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的物理量．其定義式為．由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無關(guān)，跟外電路也無關(guān)．9、AD【解析】

設(shè)火星質(zhì)量為M，地球質(zhì)量則為10M，火星的半徑為R，則火星衛(wèi)星A的軌道半徑，地球衛(wèi)星B的軌道半徑；A.根據(jù)加速度公式，可知，，所以，A正確；B.根據(jù)公式，可得，可知，，所以，B錯(cuò)誤；C.由線速度之比為，可得角速度之比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.周期，周期之比，選項(xiàng)D正確；10、AC【解析】

汽車勻加速啟動(dòng)時(shí)，a一定，根據(jù)v=at知v增大，根據(jù)知F一定，根據(jù)P=Fv知，功率P也均勻增大，達(dá)到P額后，功率保持不變，由v繼續(xù)增大，牽引力減小，當(dāng)F=f時(shí)，a=0，速度達(dá)到最大，之后勻速．A.根據(jù)以上分析，故A符合題意．B.根據(jù)以上分析，最終加速度為零，故B不符合題意．C.根據(jù)以上分析，故C符合題意．D.根據(jù)以上分析，功率均勻增大，故D不符合題意．二、實(shí)驗(yàn)題11、沙和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量；平衡摩擦力；；；；質(zhì)量；【解析】

（1）當(dāng)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量時(shí)，繩子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，由受力分析可知，為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力，首先要做的是平衡摩擦力．（2）從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度.（3）根據(jù)圖象上的點(diǎn)，可知，可以得出得v2隨W變化的表達(dá)式為：v2=0.01+4.7W；

功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k，則k=，代入單位后，k的單位為kg-1，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)探究，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重點(diǎn)就是學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算速度，然后分析動(dòng)能和重力勢能的關(guān)系，多練習(xí)速度計(jì)算也是本題的一個(gè)基礎(chǔ)．12、D毫米刻度尺AB【解析】

(1)A．當(dāng)橡皮筋伸長量按倍數(shù)增加時(shí)，功并不簡單地按倍數(shù)增加，變力功一時(shí)無法確切測算；因此我們要設(shè)法回避求變力做功的具體數(shù)值，可以用一根橡皮筋做功記為W，用兩根橡皮筋做功記為2W，用三根橡皮筋做功記為3W…，從而回避了直接求功的困難，故選項(xiàng)A正確；B．小車運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到阻力，使木板適當(dāng)傾斜，小車阻力補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ瞧胶饽Σ亮?，故選項(xiàng)B正確；C．本實(shí)驗(yàn)中小車先加速后減速，造成紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏，說明摩