2021-2022學年高一物理下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，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，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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)下列關于勻速圓周運動的說法中正確的是（）A．勻速圓周運動狀態是平衡狀態B．勻速圓周運動是勻變速曲線運動C．勻速圓周運動是速度和加速度都不斷改變的運動D．勻速圓周運動的物體受到的合外力是恒力2、(本題9分)物塊克服重力做功20J，則它的重力勢能A．不變B．減少20JC．增加20JD．不能確定3、(本題9分)2017年10與24日，在地球觀測組織（GEO）全會期間舉辦的“中國日”活動上，我國正式向國際社會免費開放共享我國新一代地球同步靜止軌道氣象衛星“風云四號”和全球第一顆二氧化碳監測科學實驗衛星(以下簡稱“碳衛星”)的數據．“碳衛星”是繞地球極地運行的衛星，在距地700千米的圓形軌道對地球進行掃描，匯集約140天的數據可制作一張無縫隙全球覆蓋的二氧化碳監測圖，有關這兩顆衛星說法正確的是（）A．“風云四號”衛星的向心加速度大于“碳衛星”的向心加速度B．“風云四號”衛星的線速度小于“碳衛星”線速度C．“風云四號”衛星的周期小于“碳衛星”的周期D．“風云四號”衛星的線速度大于第一宇宙速度4、真空中存在范圍足夠大、豎直方向的勻強電場，A、B為該勻強電場中的兩個等勢面．現有三個質量相同、帶同種等量電荷的小球a、b、c，從等勢面A上的某點同時以相同速率v0分別沿豎直向下、水平向右和豎直向上方向開始運動，如圖所示．經過一段時間，三個小球先后通過等勢面B，則下列判斷正確的是()A．等勢面A的電勢一定高于等勢面B的電勢B．a、c兩小球通過等勢面B時的速度相同C．開始運動后的任一時刻，a、b兩小球的動能總是相同D．開始運動后的任一時刻，三個小球電勢能總是相等5、地球半徑是R，地球表面的重力加速度是g，萬有引力常量是G。忽略地球自轉的影響。如認為地球的質量分布是均勻的，則地球的密度ρ的表達式為A．ρ=B．ρ=C．ρ=D．ρ=6、(本題9分)真空中兩個點電荷相距為r時，它們間的靜電力大小為F；如果保持它們的電荷量不變，將距離增大為2r，則靜電力大小將變為A．2F B．F C． D．7、一質量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH8、(本題9分)人們對手機的依賴性越來越強，有些人喜歡躺著看手機，經常出現手機砸到眼晴的情況,若手機質量為150g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后經0.1s手機停止運動，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正確的是A．手機對眼睛的作用力大小約為4.5NB．手機對眼睛的作用力大小約為3.0NC．全過程手機重力的沖量大小約為0.15N·sD．全過程手機重力的沖量大小約為0.30N·s9、(本題9分)一帶電小球在空中由A點運動到B點的過程中,受重力、電場力和空氣阻力三個力作用．若該過程中小球的重力勢能增加3J,機械能增加1.5J,電場力對小球做功2J,則下列判斷正確的是（?）A．小球的重力做功為3J B．小球克服空氣阻力做功0.5JC．小球的電勢能增加2J D．小球的動能減少1.5J10、2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點每秒轉動12圈，將兩顆中子星都看作是質量均勻分布的球體，由這些數據、萬有引力常量并利用牛頓力學知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（）A．質量之積B．質量之和C．速率之和D．各自的自轉角速度11、(本題9分)高空中仍有稀薄大氣，所以低軌道的衛星會受到稀薄空氣阻力的作用，從而不能永遠在固定的圓軌道上運動。則下列說法正確的是（）A．由于阻力的作用，衛星速度減小，因此靠近地球，軌道半徑會變小B．由于阻力的作用，衛星速度減小，因此遠離地球，軌道半徑會變大C．在衛星軌道變化的過程中，衛星的機械能不變D．雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛星的動能會增大12、如圖所示，可視為質點的小球用不可伸長的結實的細線懸掛起來，將細線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質量，把懸線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變為原來的倍B．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔T＝0.1s.(1)根據________計算各點瞬時速度，且vB＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在圖示坐標中作出小車的v-t圖線________，并根據圖線求出a＝________m/s2.(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是________m/s，此速度的物理意義是________．14、（10分）某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，打點計時器的工作頻率為50Hz。(1)木板傾斜的目的是為了___________________。(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，合并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車。第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W1，……橡皮筋對小車做功后使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s。（結果保留3位有效數字）(3)若圖象是一條過原點的傾斜的直線，則說明_________________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)某一星球上，宇航員站在距離地面h高度處，以初速度v0沿水平方向拋出一個小球，經時間t后小球落到星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度；（3）該星球的質量M．16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平轉盤可繞豎直中心軸轉動，盤上放著、兩個物塊，轉盤中心處固定一力傳感器，它們之間用細線連接．已知兩組線長均為．細線能承受的最大拉力均為．與轉盤間的動摩擦因數為，與轉盤間的動摩擦因數為，且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩物塊和力傳感器均視為質點，轉盤靜止時細線剛好伸直，傳感器的讀數為零．當轉盤以不同的角速度勾速轉動時，傳感器上就會顯示相應的讀數，取．求：（1）當間細線的拉力為零時，物塊能隨轉盤做勻速轉動的最大角速度；（2）隨著轉盤角速度增加，間細線剛好產生張力時轉盤的角速度；（3）試通過計算寫出傳感器讀數隨轉盤角速度變化的函數關系式，并在圖乙的坐標系中作出圖象．17、（12分）一輛汽車質量為1×103kg，最大功率為2×104W，在水平路面上由靜止開始做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定．發動機的最大牽引力為3×103N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數的關系如圖所示．試求：(1)v2的大??；(2)整個運動過程中的最大加速度；(3)勻加速運動過程的最大速度是多大？當汽車的速度為10m/s時發動機的功率為多大？

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，錯選和不選得零分）1、C【解析】試題分析：勻速圓周運動速度大小不變，方向變化，是變速運動．加速度方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運動．解：A、勻速圓周運動速度大小不變，方向變化，速度是變化的，是變速運動，受力不平衡，故A錯誤；B、勻速圓周運動加速度大小不變，方向始終指向圓心，加速度是變化的，是變加速運動，故B錯誤，C正確；D、勻速圓周運動的物體受到的合外力指向圓心，提供向心力，方向時刻變化，不是恒力，故D錯誤．故選：C2、C【解析】物塊克服重力做功20J，重力做負功，則它的重力勢能增加20J，故C正確，ABD錯誤。3、B【解析】A、根據可知運行軌道半徑越大向心加速度越小，“風云四號”衛星的運行軌道半徑大于“碳衛星”的軌道半徑，所以“風云四號”衛星的向心加速度小于“碳衛星”的向心加速度，故A錯誤．B、根據可得，風云四號”衛星的運行軌道半徑大于“碳衛星”的軌道半徑，所以“風云四號”衛星的線速度小于“碳衛星”的線速度，故B正確．C、根據可得，風云四號”衛星的運行軌道半徑大于“碳衛星”的軌道半徑，所以“風云四號”衛星的周期大于“碳衛星”的周期，故C錯誤；D、第一宇宙速度是最大的運行速度，所以“風云四號”衛星的線速度小于第一宇宙速度，故D錯誤；故選B．【點睛】根據萬有引力提供向心力比較“飛云四號”衛星和“碳衛星”的向心加速度和線速度，第一宇宙速度是最大的運行速度，由于地球自轉，“碳衛星”的軌道無法和某一經線重合.4、B【解析】試題分析：由于小球所受重力和電場力的大小不知，所以電場的方向不確定，即AB兩等勢面電勢的高低不確定，A錯；對a、b、c三小球通過等勢面B時，電場力和重力對三球做功相同，所以三球通過等勢面B時的動能相同，而ac在水平方向沒有速度，所以ac兩球在豎直方向的速度相同，B對；開始運動后a球由于具有向下的初速度，所以要比b球向下運動的快，即重力和電場力對ab兩球做功不同，所以在任一時刻，a、b兩小球的動能不相同，C錯；因在任一時刻三球在豎直方向的位移不同，所以電場力做功不同，即三球的電勢能不相等，D錯．考點：本題考查動能定理，運動過程分析點評：本題學生做時能想象出三球的運動過程，知道在開始運動后任一時刻在豎直方向上的速度和位移都不同．5、C【解析】

地球表面重力與萬有引力相等有：mg=GMmR2，可得地球質量為：M=gA.ρ=gB.ρ=4gC.ρ=3gD.ρ=g6、D【解析】

真空中兩個電荷量分別為Q、q的點電荷，相距為r時的相互作用靜電力大小為F，根據庫侖定律，有：；若將這兩個點電荷間的距離變為2r，則它們之間的靜電力大小變為：；故：F′=F；A.2F，與結論不相符；B.F，與結論不相符；C.，與結論不相符；D.，與結論相符；7、CD【解析】

AD.這個物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯誤，D正確；B.物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯誤；C.物體上滑過程，根據牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負功，故動能減小量等于克服合力做的功，故動能減少故C正確。8、AC【解析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根據自由落體速度v=2gh手機與眼睛作用后手機的速度變成0，選取向上為正方向，所以手機與眼睛作用過程中動量變化為ΔP=0-(-mv)=0.30kg手機與眼接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，根據動量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手機對眼睛的作用力大小約為4.5N，故A項與題意相符，B項與題意不相符；CD.全過程中重力的沖量，mgt=0.15N?s，故C項與題意相符，D項與題意不相符。9、BD【解析】A、小球的重力勢能增加3J，則球克服重力做功3J．故A錯誤．B、小球共受到重力、電場力、空氣阻力三個力作用．小球的機械能增加1.5J，則除重力以外的力做功為1.5J，電場力對小球做功2J，則知，空氣阻力做功為-0.5J，即小球克服空氣阻力做功0.5J．故B正確．C、電場力對小球做功2J，則小球的電勢能減小2J．故C錯誤．D、小球的重力勢能增加3J，機械能增加1.5J，說明動能減小1.5J．故D正確．故選BD．【點睛】本題關鍵要掌握功與能的關系，要注意幾對功與能的對應關系，不能混淆．10、BC【解析】本題考查天體運動、萬有引力定律、牛頓運動定律及其相關的知識點．雙中子星做勻速圓周運動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，聯立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，選項B正確A錯誤；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，聯立解得：v1+v2=2πfr，選項C正確；不能得出各自自轉的角速度，選項D錯誤．【點睛】此題以最新科學發現為情景，考查天體運動、萬有引力定律等．11、AD【解析】

由于阻力的作用，衛星速度減小，則此時地球的引力大于向心力，掌握衛星做近心運動，因此靠近地球，軌道半徑會變小，選項A正確，B錯誤；在衛星軌道變化的過程中，衛星由于受阻力作用，則其機械能減小，選項C錯誤；雖然有稀薄空氣阻力作用，但最終衛星的半徑減小，根據v=GM【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力，當引力大于向心力時要做近心運動，會根據該規律判斷線速度、周期與軌道半徑的變化的關系．12、AC【解析】

A.由機械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關，C正確；D.向心加速度，D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度1.38m/s3.90m/s11.7m/s20.12m/s打點計時器打下計時點A【解析】

（1）相鄰計數點間的時間間隔T=0.1s。根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點時小車的瞬時速度大小，即vB=x（2）作圖時注意，盡量使描繪的點落在直線上，若不能落地直線上，盡量讓其分布在直線兩側，如圖所示：根據圖線求出小車運動的加速度：a=Δv（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是零時刻的速度為0.12m/s，此速度的物理意義是：此速度的物理意義是打點計時器打下計時點A時紙帶對應的速度。14、平衡摩擦力2.00W與v2成正比【解析】

第一空.實驗中木板略微傾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋對小車的拉力為小車受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功；第二空.小車速度為第三空.若圖象是一條過原