吉林省榆树一中五校2023年物理高一下期末达标测试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)在研究物理问题时，我们有时候把几个物体看作一个整体，并以整体作为研究对象进行分析研究．这种方法不考虑整体内部之间的相互作用，从整体去把握物理现象的本质和规律．如图所示，A、B是两个带异种电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为+qA和-qB，A用绝缘细线L1悬挂于O点，A、B间用绝缘细线L2相连．整个装置处于水平方向的匀强电场中，A、B处于平衡状态．以下关电场和A、B所带电量大小正确的是（）A．场强方向水平向右，qA>qBB．场强方向水平向右，qA<qBC．场强方向水平向左，qA>qBD．场强方向水平向左，qA<qB2、地球半径是R，地球表面的重力加速度是g，万有引力常量是G。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度ρ的表达式为A．ρ=B．ρ=C．ρ=D．ρ=3、如图所示，将小球以速度v沿与水平方向成角斜向上抛出，结果球刚好能垂直打在竖直墙面上，球反弹的瞬间速度方向水平，且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的，已知，，空气阻力不计，则当反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切值为（）A． B． C． D．4、取一个铜质小球置于圆形玻璃器中心，将麻油和头发碎屑置于玻璃器皿内拌匀，用起电机使铜球带电时，铜球周围的头发碎屑会呈现如图所示的发散状图样，下列说法正确的是A．发散状的黑线是电场线B．黑线密集处电场强度较大C．沿着黑线发散方向上电势逐渐降低D．若释放一带电质点，其运动轨迹一定与黑线重合5、(本题9分)我国计划于2018年择机发射“嫦娥五号”航天器，假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（小于绕行周期），运动的弧长为s，航天器与月球中心连线扫过的角度为θ（弧度），引力常量为G，则（）A．航天器的轨道半径为 B．航天器的环绕周期为C．月球的的质量为 D．月球的密度为6、(本题9分)关于绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法正确的是()A．轨道半径越大，线速度大小越大B．轨道半径越小，线速度大小越大C．质量越大，线速度大小越大D．质量越小，线速度大小越大7、(本题9分)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则A．3t0时刻的瞬时功率为5B．3t0时刻的瞬时功率为15C．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23D．在t=0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为258、(本题9分)如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中，下列判断正确的是A．滑块返回传送带右端的速率为v2B．此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2C．此过程中传送带对滑块做功为mv－mvD．此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1－v2)29、(本题9分)下列关于电场强度的两个表达式E＝F/q和E＝kQ/r2的叙述,正确的是（）A．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量B．E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是放入电场中的检验电荷的电荷量C．E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电荷量，它适用于任何电场D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝kq1q2r2，式kq2r2是点电荷q10、(本题9分)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为FB．撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统机械能守恒C．系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量D．A克服外力所做的总功等于2Ek11、如图所示，水平屋顶高H＝5m，围墙高h＝3.2m，围墙到房子的水平距离L＝3m，围墙外马路宽x＝10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度v0的大小的可能值为(g取10m/s2)()A．6m/s B．12m/s C．4m/s D．2m/s12、(本题9分)如图所示，作用于0点的三个力平衡，其中一个力大小为，沿y轴负方向．大小未知的力与x轴正方向夹角为θ，则下列说法正确的是（）A．力可能在第二象限的任意方向上B．力不可能在第三象限C．力与夹角越小，则与的合力越小D．的最小值为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____14、(本题9分)如下图所示,将一根长20cm,劲度系数为360N/m的弹簧一端固定于O点,另一端接一质量为0.5kg的小球.当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量为__________cm．15、(本题9分)如图所示，a、b是匀强电场中的两点，两点间的距离为0.8m，两点的连线与电场线平行，两点间的电势差为8.0V，则匀强电场的场强大小为_______V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将_______（填“增大”“减小”或“不变”）.三．计算题(22分)16、（12分）将一个小球从台阶上的A点斜向上抛出，小球刚好经过台阶的顶点B

（未与B发生相碰）之后落到地面上的P点。已知B、P两点水平方向的距离为L，P、B两点竖直方向的距离为3L，A、B两点之间的距离为2L，不计空气阻力，求：（1）小球从抛出到落地全过程所经历的时间；（2）小球被抛出时的初速度。17、（10分）(本题9分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关ｓ，重物p以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45kg（g取10m／s2）．求：（1）电动机消耗的电功率P电；（2）绳对重物做功的机械功率P机；（3）电动机线圈的电阻R．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】两球整体分析，如图所示，由于A带正电，受到水平向左的作用力，而B带负电，受到水平向右的电场力，因此匀强电场方向水平向左；以A、B整体作为研究对象，整体受向下重力、细线斜向右上方拉力，根据平衡条件可知，，故，C正确．【点睛】本题要掌握整体分析的思想，要知道两电荷之间的库仑力可以看成是内力，同时知道A与B带电性，是解题的关键．2、C【解析】

地球表面重力与万有引力相等有：mg=GMmR2，可得地球质量为：M=gA.ρ=gB.ρ=4gC.ρ=3gD.ρ=g3、B【解析】采用逆向思维，小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动，将抛出速度沿水平和竖直方向分解，有：vx＝vcosθ＝v•cos37°＝0.8v，vY＝v•sin37°＝0.6V

球撞墙前瞬间的速度等于0.8v，反弹速度大小为：;反弹后小球做平抛运动，当小球的速度大小再次为v时，竖直速度为：速度方向与水平方向的正切值为：，故B正确，ACD错误；故选B.4、B【解析】

A.电场可以用电场线来描述，电场线是人为设想出来的，其实并不存在，发散状的黑线可以模拟电场线。故A错误；B.发散状的黑线，能描述出电场的分布，黑线密集处电场强度较大。故B正确；C.由于没有说明小球带正电还是带负电，所以不能判断沿着黑线发散方向上电势是否逐渐降低，故C错误。D.发散状的黑线，能描述出电场的分布，但电场线的方向与带电质点运动的轨迹没有关系，故D错误；5、C【解析】A项：由题意可知，线速度，角速度，由线速度与角速度关系可知，，所以半径为，故A错误；B项：根据圆周运动的周期公式，故B错误；C项：根据万有引力提供向心力可知，即，故C正确；D项：由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度，故D错误；点晴：解决本题关键将圆周运动的线速度、角速度定义式应用到万有引力与航天中去，由于不知月球的半径，所以无法求出月球的密度．6、B【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有得．式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，可见卫星的速度与卫星的质量m无关，随着轨道半径的增大而减小，减小而增大，B正确．7、BD【解析】

AB.3t0时速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0时刻瞬时功率P=3F0·v=15故A错，B对；CD.0~2t0内，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0内位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0内水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0内平均功率P=W1＋C错，D对。8、AB【解析】

A.由于传送带足够长，滑块受向右的摩擦力，减速向左滑行，至速度为0，之后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物体会在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于v2时，物体回到原出发点，即滑块返回传送带右端的速率为v2，故A正确；

B.设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：摩擦力对滑块做功：W1=fx1=①

又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：W1=mv22

②

该过程中传送带的位移：x2=v1t1

摩擦力对传送带做功：

③

将①②代入③得：W2=mv1v2

同理可计算，滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2

则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+=2mv1v2，选项B正确；C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK得：W=△EK=mv22-mv22=0，故C错误；

D.物块向左减速运动时，物块相对传送带的位移为：物块向右加速运动时，物块相对传送带的位移为：则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为，故D错误。9、CD【解析】

E＝F/q是电场强度的定义式，F是放入电场中的试探电荷所受的力，q是试探电荷的电荷量，它适用于任何电场，选项A错误，C正确；E＝kQ/r2是点电荷场强的决定式，Q是形成电场的电荷的电荷量，选项B错误；从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝kq1q2r2，式kq2r2是点电荷q10、ACD【解析】

根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量，根据动能定理分析A克服外力所做的总功，根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功；【详解】A、当A与B一起做加速运动的过程中，等于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：x=F2k．即弹簧的伸长量为F2k,故A正确；

B、撤去外力F后，球A、B和弹簧构成的系统在水平方向受到摩擦力的作用逐渐减速，所以机械能不守恒，故B错误；

C、根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量，故C正确；

D、撤去外力F后A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为4Ek【点睛】此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F在拉动B运动时，由于杆的摩擦力，A物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键。11、AB【解析】

刚好能过围墙时水平方向：竖直方向：解得刚好运动到马路边时水平方向：竖直方向：解得，所以为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上速度的取值故AB对；CD错12、AD【解析】三个力平衡时，合力必须为零，任意两个力的合力与第三力必须大小相等、方向相反，所以可知：力可能在第二象限的任意方向上，也可能在第三象限．故A正确，B错误．根据平衡条件得知：与的合力与大小相等、方向相反，大小不变，所以力与夹角越小时，与的合力不变．故C错误．根据矢量三角形定则有：由几何知识知，当时，即虚线位置时，有最小值，且最小值为．故D正确．选AD.【点睛】三个力平衡时合力为零，由平衡条件知：其中任意两个力的合力与第三力大小相等、方向相反．作出、的合力，必定与大小相等、方向相反．根据几何知识分析的方向范围和最小值．二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：9：1【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力