2022届惠州市高一(下)物理期末学业质量监测模拟试题含解析

2022届惠州市高一(下)物理期末学业质量监测模拟试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．(本题9分)如图，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出相对水流的最小速度为（）
A．3.5 m/s
B．3 m/s
C．2.4 m/s
D．2 m/s
2．(本题9分)从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间( )
A．速度大的时间长
B．速度小的时间长
C．落地时间—定相同
D．由质量大小决定
3．某船在静水中的划行速度v1＝5m/s，要渡过d＝30m宽的河，河水的流速v2＝4m/s，下列说法正确的是（）
A．该船渡河所用时间至少是7.5s
B．该船的航程至少等于30m
C．若河水的流速增大，则渡河的时间变长
D．该般以最短时间渡河时的位移大小为50m
4．(本题9分)如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B 两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（）
A．v A>v B B．ωA>ωB
C．v A=v B D．ωA=ωB
5．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。

根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。

将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
6． (本题9分)如图所示，小球P 粘在细直杆的一端，球随杆一起绕O 作圆周运动，球在最高点时杆对球的作用力：（ ）
A ．一定是拉力
B ．一定是支持力
C ．无作用力
D ．可能是拉力，也可能是支持力，也可能无作用力
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．下列关于电场强度的说法中，正确的是（ ）
A ．由公式F E q
=知，电场强度E 与点电荷所受电场力F 成正比，与点电荷的电荷量q 成反比 B ．由公式F qE =知，点电荷在电场中所受电场力F 与电场强度E 成正比，与电荷量q 成正比 C ．由公式2Q E k r
=可知，电场强度E 与电荷量Q 成正比，与2r 成反比 D ．以上说法均不正确
8． (本题9分)杂技表演“飞车走壁”的简化模型如图所示、，表演者在侧壁某一水平面内做匀速圆周运动、表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力不计，轨道平面离地面的高度为H ，侧整的黄角不变。

下列说法正确的是
A ．H 越大，摩托车做圆周运动的角速度越小
B ．H 越大，摩托车做圆周运动的动能越大
C．摩托车对侧壁的压力大小与H无关
D．摩托车圆周运动的周期与H无关
9．(本题9分)如图所示是儿童喜爱的游戏-旋转木马。

在转台上有两匹小马A、B，已知A的旋转半径小于B的旋转半径，下列说法正确的有()
A．小马A、B的线速度相同
B．小马A、B的角速度相同
C．小马A的周期小于小马B的周期
D．小马A的线速度小于小马B的线速度
10．如图所示，一光滑球体静止于夹角为的支架ABC内，AB、BC与水平面的夹角都为，现以B为旋转中心，在平行于纸面的平面内，让BC缓慢沿顺时针旋转，直至水平（AB不动），设BC对球体的作用力大小为，AB对球体的作用力大小为，则整个过程中（）
A．可能一直增大B．可能一直增大
C．可能先减小后增大D．可能先增大后减小
11．如图所示，空间有一电场，电场中有a和b两点。

设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为a A、a B，电势能分别为E pA、E pB。

下列说法正确的是
A．a A＞a B B．a A＜a B
C．E pA＞E pB D．E pA＜E pB
12．(本题9分)如图甲所示，质量为4kg的物块A以初速度v0=6m/s从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B。

已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ1，木板B与地面之间的动摩擦因数为μ2，A、B运动过程的v-t图像如图乙所示，A始终未滑离B。

则（）
A．μ1=0.4，μ2=0.2 B．物块B的质量为4kg
C．木板的长度至少为3m D．A、B间因摩擦而产生的热量为72J
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阴值范围0-10Ω、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0-100Ω、额定电流1A）
那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择____V，电流表的量程应选择____A；R0应选择______Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是_______Ω的滑动变阻器.
(2)引起该实验系统误差的主要原因是__________.
14．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
a．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t．通过v=gt计算出瞬时速度v．
b ．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=2gh 计算出瞬时速度v ．
c ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，浊算出图时
速度v,并通过h=2
2v g
计算出高度h ． d ．用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v ．
（1）以上方案中只有一种正确，正确的是 ．（填入相应的字母）
（2）本实验计算出重力势能的减小为
，对应动能的增加为，由于不可避免地存在阻力，应该是
（等于，略大于，略小于） 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)如图甲所示，在0y =和2m y =之间有沿着x 轴方向的匀强电场，MN 为电场区域的上边界，在x 轴方向范围足够大，电场强度的变化如图乙所示，取x 轴正方向为电场正方向．现有一个带负电的粒子，粒子的比荷21.010C/kg q m
-=⨯，在0t =时刻以速度20510m/s v =⨯从O 点沿y 轴正方向进入电场区域，不计粒子重力作用．求：
甲 乙
（1）粒子通过电场区域的时间；
（2）粒子离开电场的位置坐标；
（3）粒子通过电场区域后沿x 轴方向的速度大小．
16． (本题9分)如图所示，平行金属板长为L ，一个带电为＋q 、质量为m 的粒子以初速度v 0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成30°角，粒子重力不计，求：
（1）粒子末速度大小；
（2）电场强度；
（3）两极板间距离．
17． (本题9分)如图所示，质量为1kg 的木块静止于高 1.25h m =的光滑桌面上，一粒质量为10m g =的
子弹水平射穿木块后以300/m s 的速度沿原方向飞出，木块在子弹的冲击下飞离桌面，落地点距桌边缘的水平距离 3.5s m ，取g=10m ／s 2，试求子弹击穿木块前的速度0v ．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．C
【解析】
船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v 合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动v 水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v 船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图
当v 合与v 船垂直时，v 船最小，由几何关系得到v 船的最小值为v 船=v 水sin37°=2.4m/s ，故C 正确，ABD 错误；
故选C ．
2．C
【解析】 试题分析：竖直方向做的是自由落体运动，由
可知运动时间相同，故选C
考点：考查平抛运动
点评：难度较小，平抛运动的运动时间由高度决定，与水平方向的运动无关
3．B
【解析】
【详解】
A、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：min
130
s=6s 5
d
t
v
==，选项A 错误。

B、因为v1＞v2，所以由平行四边形法则求合速度可以垂直河岸，渡河航程为30m，选项B 正确。

C、水的流速增大，由运动的独立性知垂直河岸的速度不变，渡河时间不变，选项C错误。

D、般以最短时间渡河时沿河岸的位移：x＝v 2t min＝4×6m＝24m，合位移：
2222
3024m=38.4m
s d x
=+=+，选项D错误。

故选：B。

4．C
【解析】
【详解】
AC. A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；BD. A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。

5．A
【解析】
【详解】
设两颗星的质量分别为，轨道半径分别为，相距r，根据万有引力提供向心力可知
，解得质量之和，而周期，联立解得
A. 与分析相符，故A正确
B. 与分析不符，B错误
C. 与分析不符，C错误
D. 与分析不符，D错误
6．D
【解析】
试题分析：对小球受力分析，受重力，杆的作用力，假设杆的作用力向下，如图；
由牛顿第二定律得，2v F G m r +=；解得，2
v F m G r
=-；讨论： ①当F=0时，无作用力；
②当F ＞0时，一定是拉力；
③当F ＜0时，一定是支持力；故D 正确；
考点：考查了圆周运动实例分析
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．BC
【解析】
【详解】
A. 场强E 是由电场本身决定的,与试探电荷无关,不能说E 与F 成正比,与q 成反比，故A 错误
B. 场强E 是由电场本身决定的,与试探电荷无关,由公式F qE =知，点电荷在电场中所受电场力F 与电场强度E 成正比，与电荷量q 成正比，故B 正确；
CD. 由公式2Q E k
r
=可知，Q 为场源电荷，电场强度E 与电荷量Q 成正比，与2r 成反比，故C 正确；D 错误；
8．ABC
【解析】
【分析】
摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg 和支持力F 的合力，作出力图，得出向心力大小不变．H 越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小．
【详解】
摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg 和支持力F 的合力提供圆周运动的向心力，作出力图如图
则有：向心力，解得，知H 越高，r 越大，越小，故A 正确；向心力，且动能，联立解得：，知H 越高，r 越大，则
动能越大，故B 正确；侧壁对摩托车的支持力，故摩托车对侧壁的压力大小与H 无关，故C 正确；根据，得，知H 越高，r 越大，则周期越大，故D 错误；故选ABC 。

【点睛】 本题考查应用物理规律分析实际问题的能力，此题是圆锥摆模型，关键是分析物体的受力情况，抓住不变量进行研究．
9．BD
【解析】
【分析】
两匹小马A 、B 同轴转动，角速度相同，根据2T v r πωω=
=、分析比较线速度、周期之间的关系。

【详解】
两匹小马A 、B 同轴转动，角速度相同，根据v r ω=可知，角速度相同时，线速度与半径成正比，又A 的旋转半径小于B 的旋转半径，故小马A 的线速度小于小马B 的线速度，故A 错误D 正确；两匹小马A 、B 同轴转动，角速度相同，故B 正确；角速度相同时，根据2T πω=
可知，周期也相同，故C 错误；故选BD 。

【点睛】
解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，靠链条传动轮子边缘的点线速度大小相等。

知道线速度、角速度、周期之间的关系。

10．AC
【解析】
【分析】
以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向
的反向延长线上做矢量三角形，根据图中线段长短分析力的大小变化情况。

【详解】
以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向
的反向延长线上做矢量三角形，根据图中各力的变化情况可知：
可能一直增大、也先减小后增大（初状态角大小未知，所以是可能）、
一直减小
A.
可能一直增大与分析相符，A 正确 B.
可能一直增大与分析不符，B 错误 C.
可能先减小后增大与分析相符，C 正确 D. 可能先增大后减小与分析不符，D 错误
【点睛】
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答，本题是采用图象法进行解答的。

11．AD
【解析】
【详解】
AB 、a 点的电场线比b 点密，所以a 点的场强大于b 点的场强。

故电子在a 点所受的电场力大于b 点的电场力，由牛顿第二定律可知，a A ＞a B ，故A 正确，B 错误；
CD 、沿电场线方向电势逐渐降低，知a 点的电势大于b 点的电势；因电子带负电，故a 点的电势能小于b 点的电势能，故C 错误，D 正确。

12．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．以物块为研究对象有
11ma mg μ=
由图看出214m/s a =，可得
10.4μ=
将物块和木板看成一个整体，在两者速度一致共同减速时，有
22M m a M m g μ+=+()()
由图看出221m/s a =，可得
20.1μ=
选项A 错误；
B ．木板和物块达到共同速度之前的加速度，对木板有
123()mg M m g Ma μμ-+=
由图看出232m/s a =，解得
4kg M =
选项B 正确；
C ．由v-t 图看出物块和木板在1s 内的位移差为3m ，物块始终未滑离木板，故木板长度至少为3m ，选项C 正确；
D ．A 、B 的相对位移为s=3m ，因此摩擦产热为
148J Q mgs μ==
选项D 错误。

故选BC 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．3 0.6 1 0-10Ω 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小
【解析】
【详解】
第一空.由于电源是一节干电池（1.5V ），所选量程为3V 的电压表；
第二空.估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A 左右，所以选量程为0.6A 的电流表；
第三空.由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大，故来考虑选择1Ω的定值电阻；
第四空.滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象，调节不方便．
第五空.关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小． 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，分别作出真实图象和测量图象；当外电路短路时，电压表的分流可以忽略；故两种情况下短路电流相同；如图所示：
故本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E 测＜E 真，r 测＜r 真． 14．（1）d （2）略大于
【解析】
【详解】
(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．其中ABC 三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故abc 错误，d 正确．
（2）物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此重力势能的减少量△Ep 略大于动能的增加量为△E K ．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1） 4×10－3s. （2） （－2×10－5m ，2 m ） （3）3410m /s ⨯－
【解析】
【分析】
【详解】
（1）因粒子初速度方向垂直匀强电场，在电场中做类平抛运动，所以粒子通过电场区域的时间t=0y v =4×10－3s.
（2）粒子在x 方向先加速后减速，加速时的加速度大小为a 1＝
1E q m ＝4 m/s 2 减速时的加速度大小为a 2＝2E q m
＝2 m/s 2 x 方向上的位移大小为 x ＝2225112111()()()210m 222222
T T T a a a －＋－＝⨯ 因此粒子离开电场时的位置坐标为（－2×10－5m ，2 m ）
（3）离开电场时粒子在x 方向的速度大小为312410m /s.22
x T T v a a ⨯－＝－＝ 16．（1）0233v （2）2033mv qL （3）36
L 【解析】
【分析】
粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解可知粒子的末速度的大小将粒子的运动分解为水平方向
的匀速运动和竖直方向的匀加速直线运动，则由运动的合成与分解可求得电场强度；由动能定理可求得两板间的距离．
【详解】
(1)粒子离开电场时速度如图所示:
由图可知：
0023=cos303
v v v =︒ (2)粒子从射入电场到离开电场，
由动能定理得：
2201122
qEd mv mv =- 联立以上解得：
203mv E =(3)带电粒子做类平抛运动，
在水平方向上：
L=v 0t
粒子离开电场时，粒子竖直方向的分速度：
v y =v 0tan60°
两板间的距离：
32y
v d t L == 【点睛】
:本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，若垂直电场线进入则做类平抛运动，要将运动分解为沿电场线和垂直于电场线两个方向进行分析，利用直线运动的规律进行求解．
17．01000/v m s = 【解析】由21h 2gt =得： 2t 0.5h s g
== 木块获得的速度： 27/s v m s t =
= 由动量守恒定律得： 012m m v v Mv =+
解得：
01000/
v m s。