惠州市名校2022届物理高一(下)期末监测模拟试题含解析

惠州市名校2022届物理高一(下)期末监测模拟试题
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．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫“第一宇宙速度”，其大小为（ ）
A ．7.9km/s
B ．11.2 km/s
C ．16.7 km/s
D ．24.4 km/s
2． (本题9分)下列说法错误．．
的是 A ．开普勒在总结前人研究的基础上成功地抽象和概括出行星运动的规律
B ．宇宙间任意两个有质量的物体间都存在万有引力
C ．万有引力定律是牛顿提出的，但万有引力常数G 则是卡文迪许通过实验测出的
D ．万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离成反比
3． (本题9分)如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m 的小球A ，若将小球A 从弹簧原长位置由静止释放，小球A 能够下降的最大高度为h ．若将小球A 换为质量为3m 的小球B ，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B 下降h 时的速度为(重力加速度为g ，不计空气阻力) (
)
A ．2gh
B ．gh
C ．43gh
D ．2gh
4． (本题9分)下列物理量中属于矢量的是（ ）
A ．时间
B ．重力势能
C ．功
D ．加速度
5． (本题9分)有A 、B 两颗卫星绕地心O 做圆周运动，旋转方向相同．A 卫星的周期为T 1，如图所示在某一时刻两卫星相距最近（不计AB 间的万有引力），经时间t 他们再次相距最近，则B 卫星的周期T 2为（ ）
A ．121tT T t T =+
B ．121tT T t T =-
C ．121t(T T t T =-）
D ．121t(T T t T =+）
6． (本题9分)如图所示，把一小球放在开口向上的金属圆桶中，小球直径略小于圆桶直径。

将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是
A ．小球将与圆桶底部脱离并离开圆桶
B ．小球与圆桶相对静止且他们之间没有相互作用力
C ．小球与圆桶相对静止且圆桶对球有向上的支持力
D ．将小球取出后再释放圆桶，其下落的加速度将变小
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． (本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v t -图象如图所示，己知汽车的质量为3
2.010kg m =⨯，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g 取210m /s ，则（ ）
A ．汽车在前5s 内的牵引力为36.010N ⨯
B ．汽车在前5s 内的牵引力做功为5110J ⨯
C ．汽车的最大速度为30m /s
D ．汽车的额定功率为40kW
8． (本题9分)如图为某一机械手表，其分针与时针上的点看作做匀速圆周运动，且分针长度是时针长度的1.5倍．下列说法正确的是（ ）
A ．分针与时针的角速度之比是12：1
B ．分针末端与时针末端的线速度之比是18：1
C ．分针与时针的周期之比是12：1
D ．分针末端与时针末端的加速度之比是216：1
9．用油膜法估测分子直径的实验中做了哪些科学的近似( )
A ．把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
B ．把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子
C ．将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙
D．将油酸分子视为立方体模型
10．发动机额定功率为P0的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为F，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为F0和a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是( ）
A．B．
C．D．
11．(本题9分)如图所示，一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端A处起，弹簧开始被压缩。

在小球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于小球的动能、重力势能，弹簧的弹性势能的说法中正确的是
A．小球的动能先增大后减小
B．小球的动能一直在减小
C．小球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加
D．小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加
12．(本题9分)人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。

地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。

下列表达式正确的是（）
A．h =－R B．h =－R
C．v =D．v =
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为___________cm．图b读数为________cm．
（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。

①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=____________。

②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表：量程为200mA，内阻约为0.1Ω
B．电压表：量程为3V，内阻约为3kΩ
C．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A
D．低压直流电源：电压6V，内阻忽略
F．电键K，导线若干
在方框中画出实验电路图_________.
③如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=______________（用测出的物理量的符号表示）
14．某个实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）小组内某同学按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C。

已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。

设重物的质量为m。

从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△E p=___________，动能变化量△E k=___________。

（2）小组内同学发现他们的实验结果总有△E p略大于△E k，请你指出一个可能的原因___________。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．(本题9分)一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为3m/s2，则物体在第2秒末的速度大小是多少？2秒内的位移大小是多少米．
16．假设在月球上的“玉兔号”探测器，以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，已知月球半径为R，引力常数为G．
(1)求月球的密度．
(2)若将该小球水平抛出后，小球永不落回月面，则抛出的初速度至少为多大？
17．近年来，我国大力发展航空航天事业，并取得了巨大成就．我国在20世纪发射了“天宫一号”，这是中国太空空间站的雏形，也预示着中国空间站的开端，在2016年，中国的“天宫二号”作为空间站的建立组成部件成功发射．我国专家预计在2024年中国将直接跳过“天宫三号”而建立空间站，到那个时候，我们不仅要登月球，探火星，还会飞向更深、更远的宇宙太空．若在不久的将来，我国宇航员发现了一颗未知星球，并成功在该星球上着陆．已知这颗星球的半径为R=5000km，为测得该星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度，做了如下实验：在星球表面建立如图甲所示的实验装置，该装置由竖直平面内的光滑轨道AB和光滑圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB 上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，求：
（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的第一宇宙速度大小．
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．A
【解析】
第一宇宙速度是把近地人造卫星的轨道半径近似等于地球半径R ，所受的万有引力近似等于卫星在地面上
所受的重力mg ，即根据公式2
v mg m r
=
得出v =2．D 【解析】根据万有引力公式2
r Mm G
F =可知，万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间的距离的平方成反比，D 错；
3．C
【解析】
【分析】
【详解】 小球A 下降高度h 过程中，重力势能转化为弹性势能，所以此时弹簧的弹性势能为mgh ，换为质量为3m 的小球B ，下降h 时减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球B 的动能，根据能量守恒可知
21332
p mgh E m v =+⨯⨯ 由于弹簧形变量与第一次相等，所以此位置的弹性势能仍然为mgh
，解得：v =
C 正确；AB
D 错误；故选C 4．D
【解析】A 项：时间为只有大小，没有方向的标量；
B 项：重力势能为只有大小，没有方向的标量，正、负表示重力势能的大小；
C 项：功为只有大小，没有方向的标量；
D 项：加速度为有大小，又有方向的矢量。

故应选D 。

点晴：解决本题关键理解标量是只有大小，没有方向的物理量，矢量为有大小，又有方向的物理理。

5．B
【解析】两行星相距最近时，两行星应该在同一半径方向上，A 多转动一圈时，第二次追上，转动的角度相差2π，即12
222t t T T πππ-=，解得121tT T t T =-，B 正确． 【点睛】根据几何关系得到两颗卫星相距最近和相距最远所满足的角度关系，最近时两卫星在同一半径上角度差为2π弧度，卫星相距最远时，两卫星在同一直径上，转过的角度差为π弧度．
6．B
【解析】
【详解】
ABC 、将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，只受重力作用，小球与圆桶一起做自由落体运动，处于完全失重状态，所以小球与圆桶相对静止且它们之间没有相互作用力，故选项B 正确，A 、C 错误； D 、将小球取出后再释放圆桶，不计空气阻力，圆桶只受重力作用，其下落的加速度a g =将不变，故选项D 错误。

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．AC
【解析】
【详解】
汽车受到的阻力
330.121010210f N =⨯⨯⨯=⨯；
A ．前5s 内，由图22/a m s =，由牛顿第二定律：
F f ma -=
求得：
333(0.1210102102)N=610N F f ma =+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯
故A 正确；
B ．汽车在前5s 内的位移为
2125m 2
x at == 汽车在前5s 内的牵引力做功为
51.510J W Fx ==⨯
故B 错误；
D ．t=5s 末功率达到额定功率，
3461010W=610W=60kW P Fv ==⨯⨯⨯
故D 错误；
C ．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度
4
3
61030m/s 210m P v f ⨯===⨯ 故C 正确；
故选AC ．
【点睛】
v-t 图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀
速直线运动．由图线斜率可求出前5s 内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力，5s 末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv 能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由m P Fv =，能求出最大速度．
8．ABD
【解析】
【详解】
AC.分针的周期为T 分＝1h ，时针的周期为T 时＝12h ，两者周期之比为
T 分：T 时＝1：12
由
2T
πω= 研究得知，分针与时针的角速度之比是12：1.故选项A 符合题意，故选项C 不符合题意.
B.由
v ＝ωr
得，分针与时针端点的线速度之比为
v 分：v 时＝ω分r 分：ω时r 时＝12×1.5：＝18：1
即分针与时针末端的线速度之比为18：1.故选项B 符合题意.
D 、根据
a ＝ω2r
得分针与时针末端的向心加速度之比为216：1.故选项D 符合题意.
9．AB
【解析】
试题分析：在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，故选AB
考点：考查了用油膜法估测分子直径的实验
点评：在用油膜法估测分子的大小”实验中，我们做了些理想化处理，认为油酸分子之间无间隙，油酸膜为单层分子．
10．AC
【解析】
【详解】
汽车匀加速启动时，a 一定，根据v=at 知v 增大，根据F ma f =+知F 一定，根据P=Fv 知，功率P 也均匀增大，达到P 额后，功率保持不变，由v 继续增大，牵引力减小，当F=f 时，a=0，速度达到最大，之后匀速．
A.根据以上分析，故A符合题意．
B.根据以上分析，最终加速度为零，故B不符合题意．
C.根据以上分析，故C符合题意．
D.根据以上分析，功率均匀增大，故D不符合题意．
11．AC
【解析】
【详解】
AB.小球刚接触弹簧时，弹簧形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，则小球的动能先增加后减小，故A正确；B错误；
C.由于将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，相对地面的高度是越来越小，故重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，故C正确；
D.因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变，而在小球压缩弹簧的过程中，小球的动能先增大后减少，所以小球的重力势能和弹簧的之和先减小后增大。

故D错误。

12．AC
【解析】
【详解】
根据万有引力提供向心力F万=F向，解得：
又，把h的值代入上式中得，故选AC。

【点睛】
该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。

属于基础题。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．1.052 1.0295 200.0 见解析
2 4 Ud IL
【解析】
【详解】
（1）由图可知，游标卡尺的固定刻度读数为1cm，游标读数为0.02×26mm=0.52mm，所以最终读数为1cm+0.52mm=1.052cm．
螺旋测微器固定刻度示数为10mm，可动刻度示数为29.5×0.01mm=0.295mm，螺旋测微器示数为
10mm+0.295mm=10.295mm=1.0295cm．
（2）①多用电表的读数：20×10Ω=200Ω；
②待测电阻阻值为200Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；200 20000.1
A R R ==，3000 15200V R R ==，则有： V A R R R R ＞，则电流表应采用内接法，实验电路图如图所示．
③由欧姆定律可得，电阻阻值U R I =，由电阻定律得：2()2
L L R d S ρρπ==，则电阻率24Ud IL πρ= ． 14．B mgh
()228C A m h h T - 纸带和重物受到摩擦阻力和空气阻力的作用（言之成理即可） 【解析】 【详解】
第一空.从打O 点到打B 点的过程中，重物的重力势能变化量△E p =mgh B ；
第二空.打B 点时，重物的速度为2C A B h h v T
-＝，由于初速度为零，所此过程中动能的增加量为()22
2
812A k B C m h E T m h v -V ＝＝； 第三空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．物体在第2s 末的速度为6m/s ，2s 内的位移为6m
【解析】
试题分析：根据速度时间关系v=at 得物体第2s 末的速度v=3×2m/s=6m/s ；
根据位移时间关系． 16．（1）
032v GRt π （202Rv t 【解析】
【详解】
(1)由匀变速直线运动规律：02
gt v =
所以月球表面的重力加速度02v g t
= 由月球表面，万有引力等于重力得2GMm mg R = G
gR M 2
= 月球的密度03=2v M V GRt
ρπ= (2)由月球表面，万有引力等于重力提供向心力：2
v mg m R =
可得：v =17．（1）2m
5s g =（2）3m 510s
v =⨯ 【解析】
【详解】 （1）设圆弧轨道BC 的半径为r ，
小球过C 点时满足： 2c v F mg m r
+= ① 从出发点到C 点由机械能守恒定律得：21(2)2c mg H r mv -= ② 联立① ②解得： 25mgH F mg r
=- ③ 由图乙可知：当10.5H m =时，0F =； 当2 1.0m H =时，5N F =；
代入③可解得2m 5s g = ， 0.2m r =
（2）第一宇宙速度是最大的环绕速度，则：20v mg m R
= ④
可得 3m 510s
v ==⨯．。