山东省滨州市2021-2022学年高一下学期物理期末模拟试卷

试卷更新日期：2022-08-03 类型：期末考试

进入出卷网下载

一、单选题

1. 下列情况中，机械能守恒的是（）

A、一个金属块沿斜面匀速下滑 B、被起重机吊起的货物正在加速上升 C、跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落 D、飞船在大气层外绕地球沿椭圆轨道做无动力飞行

查看试题解析
2. 在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。下列关于物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是（）

A、法拉第通过实验研究，发现了电场线的存在 B、库仑通过油滴实验测得元电荷e的数值 C、开普勒定律是在对第谷行星观测记录研究的基础上提出的 D、牛顿利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量G值

查看试题解析
3. 如图甲，两平行金属板M、N竖直放置；乙图为两板间电势差 $U_{M N}$ 随时间的变化规律，0时刻在两板的正中央点由静止释放一个电子，电子在电场力作用下运动，取向右为运动正方向，假设电子未与两板相碰。下面的 $v - t$ 图象能反映电子运动情况的是（）

A、 B、 C、 D、

查看试题解析
4. 如图所示为《加油，向未来》某期科普节目中神奇的“闪电”实验现场，一辆汽车停在舞台中央，汽车左右两边有两个穿着金属防护服的实验员，高压电源接通后。实验员之间产生了高压静电场，但是汽车里的人毫发无损，关于这个实验下列说法正确的是（）

A、车上的感应电荷均匀分布在车体的外表面 B、车上的感应电荷在车内产生的电场强度为零 C、车内任意两点间的电势差为零 D、上述情景下，将某一带电物体。放在车外的电势能大于放在车内的电势能

查看试题解析
5. 空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x轴正方向为电场强度的正方向，带电粒子在此空间只受电场力作用。下列说法正确的是（）

A、此空间电场可能是由一对等量异种点电荷产生的 B、带正电的粒子在 $x_{1}$ 处和 $- x_{1}$ 处的电势能相等 C、质子沿x轴由 $x_{1}$ 处运动到 $- x_{1}$ 处，在O点电势能最小 D、电子以一定的速度由 $- x_{1}$ 处沿x轴正方向运动的过程中，电场力先做负功后做正功

查看试题解析
6. 为贯彻“低碳环保”绿色理念，“共享电动车”广受大家喜爱。若电动车能够达到的最大速度为v，一位市民在平直公路上仅靠电机驱动电动车以额定功率从静止启动。已知电动车所受的阻力是人和车总重力的 $\frac{1}{10}$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，当车速为 $\frac{v}{2}$ 时，人和车的瞬时加速度为（）

A、 $1 m / s^{2}$ B、 $2 m / s^{2}$ C、 $3 m / s^{2}$ D、 $4 m / s^{2}$

查看试题解析
7. 2020年11月28日，嫦娥五号探测器经过112小时奔月飞行，成功实施第一次近月制动，嫦娥五号探测器顺利进入环月椭圆轨道；一天后，嫦娥五号探测器又成功实施第二次制动，如图所示，嫦娥五号在P点处第二次制动由椭圆轨道Ⅱ变轨到圆形轨道Ⅰ，以便着陆月球。已知嫦娥五号在圆形轨道Ⅰ的运行周期为 $T_{1}$ ，轨道半径为R；椭圆轨道的半长轴为a，经过P点的速度为v，运行周期为 $T_{2}$ 。已知月球的质量为M，密度为 $ρ$ ，引力常量为G，则（）

A、 $\frac{T_{1}}{T_{2}} = \sqrt{\frac{a^{3}}{R^{3}}}$ B、 $v = \sqrt{\frac{G M}{a}}$ C、 $M = \frac{4 π^{2} R^{3}}{G T_{1}^{2}}$ D、 $ρ = \frac{3 π}{G T_{2}^{2}}$

查看试题解析
8. 如图甲所示的电路中，a、b间接某智能电源，可控制电容器C两端的电压 $U_{C}$ 。若 $U_{C}$ 随时间t的变化如图乙所示，下列关于电阻R两端电压 $U_{R}$ 随时间变化的关系正确的是（）

A、 B、 C、 D、

查看试题解析

二、多选题

9. 排球课上小明同学练习垫球，现将质量为m的排球，以 $v_{0}$ 竖直向上垫起，由于空气阻力作用，排球上升时加速度大小为 $\frac{7}{5}$ g，小明在原垫起点接住排球，排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定。关于排球的运动，下列说法正确的是（）

A、整个过程阻力不做功 B、整个过程克服阻力做 $\frac{2}{7} m v_{0}^{2}$ C、返回垫起点时重力的瞬时功率为 $m g v_{0}$ D、返回垫起点时重力的瞬时功率为 $\frac{\sqrt{21}}{7} m g v_{0}$

查看试题解析
10. 图甲中，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点山静止释放，仅在电场力的作用下从A点运动到B点，其运动的v-t图像如图乙所示。则（）

A、电场线的方向由B指向A B、电场线的方向由A指向B C、A点电场强度大于B点电场强度 D、A点电势高于B点电势

查看试题解析
11. 如图所示，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到O点，再沿连线从O点移动到B点。试探电荷在从A到B的过程中（）

A、电场力先不变后变大 B、电场力一直变大 C、电势能先不变再减小 D、电势能一直减小

查看试题解析
12. 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，取重力加速度为g。则（）

A、铁球下降h时动能最大 B、铁球下降 $h + \frac{m g}{k}$ 时动能最大 C、弹簧弹性势能的最大值为mg（h+x） D、铁球在最低点时的加速度大小为 $\frac{k x}{m} - g$

查看试题解析

三、实验题

13. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 $F$ 与质量 $m$ 、角速度 $ω$ 和半径 $r$ 之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2做匀速转动，槽内的小球就随槽做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的大小关系。

(1)、在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是___________；

A、理想实验法 B、控制变量法 C、等效替代法 D、演绎推理法

(2)、通过本实验的定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越（填“大”或“小”）；

(3)、由更精确的实验可得向心力的表达式为 $F =$ （用题干中所给的字母表示）。在某次探究实验中，当a、b两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出a、b两个小球所受向心力的比值为 $1 ： 9$ ，由此表达式可求得与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为。

查看试题解析
14. 用如图甲所示的实验装置验证重锤 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 组成的系统机械能守恒。 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 用细线相连，让 $m_{2}$ 从某高处由静止开始下落，打点计时器在 $m_{1}$ 拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能是否守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未标出，所用电源的频率为 $50 Hz$ ，已知 $m_{1} = 50 g$ 、 $m_{2} = 150 g$ 。则：

(1)、在纸带上打下计数点5时的速度大小 $v_{5} =$ $m/s$ ；

(2)、从计数点0到计数点5的运动过程中，系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ J，系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，若求得的 $Δ E_{k}$ 与 $Δ E_{p}$ 在误差允许的范围内近似相等，则可验证系统的机械能守恒；（取 $g = 9.8 {m/s}^{2}$ ，结果保留3位有效数字）

(3)、分析你所得到的数据，你认为 $Δ E_{k}$ 与 $Δ E_{p}$ 不相等的主要原因可能为；

(4)、 $m_{2}$ 下降高度 $h$ 时的速度为 $v$ ，作出 $v^{2} - h$ 的图像如图丙所示，若两重锤组成的系统机械能守恒，则根据图像可求得当地的重力加速度 $g =$ ${m/s}^{2}$ 。

查看试题解析

四、解答题

15. 如图所示，长为 $L$ 的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成竖直方向的匀强电场，一个带电量为 $+ q$ 、质量为 $m$ 的带电粒子，以初速度 $v_{0}$ 紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与入射方向成 $37 °$ ，不计粒子重力， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、粒子射出下极板边缘时速度 $v$ 的大小；

(2)、匀强电场的场强 $E$ 的大小。

查看试题解析
16. 2021年5月15日，“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功，之后“祝融号”火星车将开展巡视探测。若经探测，火星的自转周期为 $T$ ，火星车在极地处的重力为 $F_{1}$ ，在赤道处的重力为 $F_{2}$ ，已知万有引力常量为 $G$ ，火星可视为均匀球体。求火星的平均密度（用题目所给的已知量表示）。

查看试题解析
17. 2021年花滑世锦赛3月22日至28日在瑞典斯德哥尔摩举行，这也是北京冬奥会的资格赛。如图a所示为某次训练中甲以自己为轴拉着乙做圆锥摆运动的精彩场面，若乙的质量为 $m = 40 kg$ ，伸直的手臂与竖直方向的夹角 $θ = 53 °$ ，转动过程中乙的重心做匀速圆周运动的半径为 $r = 1.2 m$ ，等效为如图b所示。忽略乙受到的摩擦力，取重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $π^{2} = 10$ ， $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ 。求：

(1)、当乙的角速度为 $ω_{1} = \frac{π}{3} rad/s$ 时，冰面对乙支持力的大小；

(2)、乙刚要离开冰面时，乙的角速度 $ω_{2}$ 的大小；

(3)、当乙的角速度为 $ω_{3} = \sqrt{\frac{40}{3}} rad/s$ 时，甲对乙拉力的大小。

查看试题解析
18. 如图甲所示，一倾角为 $37 °$ ，长 $L = 6 m$ 的固定斜面 $A B$ 上端和一个竖直圆弧形光滑轨道 $B C$ 相连，斜面与圆弧轨道相切于 $B$ 处， $C$ 点位于圆心 $O$ 的正上方。 $t = 0$ 时刻有一质量 $m = 1 kg$ 的物块从斜面底端以一定的初速度沿斜面上滑，其在斜面上运动的 $v - t$ 图像如图乙所示。已知圆轨道的半径 $R = 2 m$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、物块与斜面间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、物块到达 $C$ 点时对轨道的压力 $F_{N}$ 的大小；

(3)、试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从 $A$ 点滑上轨道，通过 $C$ 点后恰好能落在 $A$ 点。如果能，请计算出物块从 $A$ 点滑出的初速度大小；如果不能请说明理由。

查看试题解析