2020~2021 学年第二学期期末模拟测试（三） 2021.06 高一物理 注意事项： 1．本试题满分 100 分，考试时间 75 分钟； 2．答题前务必将自己的姓名、考试号等内容填写在答题卡的规定处； 3．请将答案填写在答题卡相应的区域内，考试结束时只交答题卡； 4．未作特殊说明时，g 取 10m/s2． 一、单项选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，每小题 只有一个 选项符合题意．选对的得 4 分，错选或不答的得 0 分． 1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述错误的是（ ） A．开普勒关于行星运动的三大定律为牛顿总结万有引力定律奠定了基础 B ．动能定理是由牛顿总结概括出来的规律 C．卡文迪许在测量万有引力常量时运用了将微小量放大的方法 A D．法拉第创造性的在电场中引入电场线来形象描绘电荷周围的电场 B 2．风力发电是一种可再生无污染的自然能源．如图所示，A、B 为风力发电机叶片 的两点，其中 A 在端点，B 在中点．叶片转动时，A、B 两点的角速度大小为 ωA、ωB，线速度大小为 vA、vB，则 A．vA=vB B．vA<vB C．ωA=ωB D．ωA>ωB 3．有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星 A 和 B，它们的轨道半径 rA∶rB=1∶2，则以下判断正确的是( A．根据 v =rω ，可得 vA∶vB=1∶2 B．根据 v =√ gr ，可得 vA∶vB =1∶ √ 2 . C．根据 a=rω 2 ，可得 aA∶aB =1∶2 D．根据 aG . 上 ) M r 2 ，可得 aA∶aB=4∶1 4．物体在地面附近匀速上升，则在上升过程中，物体机械能的变化是（ A．不变 B．减小 C．增大 D．无法判断 ） 5．某同学利用无人机玩“投弹”游戏．无人机以一定的初速度水平向右飞行，某时刻释放一个小球，经时 间 t 击中地面目标．不计空气阻力，则前 t t 与后 2 2 内 A．小球重力所做的功之比为 1:4 B．小球重力所做的功之比为 1:2 C．小球重力的平均功率之比为 1:3 D．小球重力的平均功率之比为 1:1 6．如图所示，空中飞椅在水平面内做匀速圆周运动．若飞椅和人的总质量为 m， 运动半径为 R，角速度大小为 ω ，钢绳与竖直方向的夹角为 θ ．不计空气阻 力，重力加速度为 g．下列说法正确的有 B ω B．线速度的大小为 ωR A．运动的周期为 2 π C．向心加速度的大小为 g sin θ mg sin θ D．钢绳的拉力大小为 7．2020 年 6 月 23 日，北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导 航系统星座部署．“北斗”是由静止轨道卫星（离地高度约为 36000km）、中轨道卫星（离地高度约为 21500km）和其他卫星共同构成的全球定位系统．关于北斗导航卫星，下列说法正确的有 D A．静止轨道卫星可以定位在扬州上空 B．中轨道卫星的周期大于 24h C．静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星的向心加速度大 D．静止轨道卫星的线速度比中轨道卫星的线速度小 8．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为 1∶2，速度之比为 2∶1.设两车与地面的动摩擦因数 相等，则当两车紧急刹车后，滑行的最大距离之比为(　　) A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1 9．如图，带电量分别为 qa、qb、qc 的小球，固定在等边三角形的三个顶点上，qa 所 受库仑力的合力 F 方向垂直于 qa、qb 的连线，则(　 　) A．qb、qc 异号，且 qc=2qb B．qa、qb 异号，且 qb=2qa C．qa、qc 同号，且 qc=2qa D．qa、qb 同号，且 qb=2qa 10．如图，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为 Q，板间距 离为 d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两 极板正中间 P 点有一个静止的带电油滴，所带电荷量绝对值为 q。静电力常量 为 k，下列说法正确的是( ) A．油滴带正电 4kQq B．油滴受到的电场力大小为 d 2 C．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则油滴将加速向上运动 D．若仅将上极板平移到图中虚线位置，则静电计指针张角减小 E • B 11．如图所示，实线为电场线，虚线为某带电粒子仅受电场力作用下的运动轨 迹，A、B 是轨迹上的两点．关于 A、B 两点的场强大小和粒子在 A、B 两点的电 A 势能，下列说法正确的有( ) A．EA=EB B．EA>EB C．EpA<EpB D．EpA>EpB 12．如图所示，光滑斜槽固定在水平地面上，一小球从其顶端由静止开始下滑，取地面为零势能面．下 滑过程中，小球的速率 v、运动时间 t、动能 Ek、重力势能 EP、离地面的高度 h，它们之间的关系图像可 能正确的有( ) v2 E E v 2 k P • o A t o B h o C h D h 二、简答题：本题共 2 小题，共 18 分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答． 13.（6 分）如图所示的实验电路，可研究电容器的充放电．先 1 2 使开关 S 与 1 端相连，电源给电容器充电，然后把开关 S R S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电． （1）电容器在充电的过程中，电容器的带电量 A．不变 B．变大 C．变小 接 计 算 电流 机 传感器 （2）电容器在放电的过程中，电容器的电容 A．不变 B．变大 C．变小 C （3）传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时 间变化的 I-t 曲线．该图象是一条直线吗？ 14.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔 0.05 s 闪光一 次，得到照片如图所示，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度见 下表(当地重力加速度取 9.8 m/s2，小球质量 m＝0.2 kg，结果保留 3 位有效数字) 时刻 速度/(m·s－1) t2 4.99 t3 4.48 t4 t5 3.98 (1)由频闪照片上的数据计算 t5 时刻小球的速度 v5＝________m/s； (2)t2～t5 内 ，重力势能增量 ΔEp＝________J，动能减少量 ΔEk＝________J； (3)在误差允许的范围内，若 ΔEp 与 ΔEk 近似相等，即可验证了机械能守恒定律．由上述计算 得 ΔEp___Ek，造成这种结果的主要原因是___________________________________________ ______________________ 三、解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能 得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（12 分）2020 年 6 月 11 日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功发射海洋一号 D 卫星，实现对全球海洋的观测．若该卫星的运动可看作匀速圆周运动，卫星的角速度为 ω，线速度大小 为 v，卫星离地面高度为 H．已知万有引力常量为 G，求： （1）卫星轨道半径 r； （2）地球质量 M； （3）地球表面的重力加速度 g（不考虑地球自转）． E 16.（12 分）如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷 q 在恒力 F 作用下，从 A 点沿水平方向匀速运动至 B 点．已知 F=1.6×10-4N，α=37°，q 的电荷量为 3.2×10-5C， AB 之间的距离 L= 0.5m，A 点电势 φA=1V，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计点电荷重力．求： F （1）匀强电场场强大小和方向； （2）q 在从 A 到 B 的过程中电势能的变化量； （3）A、B 间的电势差及 B 点电势． α A B 17.（12 分）如图所示，虚线 MN、PQ 之间存在水平向右的匀强电场，两虚线间距离为 d．一质量为 m、 电荷量为+q 的带电粒子，从 a 点由静止释放，经电压为 U 的电场加速后，由 b 点垂直进入水平匀强电场 中，从 MN 上的某点 c(图中未画出)离开，其速度与电场方向成 45°角．不计带电粒子的重力．求： (1)带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率 v0； (2)水平匀强电场的场强大小 E； (3)bc 两点间的电势差 Ubc． 18.（15 分）学校物理社团为研究“竖直平面内圆周运动的临界速度大小”，设计了如下实验装置．如图甲 所示，光滑圆轨道固定在竖直平面内，质量为 m 的小球从轨道最高点以初速度 v0 开始运动，已知轨道 半径为 R，重力加速度为 g，请回答： （1）若小球初速度 v0  2 gR ，则最高点 A 处小球对轨道的弹力大小为多少？ （2）如图乙所示，将一轻质弹簧一端固定在 AO 中点 P 处，另一端与小球相连接，弹簧原长为 R，劲度 系数 k = mg R ，小球运动过程中弹簧始终在竖直平面内，弹簧可绕 P 点无摩擦转动，为使小球不脱 离轨道，则在最高点速度至少多大？ （3）在（2）问结果下，小球到达最低点 B 处时所受轨道弹力大小为多少？ v0 2020~2021 学年第二学期期末模拟测试（三） 高一物理参考答案及评分标准 一、单项选择题：本题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分． 1、B 2、C 3、D 4、C 5、C 6、B 7、D 8、D 9、A 10、D 11、C 12、B 二、简答题：本题共 6 小题，共 64 分． 2021.06 13．（6 分） （1）B （2）A （3）不是 14．（12 分）(1)3.48　(2)1.24　1.28　(3)<　存在空气阻力 15.（12 分）解：（1）卫星做圆周运动， v =ωr r= v ω （2 分） （2 分） （2）设卫星的质量为 m，地球对卫星的引力提供作圆周运动的向心力 G Mm v2  m r2 r 则地球质量 M= （2 分） v3 Gω （2 分） （3）地球表面物体所受重力近似等于万有引力 M m' 有 m g=G 2 R RrH ' 则 g= v3 ω ( v − ωH )2 （2 分） （2 分） 16.（12 分）解：（1）点电荷做匀速直线运动，电场力与恒力 F 大小相等、方向相反 F=qE ， E  5N/C （3 分） 场强方向与恒力 F 方向一致（其他说法正确同样给分） （1 分） （2）q 从 A 到 B，电场力做负功： 电势能变化量 Ep  WAB  6.4 �105 J （3）A、B 间的电势差： 由 WAB  -q