2023年河北省张家口市宣化一中物理高一下期末统考模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图，O、A、B三点位于同一直线上，且。现在O点放置一点电荷，它在A点产生的电场强度大小为E，则它在B点产生的电场强度大小为A． B． C．2E D．4E2、(本题9分)家电待机耗电问题常常被市民所忽视。据有关部门测量，电视机待机一天的耗电量在0.2度左右。据统计潍坊市的常住人口900多万人，以家庭户300万户，用电器平均每天待机20小时计，参考下表数据，估算每年潍坊市家庭用电器待机耗电总量约为（）家庭常用电器电视机洗衣机空调电脑户均数量（台）1121电器待机功耗（W/台）102310A．度 B．度 C．度 D．度3、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． B．C． D．4、如图所示，天花板上悬挂一劲度系数为k的轻质弹簧，其下端连接一个小球，小球静止时弹簧伸长量为x0，现用手托住小球上移至弹簧长度为原长时由静止放手，小球开始向下运动，弹簧未超过其弹性限度。已知弹簧弹性势能与伸长量的关系是E=kx2，x是伸长量。忽略空气阻力，则小球向下运动过程中下列说法正确的是（）A．小球处于失重状态 B．小球处于超重状态C．当小球下落到最低点时，弹簧伸长量为2x0 D．当小球下落到最低点时，其加速度为零5、(本题9分)关于机械能守恒的描述，下列说法中正确的是()A．做自由落体运动的物体，机械能一定守恒B．人乘电梯加速上升的过程，机械能守恒C．物体必须在只受重力作用的情况下，机械能才守恒D．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒6、一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船的初速度大小均相同，方向垂直于河岸，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船A．沿三条不同路径渡河的时间相同B．沿AC轨迹渡河所用的时间最短C．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小D．沿AB轨迹运动时，船在垂直于河岸方向做匀减速直线运动7、(本题9分)如图甲所示，质量为m=1kg的小物块放在水平地面上，用水平力F拉着小物块沿水平面运动，小物块运动的v-t图像如图乙所示，小物块与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，则0-2s内A．小物块动能增加4JB．小物块动量变化2kg·m/sC．拉力F对小物块做的功为6JD．拉力F对小物块的冲量大小为2N·s8、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较（）A．M受到的万有引力较大B．M的周期较大C．N的线速度较大D．N的角速度较大9、质量为m的汽车在平直路面上以恒定加速度起动，起动过程的速度随时间变化图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率恒为P，整个运动过程中汽车所受阻力不变，下列说法正确的是A．0～t1时间内，汽车的牵引力不变B．0～t1时间内，汽车的牵引力功率增大C．t1～t2时间内，汽车的平均速度D．t1～t2时间内，汽车克服阻力做的功为10、(本题9分)当前汽车工业发展的大主题是“安全”、“环保”“节能”.某型号新能源汽车的额定功率为P额，在水平路面上行驶时受到的阻力是f.在阻力不变的条件下，下列说法正确的是（）A．汽车在额定功率下行驶的最大速率是B．汽车保持速度v(小于最大速度)匀速行驶时发动机输出的实际功率小于fvC．若汽车以恒定加速度由静止启动，行驶后速度达到最大，该过程牵引力做功为fs．D．若汽车以额定功率由静止启动，经后速度达到最大，该过程牵引力做功为P额11、(本题9分)如图所示，质量为m的小球在外力作用下将弹簧压缩至A点保持静止。撤去外力，在弹簧弹力的作用下小球被弹起，B点是小球在弹簧上自由静止时的位置，C点是弹簧原长位置，D点是小球运动的最高点。小球在A点时弹簧具有的弹性势能为EP，则小球从A到D运动的过程中（）A．弹力对小球所做的功为-EPB．弹力对小球所做的功为EPC．AD的距离为ED．AD的距离为E12、(本题9分)忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是A．电梯匀速下降B．物体自由下落C．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端D．物体沿着斜面匀速下滑二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学利用钢球的平抛运动测定当地重力加速度．（1）使用如图甲所示的游标卡尺前应先将卡口合拢，检查游标尺和主尺的零刻度线是否对齐．用已检查好的游标卡尺测量钢球的直径d时，读数如图乙所示，d＝__________mm．（2）如图丙所示，将光电门固定在桌子边缘，测量桌面离地高度H，钢球通过光电门的挡光时间△t，抛出后落地点到桌子边缘的水平距离x．则重力加速度的表达式g＝_______________________（用测量的物理量符号表示）．（3）如果光电门安装在粗糙桌面上距边缘一段距离处，则重力加速度g的测量值___________真实值（选填“＞”“＝”或“＜”）．14、（10分）(本题9分)用打点计时器测定重力加速度，装置如图甲所示．（1）如果实验时所用交流电频率为50Hz，已知当地的重力加速度大约为9.79m/s2，某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点，且用刻度尺测出了相邻两个点间距离，则该同学所选的纸带是（图乙所示）________（填写代号即可）．（2）若打出的另一条纸带如图丙所示，实验时该纸带的__________（填“甲”或“乙”）端通过夹子和重物相连接，纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为________m/s2，该值与当地重力加速度有差异的原因是__________．（写一个即可）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，与区域边界BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏，荧光屏与AB延长线交于O点。现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速度进入电场，恰好从BC边的中点P飞出，不计粒子重力。(1)求粒子进入电场前的初速度v0(2)其他条件不变，增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出，求粒子从Q点飞出时的动能Ek和打在荧屏上的点离O16、（12分）不可伸长的轻绳长l=1.2m，一端固定在O点，另一端系一质量为m=2kg的小球．开始时，将小球拉至绳与竖直方向夹角θ=37°的A处，无初速释放，如图所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.(1)求小球运动到最低点B时绳对球的拉力；(2)若小球运动到B点时，对小球施加一沿速度方向的瞬时作用力F，让小球在竖直面内做完整的圆周运动，求F做功的最小值．17、（12分）(本题9分)抛石机是古代战争中常用的一种设备，如图所示，为某学习小组设计的抛石机模型，其长臂的长度L=2cm，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°，将质量为m=10.0kg的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，已知在此过程中抛石机对石块做功为1445J，不计空气阻力，重力加速度，，求：（1）石块水平抛出的速度大小；（2）落地位置与抛出位置间的水平距离．

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【答案解析】

设，根据点电荷场强公式：，则A点的场强：，B点的场强：；A.此选项正确；BCD.三个选项错误；2、B【答案解析】

一户人家家电待机总功率为：P=10W+2W+2×3W+10W=28W；一户人家农机因待机一天消耗的电能为：；则每年潍坊市家庭用电器待机耗电总量为：E=300×104×365×E0；代入数据并转换为度为单位可得：E=6.132×108度，故B正确，ACD错误。3、C【答案解析】

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，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，解得：故C正确；ABD错误；故选C4、C【答案解析】

AB．小球向下运动时，弹簧弹力先小于小球重力，小球向下做加速运动；当弹簧伸长量为x0时，弹簧弹力等于小球重力，小球速度最大；小球继续向下时，弹簧弹力大于小球重力，小球向下做减速运动；即小球先处于失重状态后处于超重状态。故AB两项均错误。C.当小球静止时，小球受到的重力和弹力平衡，因此有，小球由原长释放到最低点的过程，重力势能转化为弹性势能，则由，联立可得D．小球下落到最低点时，其加速度方向向上，D项错误。5、A【答案解析】做自由落体运动的物体，只受重力作用，机械能守恒，A正确；人乘电梯加速上升的过程，电梯对人的支持力做功，故人的机械能不守恒，B错误；物体在只有重力做功，其他力也可存在，但不做功或做功之和为0的情况下，机械能守恒，C错误；物体以45g的加速度向上做匀减速运动时，由牛顿第二定律mg-F=m⋅45g【答案点睛】机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功的物体系统，其他力不做功，理解如下：①只受重力作用，例如各种抛体运动．

②受到其它外力，但是这些力是不做功的．例如：绳子的一端固定在天花板上，另一端系一个小球，让它从某一高度静止释放，下摆过程中受到绳子的拉力，但是拉力的方向始终与速度方向垂直，拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能是守恒的．

③受到其它外力，且都在做功，但是它们的代数和为0，此时只有重力做功，机械能也是守恒的．6、B【答案解析】

船沿着船头指向方向做匀加速直线运动的同时还要随着水流一起运动；曲线运动的加速度指向轨迹的内侧，故AC轨迹船相对于静水沿v0方向做匀加速运动，AB轨迹船相对于静水沿v0方向做匀速运动，AD轨迹船相对于静水沿v0方向做匀减速运动；船相对于水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，因运动的性质不同，则渡河时间也不同，故A错误；沿AC轨迹，垂直河岸方向做匀加速直线运动，则渡河所用的时间最短，故B正确；沿AC轨迹，船是匀加速运动，则船到达对岸时垂直河岸的速度最大，此时船的速度最大，故C错误；沿AB轨迹运动时，船在垂直于河岸方向做匀速直线运动，故D错误。7、BC【答案解析】A：由图可得，0-2s内，物体速度从0变为2m/s，则0-2s内，小球动能的变化ΔEB：由图可得，0-2s内，物体速度从0变为2m/s，则0-2s内，小球动量的变化Δp=mv-0=1×2-0kg⋅m/s=2kg⋅m/s。故B项正确。C：由图得，0-2s内，物体位移x=12×2×2m=2m，据动能定理可得WF+D：0-2s内，物体速度从0变为2m/s，据动量定理可得：IF+-μmgt8、BCD【答案解析】

A．由万有引力表达式可知，两卫星的质量相等，轨道半径小的万有引力大，故N受的万有引力较大，故A错误；

B．由万有引力提供向心力：得知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以M的周期较大，故B正确；

C．由万有引力提供向心力：得知卫星的轨道半径越小，线速度越大，所以N的线速度较大，故C正确；

D．由知N的周期较小，角速度较大，故D正确．故选BCD。点睛：本题是对万有引力充当向心力这一思路的应用，通过解析式分析各量的关系，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余各量都是随轨道半径增大而减小．9、ABD【答案解析】

A.由题图可知，0～t1阶段，汽车做匀加速直线运动，由图可知加速度根据牛顿第二定律：则有：阻力不变，所以牵引力不变，故A正确；B.在0～t1时间内，物体做匀加速直线运动，则根据P=Fv则汽车的牵引力功率为所以功率随时间在均匀增大，故B正确；C.由v-t图线与横轴所围面积表示位移的大小可知，时间内，汽车做加速度减小的加速运动，所以这段时间的位移大于汽车在这段时间做匀加速直线运动的位移，所以汽车的平均速度大于，故C错误；D.在t1～t2时间内，根据动能定理有：解得汽车克服阻力做的功为：故D正确。10、AD【答案解析】A、当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由可得，最大速度为：，故选项A正确；B、当汽车保持速度v(小于最大速度)匀速行驶时，其牵引力，则实际功率为：，故选项B错误；C、若汽车以恒定加速度由静止启动，其牵引力不变，当功率达到额定功率之后，牵引力开始减小，达到最大速度是牵引力等于阻力，即开始时牵引力大于阻力，最后等于阻力，所以该过程牵引力做功与不相等，故选项C错误；D、根据功率的公式：可知，若汽车以额定功率由静止启动，经后速度达到最大，该过程牵引力做功为，故选项D正确．点睛：本题考查机车启动的问题，需要注意当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，根据分析即可得出结论．11、BD【答案解析】

AB.根据功能关系弹力做功等于弹性势能的减少，则A到D弹性势能减少EP，则弹力做正功，大小为EP;故A项不合题意，B项符合题意.CD.小球从A到D的过程，对小球和弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，有：W而WFk解得：h故C项不合题意，D项符合题意.12、BC【答案解析】

A.电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则其机械能减小，故A错误；B.物体自由下落时只受重力，所以机械能守恒，故B正确；C.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端时，斜面对物体不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，故C正确；D.物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、5.0；2Hd2/x2△t2；>；【答案解析】（1）游标卡尺的主尺读数为：0.4cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.1×10mm=0.10mm，所以最终读数为：0.50cm=5.0mm．

（2）球平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，依据运动学公式，则有：H=gt2，x=v0t，而v0=；解得：g=；

（3）根据重力加速度表达式，g=，当光电门安装在离粗糙桌面边缘一段距离处，则导致值偏大，那么重力加速度的测量值大于真实值．

点睛：对于基本测量仪器如游标卡尺要了解其原理，解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握平抛运动处理规律，及运动学公式的应用．14、D；乙；9.4；纸带和打点计时器存在摩擦阻力或空气阻力；【答案解析】

①自由落体做的是匀加速直线运动，故符合在相等的时间内走过的位移差是定值即AB错误，已知当地的重力加速度大约为为9.79m/s2可算出D正确．②匀加速直线运动在相等的时间内，刚开始走的位移小，所以乙端与重物相连．由代入数据可得；解得造成差异得原因为纸带和打点计时器存