高中物理人教版本册总复习总复习【省一等奖】2

四川省营山县第二中学2023学年高一下期期末模拟考试物理试题第I卷（选择题）一、单选题1．由于万有引力定律和库仑定律都满足于平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比，例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度，其定义式为，在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱，设地球质量为M，半径为R，地球表面处重力加速度为g，引力常量为G，如果一个质量为m的物体位于距地表r处的上空某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是A. B. C. D.【答案】B【解析】类比电场强度定义式，由万有引力等于重力得在地球表面：，该点引力场强弱，故B正确；2．“套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏。某大人和小孩直立在界外,在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环,并恰好套中前方同一物体,假设小圆环的运动可以视为平抛运动,从抛出圆环至圆环落地的整个过程中,下列说法正确的是A.大人抛出圆环运动的时间比小孩抛出圆环运动的时间要短B.小孩抛出圆环的速度比大人抛出圆环的速度要小C.大人抛出的圆环运动发生的位移比小孩抛出的圆环运动发生的位移要大D.小孩与大人抛出的圆环速度变化量大小相等【答案】C【解析】设抛出的圆环做平抛运动的初速度为v,抛出时的高度为h,下落的时间为t,则由h=12gt2得t=2hg,大人的高度h比较大,圆环运动的时间较长,选项A错误;水平方向的位移x=vt,抛出时圆环的速度v=xt,由于x相等,小孩抛出的圆环运动时间短,则小孩抛出圆环的速度比大人抛出圆环的速度要大,选项B错误;由于大人所抛出的圆环的抛出点高,落地点相同,所以大人抛出的圆环运动发生的位移比小孩抛出的圆环运动发生的位移要大,选项C正确;速度变化量Δv=gt,则知大人抛出的圆环速度变化量较大3．如图中，正确描绘两个等量正点电荷电场线分布情况的是【答案】D【解析】本题考查点电荷形成电场的知识，意在考查学生的记忆能力。根据电场线不相交以及电场线从正电荷出发终止于负电荷可判断D正确。综上本题选D。4．一个初动能为E的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面，返回斜面底端时速度大小为v，该过程物体克服摩擦力做功为E2.若小物块冲上斜面的初动能变为2EA.返回斜面底端时动能为3E4 B.返回斜面底端时动能为C.返回斜面底端时速度大小为2v D.返回斜面底端时速度大小为2【答案】D【解析】本题考查了动能定理的直接应用，注意以不同的初动能冲上斜面时，运动的位移不同，摩擦力做的功也不同。以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：12设以初动能为E冲上斜面的初速度为v0，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为2v，加速度相同，根据2ax=v以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：12mv所以返回斜面底端时的动能为E，A错误，B错误；由①②得：v'=2v，C故选D。5．如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点.已知A点的电势为φA＝30V，B点的电势为φB＝－10V，则C点的电势A.一定φC＝10V B.一定φC>10V C.一定φC<10V D.上述选项都不正确【答案】C【解析】本题考查的是电场强度与电势差的关系以及电场线与电场强度的关系问题。由于AC之间的电场线比CB之间的电场线密，相等距离之间的电势差较大，所以φc＜106．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量,不仅用实验验证了万有引力定律的正确性,而且应用引力常量还可以测出地球的质量,卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”。已知引力常量G=×10-11N·m2/kg2,地面上的重力加速度g=10m/s2,地球半径R=×106m,则地球质量约为×1018kg ×1020kg ×1022kg ×1024kg【答案】D【解析】如果忽略地球自转,则地面物体所受重力等于万有引力,根据mg=GmMR2,地球质量M=gR2G=10×7．如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F4=5N的力沿逆时针方向转动90°，其余三个力的大小和方向不变，则此时物体所受合力的大小为 N 2 5【答案】C【解析】四个共点力作用下物体处于平衡状态，则F1、F2、F3的合力与F4等大且反向。当F4转动90°角后，相当于F'与F4'合成，合力与原F4方向成135°角，则物体此时的合外力为52N。二、多选题：共5题每题6分共30分8．如图所示,一长木板放在光滑的水平面上,且在长木板的左端放一小滑块,首先将长木板固定在水平面上,滑块在一水平向右的恒力作用下被拉到最右端,然后解除长木板的锁定,同样的滑块仍在相同的作用力下由长木板的最左端运动到最右端。则A.两次滑块所受的摩擦力大小不相等B.两次运动过程中水平恒力F对滑块做的功不等C.两次运动过程中因摩擦而产生的内能相等D.两次运动过程中滑块动能的增加量相等【答案】BC【解析】长木板固定时,滑块的位移等于长木板的长度,设为L,长木板不固定时,长木板相对地面的位移设为x,则滑块的位移为x+L。两种情况下,滑动摩擦力均为f=μmg,F做的功分别为W1=FL,W2=F(x+L),摩擦产生的热量Q都等于fL,滑块增加的动能分别为ΔEk1=(F-f)L,ΔEk2=(F-f)×(s+L),BC正确,AD错误。9．起重机竖直向上加速吊起重物的过程中，钢丝绳对重物做功为W1，重物克服重力做功为W2，克服空气阻力做功为W3，则在这个过程中A.重物动能增量为W1－W2－W3 B.重物动能增量为W1－W3C.重物机械能增量为W1－W3 D.重物的重力势能增量为W2【答案】ACD【解析】本题主要考查动能定理以及功能关系；由动能定理可得：W1-W由功能关系知除了重力之外的其它力做的功即为机械能变化量，故机械能增量为W1-W由功能关系知只有重力做功才能改变重力势能，故重力势能增加了W2，选项D本题正确选项为ACD。10．某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图(1)中虚线所示。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动。以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图(2)所示，则(不考虑空气阻力)A.电场强度大小恒定，方向沿x轴正方向B.从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越大C.从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越多D.到达x1位置时，小球速度的大小为2【答案】BD【解析】本题考查电场力和电势能物体的机械能先减小，后保持不变，故电场力先做负功，后不做功，故电场强度方向向上，再根据机械能的变化关系可知，电场力做功越来越小，故电场强度不断减小，故A错误；根据牛顿第二定律可知，物体受重力与电场力，且电场力越来越小，故加速度越来越大，速度越来越大，故B正确；由于电场力越来越小，故相等的位移内，小球克服电场力做的功越来越小，故C错误；根据动能定理可得E1-E0+故选项BD正确11．总质量为100kg的小车，在粗糙水平地面上从静止开始运动，其速度—时间图象如图所示。已知在0~2s内小车受到恒定水平拉力F=1200N，2s后小车受到的拉力发生了变化，g取10m/s2，则=1s时小车的加速度为8m/s2~18s内小车行驶的平均速度约为m/sC.小车与地面间的动摩擦因数为s后拉力的大小为200N【答案】AB【解析】前2s内小车做匀加速运动，由图象的斜率可得小车的加速度a=8m/s2，故A正确;由速度—时间图线与横坐标轴围成的面积即可计算出0~18s内小车位移的大小约为L=188m，所以平均速度约为v=Lt=m/s，故B正确;对前2s内根据牛顿第二定律得F-μmg=ma，解得μ=，选项C错误;14s后小车做匀速运动，所以拉力F=μmg=400N12．如图所示，有两颗卫星甲、乙共同围绕地球运行。地球半径为R，地球表面重力加速度为g，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离地球表面的距离为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。则以下说法正确的是A.卫星甲的线速度大小为2gRB.卫星乙运行的周期为4C.卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度D.卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度【答案】BCD【解析】本题考查了万有引力定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，GMmr2=mv2r解得v=GMr，r=2R①根据地球表面万有引力等于重力得由②③得卫星甲运行的周期T=4π2Rg，由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，则卫星乙运行的周期为T=4π2Rg，故选项B正确；卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故选项

第II卷（非选择题）三、填空题：共2题每题6分共12分13．质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则(1)3t0时刻力F的功率为.

(2)在t=0到3t0这段时间内,力F的平均功率为.

【答案】(1)15F02【解析】(1)2t0时刻的速度v1=F0m2t0=2F0t0m,0~2t0内的位移s1=F3t0时刻的速度v2=v1+3F0mt0=5F0t0m,2t0~3t0内的位移s2=12(所以3t0时刻的瞬时功率为P3=3F0v2=15F(2)在t=0到3t0这段时间内,水平力做的功W=F0s1+3F0s2=25在t=0到3t0这段时间内,水平力做功的平均功率为P=14．在练习使用打点计时器的实验中，得到了一条如图所示的纸带，其中0,1,2,3……是选用的计数点，每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在图纸上标出。图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况，读出图中所测量点的读数分别是______、______、______和______；打第2个计数点时纸带的速度是______m/s。【答案】cmcmcmcm【解析】0、1、3、4点的读数分别是cm、cm、cm、cm.打第2个点时纸带速度v2＝x3-x12T＝22四、实验题：共2题每题12分共24分15．某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律。通过控制电磁铁使小铁球从P点自由下落，并调整光电门Q的位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束，若小铁球下落过程中经过光电门Q时，通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间Δt，测出PQ之间的距离h，已知当地的重力加速度为g。回答下列问题：(1)为了验证机械能守恒定律，至少还需要测量下列物理量中的

(填选项序号)。点与桌面的距离HB.小铁球从P到Q的下落时间tPQC.小铁球的直径d(2)小铁球通过光电门Q时的瞬时速度v=

。(3)若小铁球在下落过程中机械能守恒，则1Δt2与h的关系式为1Δ【答案】(1)C

(2)dΔ【解析】本题考查了验证机械能守恒定律知识点，意在考查考生的理解、应用能力。(1)为了验证机械能守恒定律，需要知道小球过Q点的速度，则需要测量小铁球的直径d，选项C正确；(2)根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得铁球通过光电门Q时的瞬时速度v=d(3)若小铁球在下落过程中机械能守恒，需要满足mgh=12m(d∆t)216．如图1所示，某同学在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”实验时让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。(1)为了能较准确地描出运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是_____________;A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同C.每次必须由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触E.斜槽轨道必须是光滑的F.小球平抛后落在槽中，则接小球的槽必须水平(2)在小球运动轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，作出y-x2图像，下图中能说明图像轨迹为抛物线的是(3)图2是绘出的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得yA=cm，yB=cm，A、B两点间的水平距离Δx=xB-xA=40.0cm，则平抛小球的初速度v0=

m/s。已知yc=cm，则小球在C点的速度v【答案】(1)BEF

(2)C

(3)；【解析】本题考查探究平抛运动的规律的实验原理、实验操作以及数据处理。(1)在描绘平抛运动的轨迹时，需要保证斜槽的末端保持水平，即小球离开斜槽后做平抛运动，选项A正确；每次释放小球应从同一高度从静止开始释放，但斜槽不一定必须光滑，选项B、E错误；选项C正确；小球在离开斜槽做平抛运动时应尽量减小摩擦力，选项D正确；小球平抛后落在槽中，接小球的槽不一定水平，选项F错误。综上本题选BEF。(2)由平抛运动规律得：y=12gt2，(3)由yA=12gtA2，yB五、计算题17．物体A的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平面成θ角的拉力F，相关几何关系如图所示，θ=60°，若要使轻绳都能伸直，求拉力F的大小范围。(g取10m/s2)【答案】2033

N≤F≤【解析】以物体A为研究对象，受力如图所示。根据平衡条件可得:Fsinθ+F1sinθ-mg=0①Fcosθ-F2-F1cosθ=0②解得F=mgsinθ-FF=F22cosθ要使两绳都能绷直，则有F1≥0⑤F2≥0⑥由③⑤式得F有最大值Fmax=mgsin由④⑥式得F有最小值Fmin=mg2sin故F的取值范围为2033

N≤F≤18．如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R＝m，离水平地面的高度H＝m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝m．设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.【答案】(1)1m/s(2)【解析】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上有H＝12gt2在水平方向上有s＝v0t②由①②式解得v0＝sg2H＝1m/s.(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有Ffm＝mv0Ffm＝μFN＝μmg⑤由④⑤式解得μ＝v0219．如图所示,质量M=2kg的小车在光滑水平面上处于静止状态。小车的上表面由水平面和斜面构成,斜面顶端和底端的高度差为m。小车左边缘的正上方用长l=m的细绳拴一质量m=kg的物块,将细绳拉离竖直方向60°角后由静止释放,当物块运动到悬点的正下方时悬线断开,物块恰好从小车的左边缘滑上小车,先在其表面上沿水平方向运动,经过1s时间物块离开小车,然后做曲线运动,某时刻恰好与斜面的底端相碰。已知小车与物块间的动摩擦因数μ=,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:(1)悬线断开前所受最大拉力的大小;(2)小车上表面水平部分的长度;(3)小车表面的斜面部分倾角