2023年广东省河源市连平县附城中学物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、(本题9分)在某电视台观看“蹦极”节目。简化如图，一根弹性橡皮绳一端系于跳台，另一端系于蹦极者身上，不计空气阻力。跳极者从开始下落到最低点的过程中。下列说法正确的是（）A．蹦极者的机械能不变B．蹦极者下落至橡皮绳原长位置时动能最大C．蹦极者下落至最低点时橡皮绳的弹性势能最大D．蹦极者重力势能与橡皮绳弹性势能之和不变2、如图所示，高一学生在学考报名时进行了指纹采集．电容式指纹识别的原理是手指与传感器表面接触时，皮肤表面会和传感器上许许多多相同面积的小极板一一匹配成电容不同的平行板电容器，从而识别出指纹的纹路．下列说法正确的是（）A．极板与指纹嵴（凸的部分）构成的电容器电容大B．极板与指纹沟（凹的部分）构成的电容器电容大C．若充电电压变大，所有电容器电容增大D．若充电电压变大，所有电容器电容减小3、(本题9分)如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干，以下叙述正确的是（）A．脱水桶高速运转时，水受到向心力作用，做向心运动飞离衣物B．脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物C．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央D．通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近4、(本题9分)随着航天技术的发展，在地球周围有很多人造飞行器，其中有一些已超过其设计寿命且能量耗尽．每到太阳活动期，地球的大气层会变厚，这时有些飞行器在大气阻力的作用下，运行的轨道高度将逐渐降低（在其绕地球运动的每一周过程中，轨道高度变化很小均可近似视为匀速圆周运动）．为了避免飞行器坠入大气层后对地面设施及人员造成安全威胁，人们设想发射导弹将其在运行轨道上击碎．具体设想是：在导弹的弹头脱离推进装置后，经过一段无动力飞行，从飞行器后下方逐渐接近目标，在进入有效命中距离后引爆弹头并将该飞行器击碎．对于这一过程中的飞行器及弹头，下列说法中正确的是（）A．飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的速率变大B．飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的周期变大C．弹头在脱离推进装置之前，始终处于失重状态D．弹头引爆前瞬间，弹头的加速度一定小于此时飞行器的加速度5、(本题9分)假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示，轻弹簧一端与墙相连，质量m=2kg的木块沿光滑水平面以V0=5m/s的初速度向左运动，当木块压缩弹簧后速度减为V=3m/s时弹簧的弹性势能是（）A．9JB．16JC．25JD．32J7、如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面且不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．物体到海平面时的重力势能为B．重力对物体做的功为C．物体在海平面上的动能为D．物体在海平面上的机械能为8、(本题9分)我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：A．它们的质量一定相同B．它们一定都在赤道正上方运行C．它们距离地面的高度一定相同D．它们的运行周期一定相同9、(本题9分)如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（）A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍C．木块所受墙面的弹力不变D．木块所受墙面的摩擦力不变10、如图所示，已知两颗人造卫星a和b绕地球做匀速圆周运动的周期分别是T1、T2，设a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为、，则下列关系式正确的是（）A． B． C． D．11、(本题9分)质量为m的物体放在粗糙水平地面上，受到与水平面成θ角、大小均为F的力的作用，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，物体沿地面运动，若两次运动相同的位移，则下列说法中正确的是A．力F第一次做的功大于第二次做的功B．力F第一次做的功等于第二次做的功C．合力对物体第一次做的功大于第二次做的功D．合力对物体第一次做的功等于第二次做的功12、(本题9分)图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1<Q2B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|C．Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|<|Q2|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)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图所示，实验主要步骤如下:（1）实验时，为使小车只在橡皮筋作用下运动，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，得到的纸带应该是____填“甲”或“乙”）．（2）使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W；（3）再用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的______________（填写相应实验条件），使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…（4）分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3…（5）作出W-v图像，则下列图像符合实际的是_______．14、（10分）(本题9分)在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。（1）适当垫高木板是为了__________________；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹间距疏密不匀，后面部分点迹间距比较均匀，利用纸带求小车速度时，应使用纸带的________(选填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为、、……，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与的关系是_______________________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）如图所示，一根长的不可伸长的轻绳一端悬于O点，另一端竖直悬挂一质量为小物块，小物块距地面高度为。一颗质量为的子弹，以的水平速度射入木块并穿出，而物块恰好能在竖直面内做圆周运动（子弹射穿物块过程时间极短，）。求：(1)子弹从木块穿出后，木块获得的速度大小；(2)子弹落地时距O点正下方的水平距离。16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以初速度v0垂直于电场方向射入两极板间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l，板间电压为U，板间距为d，粒子能够射出电场，不计粒子的重力．因为粒子在电场中只受到竖直向下的恒定的电场力作用，所以粒子在水平方向做匀速直线运动，在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，其合运动类似于平抛运动．求：(1)粒子在电场中的加速度大小；(2)粒子通过电场的时间；(3)粒子射出电场时竖直方向的速度；(4)粒子射出电场时合速度与初速度方向的夹角的正切值；(5)粒子射出电场时沿电场方向偏移的距离．17、（12分）(本题9分)图示为一过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，BC分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=1m，一质量m＝1kg的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的A点以大小v2＝12m／s的初速度出发，通过竖直平面的圆形轨道后，停在右侧水平轨道上的D点．已知A、B两点间的距离L1＝1．71m，物块与水平轨道写的动摩擦因数2．2，取g＝12m／s2，圆形轨道间不相互重叠，求：（1）物块经过B点时的速度大小vB；（2）物块到达C点时的速度大小vC；（3）BD两点之间的距离L2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q

参考答案一、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、C【解析】

A．下落过程中，弹性绳对蹦极者向上的力做负功，则蹦极者的机械能减少.故选项A不符合题意.B．弹性绳刚开始绷紧时，弹性绳的拉力为零，物体只受重力，合外力向下，运动员向下做加速运动，速度继续增大，故此时运动员的速度不是最大.故选项B不符合题意.C．到最低点弹性绳的形变量最大，所以弹性势能最大.故选项C符合题意.D．在整个下落过程中，运动员和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，由于运动员的动能先增大后减小，所以由系统的机械能守恒知，重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大.故选项D不符合题意.2、A【解析】

AB．极板与指纹嵴（凸的部分）之间的距离较小，根据可知，构成的电容器电容大，选项A正确，B错误；CD．电容器的电容与充电电压无关，选项CD错误。3、D【解析】

A.在受力分析时，不能说水受到向心力的作用，向心力是某个力或几个力共同提供的，故A错误；B.脱水桶高速运转时，水滴的附着力提供向心力，水滴的附着力是一定的，但角速度越大，运动时需要的向心力就越大，当附着力不能提供足够大的向心力时，衣物上的水由于惯性，通过小孔，飞离脱水桶，故B错误；CD.衣服做圆周运动，有沿着切线飞出的趋势，所以会被“甩”到筒壁成螺旋状排列，故C错误，D正确。4、A【解析】试题分析：飞行器做圆周运动，万有引力充当向心力，，解得v=，T=2，a=，随高度降低，v增大，T减小，a增大，故选项A正确B错误，因弹头引爆前比飞行器高度要低，故加速度大，选项D也错误；弹头脱离推进装置前，在推力作用下具有向上的加速度，故处于超重状态，选项C错误．考点：万有引力定律牛顿第二定律超失重5、B【解析】试题分析：由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；考点：万有引力定律及牛顿定律的应用。6、B【解析】由功能关系和系统的机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能等于物体的初动能：

EP=12mv02=12×2×52J=25J

由功能关系和系统的机械能守恒知此时的弹性势能等于物体动能的减少量；

E′P=12mV02-12mV2=12×2×527、BCD【解析】

A.以海平面为零势能平面，则物体到海平面时的重力势能为零，故A错误。B.重力对物体做功W=mgh故B正确。C.根据机械能守恒有：可知物体在海平面时的动能为故C正确。D.物体在运动的过程中机械能守恒，以地面为零势能面,物体在海平面的重力势能Ep=-mgh则物体在海平面上的机械能故D正确。8、BCD【解析】

BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.9、AD【解析】物块受到重力、压力、支持力、和静摩擦力作用，当压力里增加到原来的二倍时，墙给的弹力也变为二倍，静摩擦力一直和重力相等所以摩擦力不变，故答案选AD．思路分析:根据受力分析，利用二力平衡判断．试题点评：考查平衡力的大小变化问题10、AB【解析】

AC．据开普勒第三定律可得：解得：故A项正确，C项错误．BD．人造卫星绕地球运转时，有：解得：所以：故B项正确，D项错误．11、BC【解析】试题分析：根据功的定义，所以力F第一次做的功等于第二次做的功；由于第一次物体对地面的压力（）比第二次（）小，根据所以第一次物体受地面的摩擦力较小，根据F合=，第一次合外力较大，则合力对物体第一次做的功大于第二次做的功。选项BC正确。考点：此题考查的是恒力功的概念及公式。12、AC【解析】

A．当两点电荷均为正电荷时，若电荷量相等，则它们在P点的电场强度方向沿MN背离N方向。当Q1<Q2时，则b点电荷在P点的电场强度比a点大，所以电场强度合成后，方向偏左，故A正确；B．当Q1是正电荷，Q2是负电荷且Q1>|Q2|时，b点电荷在P点的电场强度方向沿Pb连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向P点，则合电场强度方向偏右。不论a、b电荷量大小关系，合场强方向仍偏右，故B错误；C．当Q1是负电荷，Q2是正电荷时，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向P点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，则合电场强度方向偏左。不论a、b电荷量大小关系，仍偏左。故C正确；D．当Q1、Q2是负电荷时且且|Q1|<|Q2|，b点电荷在P点的电场强度方向沿bP连线指向b点，而a点电荷在P点的电场强度方向沿aP连线指向a点，由于|Q1|<|Q2|，则合电场强度方向偏右，故D错误。故选：AC二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）乙；（3）伸长量（或形变量、长度等）都相同；（5）D．【解析】

（1）平衡摩擦力后，小车应做匀速运动，所以纸带应该是图乙；

（2）橡皮条拉力是变力，采用倍增法增加功；即使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，这时橡皮筋对小车做的功为W；再用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…

（3）功与速度的平方相对应，所以图象应为D．14、平衡摩擦力后面部分【解析】（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为W、2W、3W…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．

（3）W-