2023年河北省保定市物理高一下期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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)如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中。P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中()A．它们运动的时间tQ＞tp B．它们所带的电荷量之比qp∶qQ=1∶2C．它们的电势能减小量之比△Ep∶△EQ=1∶2D．它们的动能增量之比△EKP∶△EKQ=1∶22、(本题9分)如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一个小球，当初速度为时，小球恰好落到斜面底端，飞行时间为。现用不同的初速度从该斜面顶端向右平抛这个小球，以下图像能正确表示平抛运动的飞行时间随变化的函数关系的是（）A． B．C． D．3、(本题9分)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．4E4、(本题9分)首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是A．卡文迪许 B．牛顿 C．库仑 D．开普勒5、如图所示，空间存在匀强电场，小球甲带负电荷，乙带正电荷，用等长的绝缘细线悬挂在水平天花板下，两根细线都恰好与天花板垂直.匀强电场的方向可能是A．水平向右 B．水平向左C．竖直向上 D．竖直向下6、(本题9分)下列关于机械效率的说法中，正确的是（）A．越省力的机械，效率越高B．功率越大，机械效率越高C．机械做的总功一定，有用功越多，机械效率越高D．额外功占总功中的比例越大，机械效率越高7、(本题9分)如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是A．三个小球不同时落地B．b、c所能达到的最大高度相同C．三个小球落地时的速度相等D．落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同8、(本题9分)如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=110sin100πt（V），则A．电压表的示数为11VB．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小9、用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的速度是0C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反10、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s11、(本题9分)最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（）A．火星的半径为B．火星表面的重力加速度大小为C．火星的第一宇宙速度大小为D．火星的质量大小为12、(本题9分)如图甲所示，一长为l的轻绳一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度二次方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g.下列判断正确的是()A．图线的函数表达式为F＝mv2lB．重力加速度g＝bC．若绳长不变，用质量较小的球做实验，，则图线上b点的位置不变D．若绳长不变，用质量较小的球做实验，则得到的图线斜率更大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦，我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律和机械能守恒定律，已知A的质量m1，B的质量ma.松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时，分别记下A、B到达C、D的运动时间t1和tb.在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置，设此时弹簧的弹性势能为Ep。c.给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离l1，B的右端至D板的距离l(1)实验步骤的正确顺序是_______。(填写步骤前的字母)(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________；验证机械能守恒定律的表达式是____________________________。14、（10分）(本题9分)某探究性学习小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验时，重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，图乙给出的是实验中获取的一条纸带，处理数据时，同学们舍弃了前面较密集的点，以O为起点，从A点开始选取计数点A、B、C……，测出O到A、B、C……的距离分别为h1=38.4cm、h2=60.0cm、h3=86.4cm……每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，电源的频率为f=50Hz．（1）实验室，供选择的重物有以下四个，应选择________________；A．质量为100g的钩码

B．质量为10g的砝码

C．质量为200g的木球

D．质量为10g的塑料球（2）打B点时，重物的速度vB为__________m/s（计算结果保留三位有效数字）；（3）同学们根据纸带算出相应各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，h为横轴绘出的图像如图丙所示．图线的斜率等于______________的数值，图线不过坐标原点的原因是__________________________．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）(本题9分)我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一项重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要，若飞行器在绕月球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距月球表面高度h的圆形轨道。已知月球半径R，月球表面处的重力加速度g。试导出飞行器在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示）。16、（12分）(本题9分)多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度．现有一小型多级火箭，质量为M，第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动．若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为H．试求：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度．（2）第一级发动机做匀加速运动的时间．（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间．17、（12分）(本题9分)有一光滑水平板,板的中央有一小孔,孔内穿入一根光滑轻线,轻线的上端系一质量为的小球,轻线的下端系着质量分别为和的两个物体.当小球在光滑水平板上沿半径为的轨道做匀速圆周运动时,轻线下端的两个物体都处于静止状态,如图所示.若将两物体之间的轻线剪断,则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动?

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、B【解析】运动时间，因为两个带电小球的入射速度相等，水平方向的位移相等，所以运动时间相等，A错误。PQ两小球在竖直方向上的距离比为1:2，所以,B正确。电势能减小量等于电场力做的功所以，C错误。电场力做的功等于小球的动能增加量，故，D错误。2、B【解析】

AD．平抛运动竖直方向为自由落体运动水平方向为匀速直线运动若初速度大于，在高度不变时水平位移就会大于，此时小球落在水平面上，高度不变，所以飞行时间不变，结合图像可知，AD错误；BC．若初速度小于，则会落在斜面上，此时设斜面的倾角为，则有得到时间可见B正确，C错误。故选B。3、A【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；4、A【解析】

首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许;A.卡文迪许，与结论相符；B.牛顿，与结论不相符；C.库仑，与结论不相符；D.开普勒，与结论不相符；5、A【解析】

甲带负电荷，乙带正电荷，二者之间的相互作用为吸引力，所以乙对甲的吸引力水平向右，要使甲处于竖直方向平衡，就要加一个水平向右的电场，使甲受到的向左电场力等于乙球对甲的吸引力。A.水平向右，与结论相符，选项A正确；B.水平向左，与结论不相符，选项B错误；C.竖直向上，与结论不相符，选项C错误；D.竖直向下，与结论不相符，选项D错误；6、C【解析】使用机械时，省力与机械效率无关，故A错误；功率越大，表明做功越快，但机械效率不一定越高，故B错误；机械效率η＝W有7、AD【解析】

A.a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故A正确。B.b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B错误；C.小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有：mgh+mv02=mv2，得：，知三个小球初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时速度v大小相等，但是方向不同，则速度不相同，故C错误；D.三个小球的加速度均为向下的g，则三个小球在任意相等时间内速度的增量为△v=gt，则△v是相等的，故D正确。8、BD【解析】

根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为110V，根据电压之比等于线圈匝数之比可知，副线圈的电压的最大值为11V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为U=V=11V，故A错误；在天变黑的过程中，光照变弱，R阻值增大；电路的总电阻减大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以次级电流变小，电流表A2的示数变小；由于次级电流减小，则初级电流也减小，即电流表A1的示数变小，故B正确，C错误；由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以由P=UI可知，输出的功率要减小，故输入的功率也要减小，故D正确。故选BD。9、AC【解析】A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；B、C、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．10、BC【解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm11、BD【解析】

AD．分析图象可知，万有引力提供向心力当时联立解得，火星的半径火星的质量A错误D正确；B．当h=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为a1，B正确；C．在火星表面，根据重力提供向心力得解得火星的第一宇宙速度C错误。故选BD。12、BC【解析】

A项：小球在最高点，根据牛顿第二定律有：F+mg=mv2lB项：当F=0时，根据表达式有：mg=mv2lC项：当F=0时，g=bD项：根据F=mv2l二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、cbdam1l【解析】(1)实验时应先调整气垫导轨水平，把滑块放在合适的位置，测出滑块到两挡板的距离，然后释放滑块，测出滑块到两挡板的运动时间，根据滑块的位移与运动时间求出其速度，求出它们的动量，验证在该过程中动量是否守恒；因此合理的实验步骤是:cbda．(2)滑块A的速度vA=L1t1,滑块B的速度vB=L【点睛】解决本题的关键知道验证动量守恒定律的实验原理，测瞬时速度的方法，知道A、B组成的系统动量守恒，满足反冲原理．14、A；240；重力加速度；点速度不为0；【解析】（1）为了减小实验的误差，重锤选择质量大一些，体积小一些的，故选A正确，BCD错误；（2）B点的瞬时速度；（3）据机械能守恒：，得：，所以如果以：为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图象应是过原点的直线，斜率的数值为当地重力加速度，图线未过原点O，说明有初速度，则引起其原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关，即打下O点时重物速度不为零．点睛：验证机械能守恒是中学阶段的基础实验，要从实验原理出发来理解实验同时注意平时加强练习，同时利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法，我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、【