河北保定市容城博奥学校2023年高一物理第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)下列关于力对物体做功的说法正确的是()A．摩擦力对物体做功的多少与路径无关B．合力不做功，物体必定做匀速直线运动C．在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负D．一对作用力和反作用力，可能其中一个力做功，而另一个力不做功2、如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平夹角为时，B的速度为（）A．vcos B．vsin C．v/cos D．v/sin3、(本题9分)两个大小和材质完全相同的金属小球a、b，带电荷量分别为+5q和﹣q，两小球接触后分开，下列关于小球带电荷量的说法，正确的是（）A．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为+3qB．小球a带电荷量为+3q，小球b带电荷量为﹣3qC．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为+2qD．小球a带电荷量为+2q，小球b带电荷量为﹣2q4、(本题9分)如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，规定无穷远处电势为零。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是A．O点的电场强度为零，电势为零B．O点的电场强度最大，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增加后减小，电势降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度先增加后减小，电势先减小后增加5、(本题9分)某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越远，则A．所受的万有引力越小B．运行的角速度越大C．运行的线速度越大D．做圆周运动的周期越小6、(本题9分)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是()A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度7、半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲、乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲、乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过．空气阻力不计．下列说法正确的是()A．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大B．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小C．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中小球在轨道最低点的向心力小D．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大8、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.19、(本题9分)我国2020年将首次探测火星，将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”，其半径约为地球半径的，质量约为地球质量的，设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动，距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等，下面说法正确的是A．卫星A、B加速度之比为2：5B．卫星A、B线速度之比为C．卫星角速度之比为D．卫星A、B周期之比为10、如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失11、(本题9分)下列关于牛顿定律的说法正确的是（）A．牛顿第一定律是通过理想斜面实验经过推理得出的B．作用力与反作用力可以作用在同一物体上C．牛顿认为力是产生加速度的原因D．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性12、(本题9分)如图所示，一个质量为m1的有孔小球套在竖直固定的光滑直杆上，通过一条跨过定滑轮的轻绳与质量为m2的重物相连，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重力加速度为g，现将小球从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小球沿直杆下滑距离为34A．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：4B．小球的速度与重物上升的速度大小之比为5：3C．小球重力势能的减少量等于重物重力势能的增加量D．小球机械能的减少量等于重物机械能的增加量二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t．通过v=gt计算出瞬时速度v．b．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v．c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，浊算出图时速度v,并通过h=计算出高度h．d．用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．（1）以上方案中只有一种正确，正确的是．（填入相应的字母）（2）本实验计算出重力势能的减小为，对应动能的增加为，由于不可避免地存在阻力，应该是（等于，略大于，略小于）14、（10分）某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。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）汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，．（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速启动，经过多长时间汽车功率达到额定值？（3）若汽车保持额定功率不变从静止启动，经到达最大行驶速度汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程是多少？16、（12分）(本题9分)由于下了大雪，许多同学在课间追逐嬉戏，尽情玩耍，而同学王清和张华却做了一个小实验：他们造出一个方形的雪块，让它以初速度v0=6.4m/s从一斜坡的底端沿坡面冲上该足够长的斜坡（坡上的雪已压实，斜坡表面平整）．已知雪块与坡面间的动摩擦因数为μ＝0.05，他们又测量了斜坡的倾角为θ＝37°，如图所示．求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，=3.75）（1）雪块在上滑过程中加速度多大；（2）雪块沿坡面向上滑的最大距离是多少；（3）雪块沿坡面滑到底端的速度大小．17、（12分）(本题9分)如图所示，电源电动势E=50V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R1=6Ω．间距d=0.1m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关S，板间电场视为匀强电场．板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）．现调节滑动变阻器R，使小球恰能静止在A处；然后再闭合K，待电场重新稳定后释放小球p．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压；（1）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）小球p到达杆的中点O时的速度．

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、D【解析】摩擦阻力对物体做功等于摩擦力与路程的乘积，所以与路径有关，A错；合力不做功,物体不一定做匀速直线运动，如匀速圆周运动，B错；作用力和反作用力可能其中一个力做功,而另一个力不做功，也可能都做功，也可能都不做功，如人推墙时，墙对人的作用力做功，人对墙的反作用力不做功，C错，D对．2、B【解析】将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，

由绳子速率v绳=vsinθ，而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率vB=v绳=vsinθ，故B正确，ACD错误．3、C【解析】完全相同的金属球，接触时先中和再平分，所以每个球带电，故C正确,ABD错误．故选C．4、C【解析】

B．圆环上均匀分布着正电荷，据对称性可知，圆环上电荷在O点产生的场强相互抵消，合场强为零．故B项错误．ACD．圆环上任一小段电荷在x轴正半轴上各点产生的场强均有沿x轴正方向的分量，据对称性和叠加原理可知，x轴正半轴上各点的场强方向向右；顺着电场线电势降低，可知从O点沿x轴正方向，电势降低，O点的电势最高；O点处场强为零，无穷远处场强也为零，则从O点沿x轴正方向，电场强度先增加后减小．故AD项错误，C项正确．5、A【解析】

A.根据可知，半径越大，则所受的万有引力越小，选项A正确；B.根据可得可知，半径越大，则运行的角速度越小，选项B错误；C.根据可得可知，半径越大，运行的线速度越小，选项C错误；D.根据可得可知，半径越大，做圆周运动的周期越大，选项D错误.6、B【解析】A、从轨道1变轨到2，需要加速逃逸，故A错误；BC、根据公式可得，故只要半径相同，加速度则相同，由于卫星在轨道1做椭圆运动，运动半径在变化，所以过程的加速度在变，故B正确，C错误；D、卫星在轨道2做匀速圆周运动，过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，故D错误；故选B．【点睛】卫星变轨做离心运动时要加速；万有引力提供向心力；加速度和速度都是矢量，只有当大小和方向都相同时矢量才相同．7、BD【解析】

A.小球下落高度相同，根据动能定理可知，mgh=mv12，则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知，F+mg=m，图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小，故A错误．B.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小，故B正确．

CD.小球运动到最低点的过程中，mgH=mv22，高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，F-mg=m，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大，故C错误，D正确．8、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．9、AD【解析】

设火星质量为M，地球质量则为10M，火星的半径为R，则火星卫星A的轨道半径，地球卫星B的轨道半径；A.根据加速度公式，可知，，所以，A正确；B.根据公式，可得，可知，，所以，B错误；C.由线速度之比为，可得角速度之比，选项C错误；D.周期，周期之比，选项D正确；10、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．11、AC【解析】A项：牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A正确；B项：作用力和反作用力是相互作用的一对力，作用在不同的物体上，故B错误；C项：由牛顿第二定律可知，力是产生加速度的原因，故C正确；D项：一切物体都有保持原来运动状态的性质，说明速度不变，不是指速率不变，故D错误。点晴：惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下都有惯性。12、BD【解析】

由机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功，判断系统的机械能是否守恒；小球在沿绳子方向的分速度与重物速度大小相等，将小球的速度沿绳子与垂直于绳子方向正交分解即可得到两者速度之比，根据系统机械能守恒判断能的转化关系．【详解】当小球下落d的距离到达B点时，将B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v球cosθ=v重物，根据几何关系可知cosθ=3故选BD.【点睛】解决本题时应抓住：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②小球的实际速度即为合速度，应将小球的速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，分析小球与重物的速度关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）d（2）略大于【解析】

(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故abc错误，d正确．（2）物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量为△EK．14、力传感器的读数F0力传感器的读数F【解析】

（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即F0＝mg（3）[