江苏省南通市海安中学2023年高一物理第二学期期末联考试题含解析

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、平行板电容器的电容C＝．若要使平行板电容器的电容减小，下列操作可行的是A．减小极板的正对面积 B．减小极板的距离C．增大电介质的相对介电常数 D．增大电容器的带电量2、(本题9分)质量为2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1m时速度大小为2m/sB．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C．在前4m位移过程中拉力对物块做的功为9JD．在前4m位移过程中物块所经历的时间为2.8s3、(本题9分)如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中A．小球第一次到C的时间和从C经D到A的时间相等B．小球通过A点时处于失重状态C．小球第一次到达C点时速度为D．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为4、将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，以地面为零势能面，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为（）A． B． C． D．5、(本题9分)关于一对平衡力、作用力和反作用力，下列叙述正确的是()A．平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B．平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力C．作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D．作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些6、(本题9分)关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星的运动周期越长D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等7、(本题9分)如图所示,将物块置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动).图中方向指向圆心,方向与方向垂直下列说法正确的是A．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是匀速转动B．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动C．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动

D．若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是减速转动8、(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9、如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一绝缘细线一端拉着带负电的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，下列说法正确的是A．小球运动到最高点a时，小球的电势能一定最小B．小球运动到最高点a时，细线的拉力一定最小C．小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大D．小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小10、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电压表示数的变化量为ΔU．在这个过程中，下列判断正确的A．电流表的示数增大B．电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大C．电容器的带电量减小，减小量小于CΔUD．电压表示数变化量ΔU和电流表示数变化量ΔI的比值不变11、(本题9分)如图所示，质量M，中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角．重力加速度为g，则下列说法正确的是A．小铁球受到的合外力方向水平向左B．凹槽对小铁球的支持力为C．系统的加速度为D．推力12、(本题9分)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“测定金属的电阻率”的实验中（1）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm．（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图．14、（10分）(本题9分)一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”，他们利用一些“小纸杯”作为研究对象，用频闪照相机等仪器测量“小纸杯”在空中竖直下落距离、速度随时间变化的规律。过程如下：A．如图甲所示，同学们首先测量单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时间的下落距离，将数据填入下表中。B．在相同的实验条件下，将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v一t图线，如图乙中图线1、2、3、4所示。C．同学们对实验数据进行分析、归纳后，得出阻力大小与速度平方成正比的关系，即。其中k为常数。回答下列问题：(1)图乙中各条图线具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小______的加速运动（选填“不变”、“增大”或“减小”），最后达到匀速运动。(2)根据表格和图乙中的信息可知表中X处的理论值为____m。(3)根据上述实验结论，可知4个“小纸杯”叠在一起下落时，其最终的下落速率为____m/s。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)质量为m人造地球卫星绕地球球心作匀速圆周运动，卫星到地面的高度为h。地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，自转不考虑。求:(1)卫星与地球间的万有引力大小(2)卫星的运动周期(3)地球表面处的重力加速度大小。16、（12分）(本题9分)设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同．（1）若把物体放在北极的地表，求该物体对地表压力的大小F1；（2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小F2；（3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请说明该卫星的轨道特点并求出卫星距地面的高度h．17、（12分）(本题9分)如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R=5m的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m=1Kg、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圆管,问:(1)小球从C端出来的速度多大?(2)在小球从C端出来运动到AB轨道上的位置距B点多远？

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、A【解析】

A．根据电容的决定式可知，减小极板的正对面积时，电容会减小，故A正确；B．根据电容的决定式可知，减小极板的距离，电容会增大，故B错误；C．根据电容的决定式可知，在增大电介质的相对介电常数时，电容会增大，故C错误；D．电容的大小与电量和电压无关，故改变电量不会影响电容的大小，故D错误。2、D【解析】

根据动能定理可知，物体在两段运动中所受合外力恒定，则物体做匀加速运动；由图象可知x=1m时动能为2J，，故A错误；同理，当x=2m时动能为4J，v2=2m/s；当x=4m时动能为9J，v4=3m/s，则2～4m，有2a2x2＝v42−v22，解得2～4m加速度为a2＝1.25m/s2，故B错误；对物体运动全过程，由动能定理得：WF+（-μmgx）=Ek末-0，解得WF=25J，故C错误；

0～2m过程，；2～4m过程，，故总时间为2s+0.8s=2.8s，D正确。3、D【解析】

由于半圆环CDA是粗糙的，则当小球从C经D到A时的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的时间比从C经D到A的时间小，选项A错误；在A点时加速度向上，故小球通过A点时处于超重状态，故B错误；小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故C错误；小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：N=m(−2g)，故D正确；4、B【解析】

物体总的机械能为mgH，当高度为h时，动能是势能的2倍，即动能为2mgh，由机械能守恒定律可得：解得：A.与分析不相符，故A项与题意不相符；B.与分析相符，故B项与题意相符；C.与分析不相符，故C项与题意不相符；D.与分析不相符，故D项与题意不相符.5、B【解析】平衡力作用在同一物体上，可以是同种性质的力，也可以是不同种性质的力，故A错误，B正确；作用力和反作用力一定是性质相同的力，且同时产生，同时变化、同时消失，所以CD均错误．6、D【解析】

A．所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动，选项A错误；B．行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，选项B错误；C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星的运动周期越短，选项C错误；D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确．7、BD【解析】圆盘匀速转动时，重力和支持力平衡，合外力（摩擦力）提供圆周运动向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，即co方向，选项A错误；当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即摩擦力可能指向b，故b正确，C错误；当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即摩擦力可能指向d，故D正确．故选BD．点睛：分析圆周运动物体受到的力，把握好利用分解的思想：向切向和径向方向分解，平行速度方向的合力，即切向力，产生切向加速度，改变速度的大小；垂直速度方向的合力，指向圆心，产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的大小．8、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。9、AD【解析】

A项：从b到a，电场力做正功，电势能减小，故小球经过a点时的电势能最小，故A正确；B、C项：小球在电场中受到重力和竖直向上的电场力作用，当重力大于电场力时，小球从最低点到最高点时，合力做负功，速度减小，则小球运动到最高点a时，线的张力一定最小，到达最低点b时，小球的速度最大，动能最大；当重力等于电场力时，小球做匀速圆周运动，速度大小不变，细线拉力大小保持不变，当重力小于电场力时，小球运动到最高点a时，线的张力一定最大，到达最低点时，小球的速度最小，故BC错误；D项：、当小球从最低点到最高点的过程中，电场力做正功，电势能减小，小球运动到最高点时，小球的电势能最小，机械能最大，所以小球运动到最低点b时，小球的机械能一定最小，故D正确。10、BCD【解析】

AC．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，电流表示数减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，电阻R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R1两端的电压减小量小于△U，则电容器的带电量减小，减小量小于C△U．故A错误，C正确。B．由图，，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大，故B正确。D．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），由数学知识得知，，保持不变，故D正确。11、BD【解析】

A.小铁球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水平向右;故A错误.B.对小球进行受力分析，如图所示：则凹槽对小铁球的支持力;故B正确.C.对小球进行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系统的加速度为a=gtanα;故C错误.D.对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正确.12、BD【解析】

由题意可知，小球下滑过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球的动能、重力势能及弹簧的弹性势能之和保持不变，即小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变，选项C错误，D正确；小球从C点到B点过程中，弹性势能减小，然后弹性势能增大，故小球的动能与重力势能之和先增大后减少，选项B正确，A错误；故选BD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正确）；乙．【解析】

（1）由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋测微器的示数为1.5mm+0.221mm=1.721mm．

（2）由题意可知，，，，则电流表应采用外接法，应选图乙所示电路图．【点睛】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数