辽宁省丹东市五校协作体2023年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

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)中国的吴桥杂技享誉世界，如图甲是杂技演员表演传统节目——水流星．用细绳系者装有水的小桶，在竖直面内做园周运动，当小桶运动到最高点时，可简化为图乙所示情形．已知水的质量为m，水的重心到转轴0的距离为L，则下列说法正确的是A．最高点水刚好不流出时，水和小桶的最小速率为零B．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力大小为mgC．最高点水刚好不流出时，水对桶底的作用力为零D．最高点水刚好不流出时，绳上的拉力大小大于mg2、(本题9分)关于人造地球卫屋所受向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是A．由可知，当r增大为原来的2倍时，卫星的向心力变为原来的B．由F=mrω²可知，当r增大为原来的2倍时，卫星的向心力变为原来的2倍C．由F=mvω可知，卫星的向心力与轨道半径r无关D．由可知，当r减小为原来的倍时，卫星的向心力变为原来的4倍3、下列说法中，正确的是（）A．物理学家密立根首先测出了元电荷e的数值B．由库仑定律得知，当电荷q1,q2间的距离r→0时,两电荷间的相互作用力F→∞C．法拉第首先提出电场的概念，这是为了方便分析电荷之间的作用而假想的存在D．元电荷就是电子4、(本题9分)一质点做曲线运动，下列说法正确的是()A．质点速度方向保持不变B．质点加速度方向时刻在改变C．质点速度方向一定与加速度方向相同D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向5、一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下加速运动．在此物体下降h高度的过程中，下列说法中正确的是A．重力势能减少了2mghB．机械能保持不变C．动能增加了2mghD．机械能增加了2mgh6、一弹丸在飞行到距离地面5

m高时仅有水平速度

v＝2

m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度

g＝10

m/s

2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A． B．C． D．7、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为、的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（）A．在、两个时刻，两物块达到共同的速度2m/s，且弹簧都处于伸长状态B．在到时刻之间，弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为:=2:1D．运动过程中，弹簧的最大弹性势能与B的初始动能之比为2：38、(本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中正确的是（）A．重力对物体做功为mgHB．物体的重力势能减少了mg(H+h)C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为9、(本题9分)如图所示，不少同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动．杯子可视为质点，杯子与圆心O的距离为1m，重力加速度大小为10m/s1．为使杯子运动到最高点时（已经杯口朝下）水不会从杯里洒出，则杯子通过最高点时的速度大小可能为（）A．1m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s10、(本题9分)如图所示，a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，P、P＇是它们连线中垂线上的两个点。从P点由静止释放一个质子，不计质子重力。下列判断正确的是A．质子将向O一直做加速运动，加速度一定是逐渐增大B．质子将向P＇一直做加速运动，加速度一定是逐渐减小C．质子将向P＇一直做加速运动，加速度可能是先增大后减小D．质子所经过的位置电势越来越低11、(本题9分)如图所示，+Q和-Q为真空中的两个电荷，abcd是以点电荷+Q为中心的正方形，c位于两电荷的连线上。则a、b、c、d四点中A．c点场强最大 B．b、d两点的场强相同C．a、c两点的电势相等 D．b、d两点的电势相等12、物体做曲线运动时()A．速度的大小可以不发生变化而方向在不断地变化B．速度在变化而加速度可以不发生变化C．速度的方向不发生变化而大小在不断地变化D．速度的大小和方向可以都在不断地发生变化二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，来定量探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸纸带、刻度尺、钩码。组装的实验装置如图所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有_____________________________。(2)平衡摩擦力后，当他挂多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法_________________________________。14、（10分）“观察电容器的充、放电现象”的实验电路图如图所示，接通开关S，对电路中的电容器充电．充电后，该电容器______（选填“上”或“下”）极板带正电荷．若电容器的两个极板分别带上了电荷量均为Q的等量异号电荷，此时电容器所带的电荷量为______．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)有一水平抛出的小石子，大小不计，落地时的速度为20m/s，落地时速度方向与水平方向之间夹角450，（g=10m/s2），求:(1)水平抛出的初速度等于多少？(2)抛出点距离地面的竖直高度是多少？16、（12分）(本题9分)将一根长为L的光滑细钢丝ABCDE制成如图所示的形状，并固定在竖直平面内．其中AD段竖直，DE段为圆弧，圆心为O，E为圆弧最高点，C与E、D与O分别等高，BC＝AC．将质量为m的小珠套在钢丝上由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g．（1）小珠由C点释放，求到达E点的速度大小v1；（2）小珠由B点释放，从E点滑出后恰好撞到D点，求圆弧的半径R；（3）欲使小珠到达E点与钢丝间的弹力超过，求释放小珠的位置范围．17、（12分）(本题9分)如图所示，真空中竖直放置半径为R的光滑半圆环，圆环最低点固定一个点电荷Q；质量为m、电荷量为+q的小圆环最初静止在图中所示的B点，此时θ=30°．现让小圆环从右侧最高点由静止释放．已知重力加速度为g，静电力常量为k，距离带电荷量为Q的点电荷为r的点电势可以表示为Φ=Kq/r，求：（1）半圆环最低点固定的点电荷的电量Q；（2）小环向下运动过程中的最大速度vm．

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】

水和小桶做圆周运动，在最高点水不流出的条件是：水和水桶的重力刚好提供所需要的向心力．这时的最小速度即是过最高点的临界速度v；以水为研究对象，重力提供圆周运动向心力有：；解得；故最小速度为；对水分析，此时所需的向心力，故此时水桶对水无作用力，故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．2、D【解析】A、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，卫星的线速度将减小为原来的，卫星的向心力变为原来的，故A错误；B、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，卫星的角速度将减小为原来的，卫星的向心力变为原来的，故B错误；C、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，卫星的角速度随着变化，卫星的线速度随着变化，故C错误；D、人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，由公式知地球提供的向心力将减小到原来的，故D正确；故选D．【点睛】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化，注意理解控制变量法．3、A【解析】

A.物理学家密立根首先测出了元电荷e的数值，故A正确；B.由库仑定律使用的条件得知，当电荷q1，q2间的距离r→0时，两电荷不能看成点电荷，库仑定律不再使用，故B错误；C.法拉第首先提出电场的概念，电场是真是存在的物质，电场线是为了方便分析电荷之间的作用而假想的，故C错误；D.元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，但它既不是电子，也不是质子，故D错误。4、D【解析】

A.做曲线运动过程中，质点的速度方向时刻在变化着，速度方向不变的为直线运动，A错误；B.平抛运动是曲线运动，但加速度方向恒定不变，B错误；C.做曲线运动过程中，速度方向和合力方向不共线，故速度方向和加速度方向一定不共线，C错误；D.质点做曲线运动过程中速度方向沿曲线的切线方向，D正确．故选D5、C【解析】

物体重力做功为，所以重力势能减小，A错误；物体所受的合力为，所以合力做功为，则动能增加为，C正确；物体的机械能等于动能和重力势能之和，动能增加2mgh，重力势能减小mgh，则机械能增加mgh，BD错误．【点睛】本题考查了功能关系，知道重力做功等于重力势能的减小量，合力做功等于动能的增加量．6、D【解析】

试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．7、BCD【解析】

两个滑块与弹簧系统机械能守恒、动量守恒，结合图象可以判断它们的能量转化情况和运动情况。【详解】A.从图象可以看出，从0到t1的过程中弹簧被拉伸，t1时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，从t2到t3的过程中弹簧被压缩，t3时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于压缩状态，故A错误；B.由图示图象可知，从t3到t4时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，故B正确；C.由图示图象可知，t1时刻两物体速度相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，即，解得：，故C正确；D.由图示图象可知，在初始时刻，B的初动能为：在t1时刻，A、B两物块的速度是2m/s，A、B两物块动能之和为：所以，这时候，最大的弹性势能为，所以：故D正确。8、BCD【解析】

AB．根据重力做功的公式可知WG=mg△h=mg（H+h）故A错误，B正确；C．对整个过程运用动能定理得W总=△EK=0故C正确；D．对整个过程运用动能定理得W总=WG+（-fh）=△EK=0故D正确。故选BCD．9、CD【解析】

在最高点,临界情况是杯底对水弹力为零，根据牛顿第二定律得，，解得最高点的最小速度v=m/s=1.8m/s，故C.

D正确，A.

B错误．故选CD.10、CD【解析】

a、b为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场强度方向P→P′，质子从P点到P′点运动的过程中，电场力方向P→P′，但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定．PP′过程中，质子一直做加速运动，但加速度变化情况不确定．【详解】a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷。O是它们连线的中点，从P点静止释放一个质子后将向P'运动，由于电场强度方向是P指向P'，则质子受到的电场力指向PP'，所以质子做加速运动，由于电场强度的大小不定，从P到P'电场强度可能减小，也可能先增加后减小，也可能增加，所以加速度可能减小，也可能先增加后减小，也可能增加，沿电场线方向电势降低，即质子所经过的位置越来越低，CD正确．【点睛】等量同种正电荷电场中，在其中垂线上电场方向竖直向上，O点的电场强度为零，无穷远处电场强度为零，所以从O向两侧先增大后减小，沿电场线方向电势降低．11、AD【解析】

根据电场线分布的对称性和叠加性原理可知，bd两点场强大小相等，方向不同，但电势相同；a点的场强最小，c点的场强最大；a、b、c、d四点中a点电势最高，c点电势最低，a点的电势高于c点的电势，故AD正确，BC错误。12、ABD【解析】

A.物体沿圆周做快慢不变的运动时，物体速度大小不变，方向在不断地变化，故选项A符合题意；BD.一体积较小的重物水平抛出后，物体的加速度不变，而速度的大小和方向都在不断地发生变化，故选项BD符合题意；C.物体做曲线运动时，速度方向时刻在改变，故选项C不合题意。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、天平可在小车上加适当的砝码或钩码【解析】(1)根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要天平．(2)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车