山东省菏泽市2023年高一物理第二学期期末经典试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图中虚线所示。则小船在此过程中（）A．无论水流速度是否变化，这种渡河耗时最短B．越接近河中心，水流速度越小C．各处的水流速度大小相同D．渡河的时间随水流速度的变化而改变2、(本题9分)飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上的升力为平衡力，当飞机在水平面内做匀速圆周运动时，机翼与水平面成α角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的是（）A．飞机受到重力、升力B．飞机受到重力、升力和向心力C．飞机受到的重力和升力仍为平衡力D．飞机受到的合外力为零3、(本题9分)如图甲所示的电路中,是三个完全相同的灯泡,已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,已知该伏安特性曲线过点,闭合电键后流过电源的电流为．则下列说法正确的是（）A．灯泡两端电压为灯泡两端电压的2倍B．灯泡的功率为C．灯泡的阻值为D．灯泡的电功率之比为4、(本题9分)关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．是匀变速运动B．是变加速运动C．是匀速运动D．是合外力不变的运动5、(本题9分)如图，位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动，在圆盘上有一质量为m的小木块，距圆心的距离为,木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍，在圆盘转速缓慢增大的过程中，下列说法正确的是()A．小木块滑动时，沿切线方向滑离圆盘B．小木块受重力、支持力和向心力C．小木块获得的最大动能为D．小木块所受摩擦力提供向心力，始终指向圆心，故不对其做功6、(本题9分)如图所示，圆锥摆的摆长为L，摆角为α，质量为m的摆球在水平面内做匀速圆周运动，则A．摆线的拉力为B．摆球的向心加速度为C．其运动周期为D．其运动周期为7、(本题9分)机车以恒定加速度启动，在达到额定功率之前的过程中，下列速度—时间、机车功率—时间图像中正确的是：A．B．C．D．8、(本题9分)P点为已知电场中的一固定点，在P点放一个电荷量为+q的点电荷，所受电场力为F，P点的场强为E，则（）A．若在P点换上电荷量为-q的点电荷，P点的场强方向将发生变化B．若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在P点受到的力为2FC．若将P点的点电荷移去，P点的场强变为零D．P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关9、(本题9分)如图所示，图中K、L、M为静电场中的三个相距较近的等势面．一带正电粒子射入此静电场中后，沿abcde轨迹运动，已知粒子在ab段做减速运动．下列判断中正确的是（）A．粒子在a点的电势能小于在d点的电势能B．粒子在a点的电势能大于在d点的电势能C．K、L、M三个等势面的电势关系为φK<φL<φMD．K、L、M三个等势面的电势关系为φK>φL>φM10、如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道11、(本题9分)某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g取10m/s2,则：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物体克服重力做功12J D．手对物体的拉力做功12J12、(本题9分)下列关于物理学史的描述，正确的是A．牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的B．库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量C．密立根提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，并测出元电荷的电荷量D．富兰克林命名了正负电荷二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA=rC=2rB；若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的线速度之比va：vb：vC=__________角速度之比ωa：ωb：ωc=__________；向心加速度之比aa：ab：ac=__________。14、(本题9分)发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别___________和________．15、某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒．（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____．三．计算题(22分)16、（12分）预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划，航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验.已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度g，万有引力常量为G，（球体体积公式）．求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球的平均密度．17、（10分）(本题9分)如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道半径R=0.2m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为管道的最高点且在O的正上方。一个可视为质点的小球质量m=0.4kg，在A点正上方高h=0.6m处的P点由静止释放，自由下落至A点进入管道并通过B点，小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）小球过A点时的速度vA的大小；（2）小球过B点时对管壁的压力的大小和方向；（3）落点C到A点的距离。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

AD．由于船头始终垂直指向河岸，这种渡河方式耗时最短，无论水流速度是否变化，渡河的时间不变，故A正确，D错误；BC．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故B、C错误；故选A。2、A【解析】飞机在水平面内做匀速圆周运动时，需要向心力，所以飞机受到重力、升力的合力提供向心力，其合外力不为零，故A正确故选A3、B【解析】AB、由伏安特性曲线可知三个灯泡不是定值电阻，其阻值也不是线性变化的，当电路中的总电流为0.25A时，通过灯泡b、c的电流均为0.125A，由图像可知，灯泡a两端的电压为3.0V，灯泡b两端的电压是0.4V，灯泡a的功率为故A错；B对C、灯泡b的阻值为,故C错；D、灯泡a的功率为，灯泡b的功率为，所以灯泡a、b的电功率之比为15:1，故D错；故选B4、B【解析】

匀速圆周运动的加速度大小不变，方向改变，可知加速度在变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，由加速度改变，由牛顿第二定律可知，合外力也改变A.是匀变速运动与分析不符，故A项与题意不相符；B.是变加速运动与分析相符，故B项与题意相符；C.是匀速运动与分析不符，故C项与题意不相符；D.是合外力不变的运动与分析不符，故D项与题意不相符。5、C【解析】

A.小木块滑动时，还受到指向圆心的摩擦力，所以轨迹为曲线，不会沿切线方向飞出，故A错误；B.小木块在运动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。向心力是效果力，不能说小球受到向心力。故B错误；C.在木块的摩擦力没有达到最大前，静摩擦力的一部分提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力沿圆心方向的分力，又最大静摩擦力等于滑动摩擦力：，解得最大速度，则小球的最大动能不超过：，故C正确；D.当圆盘转速增大时，小木块的速度增大，由于重力和支持力不做功，根据动能定理知，摩擦力做正功，故D错误；6、D【解析】

A.小球的受力如图所示小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知，拉力为：，故A错误。B.拉力与重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根据牛顿第二定律得：，解得：．故B错误；CD.小球做圆周运动根据牛顿第二定律得：小球运动的周期为：故C错误D正确。7、AC【解析】

AB.机车保持加速度不变启动，则速度为，在达到额定功率前均做匀加速直线运动，图像为过原点的倾斜直线；故A正确，B错误.CD.机车的功率，匀加速直线运动，联立有，可知机车的功率随时间均匀增大；C正确，D错误.8、BD【解析】

电场强度的定义式为E=FA.若在P点换上电荷量为-q的点电荷，A点的场强方向将不发生变化，选项A不符合题意；B.根据F=Eq可知，若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在A点受到的力为2F，选项B符合题意；C.若将P点的点电荷移去，A点的场强仍不变，选项C不符合题意；D.P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关，选项D符合题意。9、AC【解析】

解：由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左．画出电场线的分布，如图．A、已知粒子在ab段做减速运动，则粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，而b、d两点在同一条等势面上，粒子的电势能相等，所以粒子在a点的电势能小于在d点的电势能．故A正确，B错误．C、由轨迹的弯曲方向判断出带电粒子所受电场力大体向左，可知M的电势最高，K的电势最低．故C正确，D错误．故选AC【点评】本题是轨迹问题，首先根据轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受的电场力方向，画电场线是常用方法．10、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.11、BD【解析】

AB.合外力的功等于物体动能的变化量，，A错误B正确。CD.克服重力做功，因为合力做功2J，所以手对物体做功为，C错误D正确。12、ABD【解析】

牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的，选项A正确；库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量，选项B正确；法拉第提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，密立根测出元电荷的电荷量，选项C错误；富兰克林命名了正负电荷，选项D正确；故选ABD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、1：1：21：2：21：2：4【解析】

由于皮带不打滑，各处的线速度相等，而同一固定轴上的轮，角速度相等，从而推出各处的线速度，角速度及向心加速度的关系。【详解】[1]由于A、B两轮皮带连接，不打滑，因此a、b两点线速度相B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，因此角速度相等又由于rC=2rB因此可得出va：vb：vC=1：1：2[2]由于rA=2rB可得ωb=2ωa因此ωa：ωb：ωc=1：2：2[3]由于向心加速度可得aa：ab：ac=1：2：414、牛顿；卡文迪许【解析】牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；15、刻度尺、天平、铅垂线两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2m1s1＝m2s2【解析】

小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块的质量m1和m2，两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1，s2，需要的器材为刻度尺、天平、重锤线．（1）需要的实验器材有：天平、直尺、铅锤、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等（2）需要直接测量的量为：两物块的质量m1．m2及它们对应的平抛射程s1．s2；（3）需要验证的表达式为：m1s1=m2s2．三．计算题(22分)16、（1）（2）（3）【解析】

（1）月球表面物体的重力等于万有引力；（2）月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度；（3）根据密度公式，代入月球的质量求解即可．【详解】（1）月球表面物体的重力等于万有引力①解得月球的质量②（2）在月球表面所需的最小发射速度即为第一宇宙速度，有③