山西省临汾市临汾一中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注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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（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)如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是A．容器受到的摩擦力不变B．容器受到的摩擦力逐渐增大C．水平力F一定不变D．水平力F必须逐渐增大2、如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍3、(本题9分)一根弹簧的弹力（F）大小与弹簧伸长量（x）的图线如图所示，那么在弹簧的伸长量由4cm伸长到8cm的过程中，弹簧弹力做功和弹性势能的变化量为A．0.6J，-0.6JB．-0.6J，0.6JC．1.8J，-1.8JD．-1.8J，1.8J4、(本题9分)在前人研究的基础上，有一位物理学家利用如图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是A．安培B．牛顿C．库仑D．焦耳5、(本题9分)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φaA．Ea>Eb，φC．Ea>Eb，φ6、(本题9分)甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止开始做匀加速直线运动．当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：87、(本题9分)一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型，如右图所示。关于圆锥摆，下面说法正确的是（已知重力加速度为g）A．圆锥摆的周期T与小球质量无关B．小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供C．圆锥摆的周期D．小球做匀速圆周运动向心加速度为8、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v9、(本题9分)一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0，在赤道上的重力为，则（）A．该星球自转的角速度大小为B．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为C．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为D．放置于此星球表面纬度为60°处的物体，向心加速度大小为10、(本题9分)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若节动车加节拖车编成的动车组的最大速度为；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为，则此动车组可能（）A．由节动车加节拖车编成的B．由节动车加节拖车编成的C．由节动车加节拖车编成的D．由节动车加节拖车编成的11、(本题9分)一小船渡河，河宽d=120m，河水均匀流动，流速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=5m/s．则小船A．渡河的最短时间是24sB．渡河的最短时间是40sC．以最小位移渡河，时间是24sD．以最小位移渡河，时间是30s12、(本题9分)a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是()A．a、b的线速度大小之比是∶1 B．a、b的周期之比是1∶2C．a、b的角速度大小之比是3∶4 D．a、b的向心加速度大小之比是9∶4二．填空题(每小题6分，共18分)13、电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高90m时已达到最大速度并匀速上升)，则最大速度的大小为_________；所需时间为___________．(g=10m/s2)14、(本题9分)如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动．则小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小为_____N．若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始终保持相对静止．则转盘转动的角速度ω的最大值是_____rad/s（g取10m/s2）15、(本题9分)物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向跟它的速度方向__________（填“共线”或“不共线”）．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比，如图1．带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间．改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间，（不计离子重力）（1）忽略离子源中离子的初速度，①用计算荷质比；②用计算荷质比．（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为的离子在A端的速度分别为和（），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差，可通过调节电场E使2．求此时E的大小．17、（10分）(本题9分)双星系统一般都远离其他天体，由两颗距离较近的星体组成，在它们之间万有引力的相互作用下，绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．已知某双星系统中两颗星之间的距离为r，运行周期为T，引力常量为G，求两颗星的质量之和．

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、B【解析】

由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；水平方向受力平衡，当满足mg=f<fm=μmF时，力F可能不变，故CD错误。故选B。【点睛】注意此问题中，物体受到墙的摩擦力等于物体重力，物重变大、摩擦力变大，但是最大静摩擦力可能是不变的，这是本题的易错点．2、A【解析】

设电子的质量为m，初速度为v，极板的长度为L，两极板间的距离为d，电场强度为E，电子做类平抛运动；水平方向有：L=vt；竖直方向有：解得：；若使电子入射速度变为原来的，仍要使电子从正极板边沿飞出，由上可知，两极板的间距应变为原来的4倍。A.4倍，与结论相符，选项A正确；B.2倍，与结论不相符，选项B错误；C.倍，与结论不相符，选项C错误；D.倍，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】

F-x图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中，弹力的功：W=-1A.0.6J，-0.6J与分析不符，A错误B.-0.6J，0.6J与分析不符，B错误C.1.8J，-1.8J与分析不符，C错误D.-1.8J，1.8J与分析相符，D正确4、C【解析】安培提出安培定则，故A错误；牛顿发现了万有引力定律、牛顿三大定律等等，没有研究出电荷间的作用力规律，故B错误；库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律---库仑定律，故C正确；焦耳提出了焦耳定律，故D错误。所以C正确，ABD错误。

5、A【解析】

电场线密的地方电场强度大，电场线稀的地方电场强度小，故E a>Eb；根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，可知φa<φ【点睛】本题考查了如何根据电场线的分布判断电场强度大小以及电势高低，对于不在同一电场线上的两点，可以根据电场线和等势线垂直，将它们转移到同一电场线上进行判断．6、A【解析】

由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量．以物体为研究对象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功为：，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止开始，所以甲乙动能相同，故A正确，BCD错误。7、ABC【解析】

AC.由牛顿第二定律得，，解得，周期与摆球质量无关，A、C正确；B.小球做圆周运动的向心力由拉力和重力的合力提供，B正确；D.由牛顿第二定律得，小球的向心加速度，D错误。8、ABD【解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。9、ACD【解析】

A.在两极，万有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，联立两式解得ω=，故A正确．BC.根据G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B错误，C正确．D.处于星球表面纬度为60°处的物体，绕地轴转动的半径r=Rcos60°＝R，则向心加速度a=rω2＝R•＝，故D正确．故选ACD．10、AD【解析】

设每节车的质量为m，所受阻力为kmg，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，可得：设最大速度为的动车组由x节动车加y节拖车编成的，则有：联立解得：对照各个选项，选项AD正确，BC错误。11、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,，故A正确；B错误；CD、由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为，此时在水流方向上的合速度为零，即过河时间为结合以上两式可解得：，故C错误；D正确；故选AD点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.当合速度的方向与河岸垂直,渡河的位移最短.12、CD【解析】

A．根据万有引力提供向心力得：；A.线速度，它们距地面的高度分别是R和2R（R为地球半径）．所以轨道半径是2：3，则a、b的线速度大小之比是，故A错误；B．周期，则a、b的周期之比是，故B错误；C．角速度，则a、b的角速度大小之比是，即，故C正确；D．向心加速度，则a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正确；【点睛】根据万有引力提供向心力表示出线速度、角速度、周期、向心加速度，据此判断所给各量的大小关系．二．填空题(每小题6分，共18分)13、157.75【解析】

[1]物体匀速时，速度达最大，牵引力等于重力，则有：F=mg由功率公式可得：解得：m/s[2]由牛顿第二定律可得：代入数据解得：m/s2末速度：m/s上升的时间：s上升高度为：m在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速率为m/s，由动能定理得：代入数据后解得：s所以总时间：7.75

s14、0.16N8【解析】小物体所受的向心力为：根据最大静摩擦力提供向心力有：μmg=mrωm2解得：．15、不共线【解析】物体做曲线