2023年甘肃省庆阳二中物理高一下期中考试模拟试题含解析

2023年甘肃省庆阳二中物理高一下期中考试模拟试题注意事项：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：（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、质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地．取g＝10m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是()A．下落过程中重力做的功是800J B．下落过程中重力的平均功率是400WC．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W2、子弹在射入木块前的动能为E1，动量大小为p1；射穿木块后子弹的动能为E1，动量大小为p1．若木块对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木块的过程中的平均速度大小为A． B．C． D．3、两物体质量之比为1:3，它们距离地面高度之比也为1:3，让它们自由下落，它们落地时的动能之比为（）A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:14、如图所示，一偏心轮绕转轴O点匀速转动。A、B、C是偏心轮上的三个点，下列说法中正确的是（）A．轮沿上A、B两点的线速度相等B．轮沿上A、B两点的角速度相等C．圆盘中心C点的线速度为零D．A、B、C三点相比，C点的向心加速度最大5、依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是()A．电热水壶 B．电饭锅 C．电风扇 D．电熨斗6、用起重机把重为2.0×104N的物体匀速地提高了5m，在此过程中，起重机钢绳的拉力、物体的重力以及物体所受的合外力所做的功分别为（已知重力加速度g=10m/s2）（）A．1.0×105J、-1.0×105J、2.0×105J B．1.0×105J、-1.0×105J、0C．1.0×105J、1.0×105J、0 D．1.0×105J、0、1.0×105J7、水平面上做直线运动的A、B两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下逐渐停下来，图中a、b分别表示A、B的动能E和位移s的图象，下列说法中正确的是（）A．若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的大B．若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的小C．从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功比B克服摩擦力做的功多D．从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功与B克服摩擦力做的功一样多8、如图所示,飞行器绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为,下列说法正确的是(

)A．轨道半径越大,周期越长B．轨道半径越大,速度越大C．若测得周期和轨道半径,可得到星球的平均密度D．若测得周期和张角,可得到星球的平均密度9、如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定以电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直．则A．A点的场强大小为B．B点的场强大小为C．D点的场强大小不可能为0D．A、C两点的场强相同10、(多选)在汽车无极变速器中，存在如图所示的装置，A是与B同轴相连的齿轮，C是与D同轴相连的齿轮，A、C、M为相互咬合的齿轮．已知齿轮A、C规格相同，半径为R，齿轮B、D规格也相同，半径为1.5R，齿轮M的半径为0.9R.当齿轮M如图方向转动时()A．齿轮D和齿轮B的转动方向相同B．齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1∶1C．齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9∶10D．齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2∶311、如图所示，在高空匀速水平飞行的飞机上，每隔1s释放一个铁球，若不计空气阻力，则（）A．这些铁球落地前排列成同一条竖直线且总在飞机的正下方B．这些铁球的落地点是不等间距的C．这些铁球落地时速度的大小方向都相同D．相邻铁球在空中距离保持不变12、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则A．所有粒子都不会打到两极板上B．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D．只有t＝(n＝0,1,2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______．（2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N下端射出．实验可观察到的现象应是_____．仅仅改变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____．14、（10分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中．某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉．O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)图乙中________是力F1和F2的合力的理论值；_________是力F1和F2的合力的实际测量值．(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：________________（选填“变”或“不变”）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）设地球半径为R，地球自转周期为T，地球同步卫星距赤道地面的高度为h，质量为m，此卫星处在同步轨道上运行时与处在赤道地面上静止时相比，试求：(1)线速度之比．(2)向心加速度之比．(3)所需向心力之比．16、（12分）如图所示，在水平平台上有一质量m=0.1kg的小球压缩轻质弹簧（小球与弹簧不栓连）至A点，平台的B端连接半径为R=0.2m，内壁光滑的二分之一细圆管BC，圆管内径略大于小球直径，小球可视为质点，B点和C点都与水平面相切．在地面的D点安装了一个可变倾角的足够长斜面DE，已知地面CD长为，且小球与地面之间的动摩擦因数，小球与可动斜面DE间的动摩擦因数，现释放小球，小球弹出后进入细圆管，运动到C点时速度大小为，，求：（1）小球经过C点时对管壁的作用力；（2）当斜面EF与地面的夹角（在0~90°范围内）为何值时，小球沿斜面上滑的长度最短并求出这个最短长度（小球经过D点时速度大小不变）．17、（12分）一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动．爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度

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】A项：根据，则重力做功为，故A错误；B项：重力做功的平均功率，故B错误；C、D项：落地时物体的速度v=gt=10×2m/s=20m/s，则重力做功的瞬时功率P=mgv=20×20W=400W，故C错误，D正确．点晴：根据位移时间公式求出物体的下落的高度，从而求出重力做功的大小，根据平均功率公式求出重力的平均速度功率，结合速度时间公式求出下落的速度，根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率．2、C【解析】

因为木块对子弹阻力恒定，故子弹在木块中穿过时做匀减速直线运动，故故选C。3、C【解析】由动能定理可知重力做功mgh，末速度之比为1:9，C对；4、B【解析】

AB.偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，各点的角速度大小相等，即轮沿上A、B两点的角速度相等，根据v＝rω知，角速度大小相等，转动的半径不同，则轮沿上A、B两点的线速度不相等，故A项与题意不相符，B项与题意相符；C.圆盘中心C点的线速度不为零，故C项与题意不相符；D.根据公式an＝ω2r，向心加速度与到转动轴O的距离成正比，所以C点的向心加速度最小，故D项与题意不相符。5、C【解析】解：图中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，电热水壶、电饭锅、电熨斗都是利用了电流的热效应设计的，电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故C正确．故选C【点评】此题主要考查的是学生对磁场对电流的作用、家用电器工作原理的理解和掌握，基础性题目．6、B【解析】

由题意可知物体匀速运动，则由平衡条件得：钢绳的拉力则钢绳的拉力做功为重力做功为由于物体匀速运动，合力为零，则合力做功也为零，故B正确，A、C、D错误；故选B．7、AD【解析】

AB．设物体的初动能为E0，图线斜率大小为K，则根据动能定理得：，得，所以，由图可知，，所以若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的大，故A正确，B错误；CD．由动能定理，可知，从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功与B克服摩擦力做的功一样多，故C错误，D正确．8、AD【解析】

根据开普勒第三定律=k，可知轨道半径越大，飞行器的周期越长．故A正确；根据卫星的速度公式，可知轨道半径越大，速度越小，故B错误；设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，ρ．张角为θ，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T．对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：，由几何关系有：R=rsin；星球的平均密度，联立以上三式得：，则测得周期和张角，可得到星球的平均密度．若测得周期和轨道半径，不可得到星球的平均密度，故C错误，D正确；故选AD.9、AB【解析】正点电荷Q在A点的电场强度大小E′=，而匀强电场在A点的电场强度大小为E，因方向相互垂直，根据矢量的合成法则，则有A点的场强大小为，故A正确；同理，点电荷Q在B点的电场强度的方向与匀强电场方向相同，因此B点的场强大小为E+k，故B正确；当点电荷Q在D点的电场强度的方向与匀强电场方向相反，且大小相等时，则D点的电场强度大小可以为零，故C错误；根据矢量的合成法则，结合点电荷电场与匀强电场的方向，可知A、C两点的电场强度大小相等，而方向不同，故D错误；故选AB．点睛：此题考查点电荷的电场强度公式的内容，掌握矢量合成法则的应用，注意正点电荷在各点的电场强度的方向是解题的关键．10、ABD【解析】试题分析：当齿轮M如图方向转动时，齿轮D和齿轮B的都逆时针方向转动，转动方向相同，选项A正确；A与B同轴相连，C与D同轴相连，ω相同，ωA=ωB，ωD=ωC，A、C、M为相互咬合的齿轮，线速度大小相等，即vA=vM=vC，ωD=ωC==，ωA=，故ωD=ωA，齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1:1，选项B正确；ωM==，故齿轮M和齿轮C的角速度大小之比ωM:ωC=10:9，选项C错误；vB=ωB×1.5R=ωA×1.5R=×1.5R=，而vA=vM，故齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比vM:vB=2:3，选项D正确．考点：匀速圆周运动角速度、线速度、加速度之间的关系．11、AC【解析】

匀速飞行的飞机上释放的小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，由于惯性，铁球水平分速度等于飞机的速度，所以这些铁球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线．故A正确．由于高度一定，则每个铁球落地的时间相等，因为每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为，是等间距的．故B错误．这些铁球都做平抛运动，运动情况完全相同，所以这些铁球落地时速度的大小、方向都相同，故C正确．由竖直分方向铁球做自由落体运动，相邻铁球在空中距离会变化．故D错误．故选AC．【点睛】匀速飞行的飞机上释放的小球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．12、ABC【解析】

粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零．【详解】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，该粒子竖直方向的分位移最大，该粒子恰好从上极板边缘飞出，则其他粒子没有达到上极板边缘，故所有粒子最终都不会打到极板上，AB正确D错误；t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为，设竖直方向最大速度为vym，则根据分位移公式有，由于，故有，故有，C正确．【点睛】本题关键根据正交分解法判断粒子的运动，明确所有粒子的运动时间相等，t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，然后根据分运动公式列式求解．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动两球相碰平抛运动在水平方向上做匀速直线运动【解析】

(1)[1]金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直方向上做自由落体运动．

(2)[2][3]两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．14、FF′不变【解析】

(1)[1][2]实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差．实验中F是由平行四边形得出的，为理论值，F′是通过实验方法得出的为实验值．(2)[3]在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)R+hR(2)R+hR【解析】（1）角速度相同：由v=rω，可知v1v2=R+hR

（3）由F=ma：则F16、(1)(2)【解