2022-2023学年菏泽市山大附中高一年级第二学期期末考前物理模拟试题（含解析）

第第高一第二学期期末模拟考试一、选择题（本题共12小题，共40分。1～8题只有一个选项符合题目要求，每小题3分；9～12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．下列关于物理学史或物理认识说法正确的是（）A．库仑最早通过实验比较准确地测出电子的电荷量B．英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线描述电场C．牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中D．地面上的人观察高速飞行的火箭时，发现火箭里的钟表变快了2．如图所示，轻质不可伸长的细绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（）A．物体A做减速运动 B．物体A做匀速运动C．FT可能小于mgsinθ D．FT一定大于mgsinθ3．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起．如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)()A．B．C．D．把石块从高处抛出，初速度大小v0，抛出高度为h，方向与水平方向夹角为（0≤<90º），如图所示，石块最终落在水平地面上．若空气阻力可忽略，下列说法正确的是（

）A．对于不同的抛射角，石块落地的时间可能相同B．对于不同的抛射角，石块落地时的动能一定相同C．对于不同的抛射角，石块落地时的机械能可能不同D．对于不同的抛射角，石块落地时重力的功率可能相同5．生活科技上处处存在静电现象，有些是静电的应用，有些是要防止静电；下列关于静电防止与应用说法正确的是（）A．印染厂应保持空气干燥，避免静电积累带来的潜在危害B．静电复印机的工作过程实际上和静电完全无关C．在地毯中夹杂0.05~0.07mm的不锈钢丝导电纤维，是防止静电危害D．小汽车的顶部露出一根小金属杆类同避雷针，是防止静电危害6．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为．下列判断正确的是（） B．C． D．7．如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中（）

摩擦力对物块做功为 摩擦力对木板做功为C．木板动能的增量为 D．物块动能的减少量为8．如图所示，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，轨道的内表面粗糙。一质量为m的小滑块从P点正上方由静止释放，释放高度为R，小滑块恰好从P点进入轨道。小滑块滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度。用W表示小滑块第一次在轨道NQ段运动时克服摩擦力所做的功。则（）W＝mgR B．W<mgRC．小滑块恰好可以到达Q点 D．小滑块不能到达Q点9．如图所示，有一条宽为的河道，一小船从岸边的某点渡河。已知小船在静水中的速度大小为，水流速度大小为。下列说法正确的是（）

A．小船渡河的最短时间是B．小船在河水中航行的轨迹是曲线C．小船渡河要位移最小，船头应斜向上游，船与河岸的夹角应为D．小船在河水中的合速度大小可能为10．内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线竖直，如图所示，有两个质量相同的小球A和B紧贴内壁，分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．A球线速度必定大于B球的线速度B．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力C．A球角速度必定大于B球的角速度D．A球的运动周期必定大于B球的运动周期11．科学家发现距离地球2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统，这一发现为人类研究地外生命提供了新的思路和方向。假设宇宙中有一双星系统由质量分别为和的A、B两颗星体组成。这两颗星绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，如图所示，A、B两颗星的距离为L，引力常量为G，则（

）

A． B．C．A的向心力大于B的向心力 D．12．质量分别为2kg、3kg的物块A和B，系在一根不可伸长的轻绳两端，细绳跨过固定在倾角为的斜面顶端的轻质定滑轮上，此时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示，斜面光滑且足够长，始终保持静止，g取。下列说法不正确的是（）A．物体A落地的速度为4m/sB．物体A落地的速度为C．物体B沿斜面上滑的最大高度为0.48mD．物体B沿斜面上滑的最大高度为0.96m二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）13．（10分）（1）在“研究平抛物体的运动”实验中，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的________。A．秒表

B．天平

C．重垂线

D．弹簧测力计（2）如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图，在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差________。

A．斜槽轨道末端必须水平

B．斜槽轨道必须光滑C．每次实验要平衡摩擦力

D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放（3）在另一次实验中，将白纸换成方格纸，每个格的边长。通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s，经过B点时的速度为________m/s，抛出点的坐标为________（最后一空计算结果用cm表示，g均取）（计算结果均保留2位有效数字）

14．（8分）探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。（1）下列实验中采用的实验探究方法和本实验相同的是________；A．探究合力与分力的关系B．卡文迪许扭秤实验C．探究加速度与物体受力和物体质量的关系D．探究弹簧弹力和形变量的关系（2）通过本实验的定性分析可以得到：在小球质量和运动半径一定的情况下，小球做圆周运动的角速度越大，受到的向心力就越________（填“大”或“小”）；（3）由更精确的实验可得向心力的表达式为________（用题干中所给的字母表示）。在某次探究实验中，当a、b两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出a、b两个小球所受向心力的比值为1：9，由此表达式可求得与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为________。三、计算题（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）15．（6分）2023年年初韦伯天文望远镜发现第一颗编号为LHS475b的系外行星，它的外形特征跟地球的相似度达到了99%，也是由岩石颗粒组成，大小跟地球差不多可能有大气层，也在围绕一颗炙热的恒星运转。随着技术的进步，未来的某一天，人类为了进一步研究该系外行星，发射一探测器绕该系外行星做匀速圆周运动，探测器运行轨道距离该行星表面的高度为h，运行周期为T，已知万有引力常量为G，行星的半径为R，求：（1）系外行星的质量；（2）系外行星的第一宇宙速度。16．（10分）如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强．在两板间用绝缘细线悬挂一个质量的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角(g取)．试求：⑴小球的电性和电荷量；⑵悬线的拉力；⑶若小球静止时离右板，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板？17．（14分）如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道的下端与光滑的圆弧轨道相切于B，C是最低点，圆心角，D与圆心O等高，圆弧轨道半径，现有一个质量为、可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，D、E两点间的距离，物体与斜面之间的动摩擦因数，取，，g取。不计空气阻力，求（1）物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力的大小；（2）要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度至少要多长；（3）若斜面已经满足（2）的要求，物体从E点开始下落，求小物块在斜面上运动的总路程S。18.（12分）如图所示，有一个电荷量为的电子，经电压的电场从静止加速后，进入两块间距为、电压为的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好沿金属板的边缘穿出，电子重力不计，求:（1）金属板的长度；（2）电子穿出电场时的动能。高一第二学期期末模拟考试参考答案1．B2．D【详解】由题意可知，将B的实际运动，分解成两个分运动，如图所示根据平行四边形定则，可有,因B以速度匀速下滑，又在增大，所以绳子速度在增大，而A的速度大小等于，则A处于加速运动，故AB错误；对物体A，根据受力分析，结合牛顿第二定律，有则有故C错误，D正确。3．D当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有T+μmg=mLω2T=μMg解得故选D.4．B【详解】将石块抛出后，石块在竖直方向上做竖直上抛运动，对于不同的抛射角θ，石块落地的时间不同，故A错误；石块运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，因初速度大小不变，石块落地时的机械能相同，即落地的动能相同，故B正确，C错误；竖直方向再由P=mgvy可知，不同的抛射角θ，石块落地时重力的功率不相同5．C【详解】印刷车间中，纸张间摩擦产生大量静电，所以印刷车间中保持适当的湿度，及时把静电导走，避免静电造成的危害，故A错误；不锈钢丝的作用是把鞋底与地毯摩擦产生的电荷传到大地上，以免发生静电危害，属于防止静电危害，故C正确；小汽车的顶部露出的一根小金属杆是天线，接受无线电信号用，不属于防止静电危害，故D错误。6．D【详解】电场线越密，电场强度越大，同一个粒子受到的电场力越大，可知其加速度越大，故有；若粒子从M运动到N点，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，故电场力做负功，电势能增大，动能减小，即，负电荷在低电势处电势能大，故；若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，故7．B【详解】摩擦力对物块做功为A错误；摩擦力对木板做功为B正确；根据动能定理，木板动能的增量为C错误；对物块由动能定理故物块动能的减少量为，D错误。8．B【详解】根据题述，小滑块滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，根据牛顿第三定律，轨道对小滑块的支持力,在最低点，由牛顿第二定律解得v2＝3gR,对小滑块由静止释放至运动到最低点N的过程，设小滑块克服摩擦力做的功为，由动能定理得,解得,由于小滑块在右侧圆弧轨道NQ段运动的速度大小与小滑块在左侧圆弧轨道PN段对称位置运动的速度大小相比较小，对轨道的压力就较小，对应受到的摩擦力较小，克服摩擦力做的功较小，所以小滑块第一次在轨道NQ段运动时克服摩擦力做的功,B正确，A错误；由于小滑块在轨道最低点N的动能为大于小滑块运动到Q点所需克服重力做的功mgR和克服摩擦力做的功W之和，所以小滑块可以到达Q点后竖直上抛，CD错误。9．AC【详解】当船都始终垂直河岸渡河时，渡河时间最短，最短时间为故A正确；小船渡河要位移最小，即合位移为河宽，因此合速度必须垂直于河岸，如图所示

根据几何关系可得可得故C正确；当船顺流而下，即船速与水速共线同向时，此时船的合速度最大，最大值为故D错误。10．AD【详解】设筒壁与水平方向夹角为θ，筒壁对球的支持力与重力的合力提供向心力，则有解得,因A的转动半径大，则A球线速度必定大于B球的线速度，A球角速度必定小于B球的角速度，选项A正确，C错误；筒壁的支持力,可知A球对筒壁的压力必定等于B球对筒壁的压力，故B错误；根据知，A球的运动周期必定大于B球的运动周期，故D正确。11．AD【详解】A、B两颗星做匀速圆周运动的周期相等，角速度相等；根据由于可得;A、B两颗星绕O点做匀速圆周运动的向心力由相互作用的万有引力提供，则A的向心力等于B的向心力，可得,可得,故A正确，BC错误；对A：对B：，又,联立解得12．AD【详解】把AB看成整体，所以整体机械能守恒代入数据解得；A物体落地前B物体滑行的距离为，A物体落地后，B物体受到的合力为，加速度为，则，代入数据解得,物体B沿斜面上滑行的最大距离为物体B沿斜面上滑的最大高度，故C正确，D错误。(1)C；(2)AD；(3)1.5，2.5，【详解】小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有解得,小球做平抛运动的初速度，小球经过B点时的竖直分速度则小球经过B点时的速度,小球从抛出点到B点的时间则抛出点到B点的水平距离，抛出点到B点的竖直距离，所以抛出点的坐标为。14．(1)C(2)大(3)3：1【详解】当a、b两个相同小球转动的半径相等时，图中标尺上黑白相间的等分格显示出a、b两个小球所受向心力的比值,半径和质量相等，由向心力表达式，可得转动的角速度之比为,由于靠皮带传动，则变速塔轮边缘的线速度大小相等，根