2023年山东省重点中学高一物理第二学期期末联考试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、(本题9分)关于瞬时速度、平均速度、速度、平均速率，下列说法正确的是A．在直线运动中，某一段时间内的平均速度大小一定等于它在这段时间内的平均速率B．运动物体在某段时间内的任一时刻速率都不变，则它在这段时间内的瞬时速度一定不变C．若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，它在这段时间内的平均速度可能不等于零D．若物体在某段时间内的平均速度等于零，它这段时间内的任一时刻的瞬时速度可能都不等于零2、(本题9分)下列关于电势和电势能的说法中正确的是A．克服电场力做功时，电荷的电势能减少B．电势降落的方向就是场强的方向C．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能也为正值D．电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势3、(本题9分)下列有关静电学的说法正确的是A．摩擦起电和感应起电的本质是产生了新的电子B．电荷量是不能连续变化的物理量C．电场力做功与移动电荷的路径有关D．沿着电场线方向电势逐渐升高4、(本题9分)如图所示，从一根空心竖直钢管A的上端沿直径方向向管内水平射入一小钢球，球与钢管相碰撞后落地（球每次与管壁碰撞时间极短且无机械能损失）。若换一根等高但内径较粗的钢管B，用同样的方法射人此钢球，则运动时间（）A．在两管中的运动时间一样长 B．在B管中的运动时间长C．在A管中的运动时间长 D．无法确定5、(本题9分)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下面说法正确的是A．哥白尼提出地球是宇宙的中心B．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆C．牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力D．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量6、(本题9分)如图所示为低空跳伞极限运动表演．运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体的重力势能增加了 B．物体的动能增加了C．阻力对物体做的功为 D．物体的机械能减少了7、(本题9分)如图所示为某一传送装置，与水平面夹角为370，传送带以4m/s的速率顺时针运转．某时刻在传送带上端A处无初速度的放上一质量为lkg的小物块（可视为质点），物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，传送带上端A与下端B距离为3.5m，则小物块从A到B的过程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．运动的时间为2sB．小物块对皮带做的总功为0C．小物块与传送带相对位移为1.5mD．小物块与皮带之间因摩擦而产生的内能为3J8、(本题9分)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（）A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B．匀强电场的电场强度大小为10V/mC．匀强电场的电场强度方向为由C指向AD．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少9、根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（）A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低10、(本题9分)从A点将一个小球以三种不同方式抛出，(1)以v0速率竖直下抛；(2)以v0速率竖直上抛；(3)以v0速率平抛.到达地面时重力做功的瞬时功率分别是P1、P2、P3，重力做功的平均功率分别为、、，则下述说法中正确的是()A．P1＞P2＞P3 B．P1=P2＞P3C．＞＞ D．=＞11、(本题9分)如图所示，在倾角的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为、半径为的光滑圆柱体放在质量也为、半径也为的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开．重力加速度为，下列判断正确的是（）A．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小B．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大C．该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功D．该过程中半圆柱体克服摩擦力所做的功一定大于12、质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中正确的应是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了mgh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)如图a所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220V、50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，打下一条理想的纸带如图b所示，取g＝9.8m/s2，O为下落起始点，A、B、C为纸带上打出的连续点迹，则：ab(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度vB＝________m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(结果均保留3位有效数字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．14、（10分）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）实验中动能的增加量略小于重力势能的减少量，其主要原因是_____A、重物下落的实际距离大于测量值B、重物下落的实际距离小于测量值C、重物下落受到阻力D、重物的实际末速度大于计算值（2）如图所示，有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g，要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒，则B点的速度表达式为vB＝_____，G点的速度表达式为vG＝_____，（3）若B点和G点的速度vB、vG以及BG间的距离h均为已知量，则当满足_____时，物体的机械能守恒．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)如图所示，一小滑块（视为质点）从点以某初速度沿直线做匀加速运动，经时间以大小为的速度通过点。已知滑块通过点时的速度大小，、两点间的距离。求：(1)滑块运动的加速度大小；(2)滑块在点时的速度大小以及从点运动到点的平均速度大小。16、（12分）(本题9分)2018年5月21日5时28分，我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空，进入预定轨道．设“鹊桥”号中继星在轨道上绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R．求：（1）“鹊桥”号中继星离地面的高度h；（2）“鹊桥”号中继星运行的速度大小v；（3）“鹊桥”号中继星在轨道上绕地球运行的向心加速度大小．17、（12分）(本题9分)为加快建设国家中心城市,成都市第十三次党代会上提出“东进、南拓、西控、北改、中优”城市空间新格局．如图所示为天府新区某工地使用的塔式起重机．在起重机将质量的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上以最大加速度做匀加速直线运动,起重机输出功率达到其允许的最大值后,保持该功率直到重物做的匀速运动．取,不计额外功．求：(1)重物以最大加速度匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率；(2)起重机将该重物从静止吊升需要的最短时间(取两位有效数字)

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．平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，如果物体做往返直线运动，则位移和路程不等，则平均速度大小不等于平均速率，A错误；B．瞬时速率是瞬时速度的大小，瞬时速率只有大小没有方向，瞬时速度既有大小又有方向，所以瞬时速率不变，只是大小不变，有可能方向在变，如匀速圆周运动，瞬时速度时刻在变，B错误；C．若物体在某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零，说明物体处于静止状态，平均速度一定为零，C错误；D．物体做圆周运动，转动一周，位移为零，所以平均速度为零，但是过程中的瞬时速度却不为零，D正确；故选D.考点：考查了平均速度，平均速率，瞬时速度【名师点睛】正确解答本题的关键是：深刻理解瞬时速度、平均速度、平均速率等基本概念，瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度，平均速度是质点在某段时间内运动的位移与所用时间的比值，而平均速率是所用路程与时间的比值，二者是两个完全不同的概念．2、D【解析】

A.克服电场力做功时，即电场力做负功，则电荷的电势能增加，选项A错误；B.电势降落最快的方向是场强的方向，选项B错误；C.电场中电势为正值的地方，正电荷的电势能为正值，负电荷的电势能为负值，选项C错误；D.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，选项D正确.3、B【解析】

A.摩擦起电和感应起电的本质是电荷的转移，而不是产生了新的电子，选项A错误；B.电荷量是不能连续变化的物理量，只能是元电荷的整数倍，选项B正确；C.电场力做功与移动电荷的路径无关，只与初末两态位置有关，选项C错误；D.沿着电场线方向电势逐渐降低，选项D错误.4、A【解析】由于钢球水平抛入，所以可看成竖直方向做自由落体与水平方向做匀速直线运动，根据题意：两钢管等高，由自由落体公式：h=12gt2点睛：曲线运动一般可看成两个垂直方向的分运动，将曲线运动分解成两个直线运动．注意两分运动的时间与实际运动的时间是相等的.5、C【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【详解】AB．哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星运动规律，故A、B错误；C．牛顿通过“月一地”检验验证了重力与地球月亮的引力是同一种力，故C正确；D．卡文迪许利用扭秤实验测出万有引力常量，牛顿发现了万有引力定律，故D错误。【点睛】本题主要考查的是物理学史，较为简单。6、D【解析】

A.在运动员下落h的过程中，重力势能减少了mgh，故A错误；B.根据牛顿第二定律得，物体所受的合力为，则根据动能定理得，合力做功为，则动能增加了为，故B错误。C.合力做功等于重力做功与阻力做功的代数和，因为重力做功为mgh，则克服阻力做．故C错误；D.重力势能减少了mgh，动能增加了，故机械能减少了，D正确。7、BD【解析】开始阶段，由牛顿第二定律得：，解得：，物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为：，通过的位移为：，由于，可知物体与传送带不能保持相对静止，速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得：，解得：，根据，解得，故运动的总时间为，故A错误；小物块对皮带做的总功即是滑动摩擦力对传送带所做的功为：，而，故，故B正确；前0.5s内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，相对位移：，后0.5s内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移：，物块相对于传送带的位移：，故C错误；小物块相对于传送带的路程：，因小物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为：，故D正确；故选BD.【点睛】小物块放上A，开始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，两者不能保持相对静止，速度相等后，小物块所受的滑动摩擦力沿斜面向上，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间，从而得出小物块从A到达B的时间．前半段时间内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，后半段时间内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移为二者之差，相对路程为二者之和．8、ACD【解析】

A、连接AC，AC中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，故A正确．B、匀强电场的场强大小为，故B错误C、电场线方向与EB垂直，即为C→A，故C正确．D、将一个电子由E点移到D点，电场力做负功电子的电势能增加，故D正确所以应该选ACD9、BD【解析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．考点：生活中的圆周运动．【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．10、BC【解析】

根据动能定理可得，小球落地时的动能为，由于（1）（2）两种情况在竖直方向上的初速度大小相等，而（3）情况中小球在竖直方向上的初速度为零，所以，故落地时，根据可得，A错误，B正确；三种情况下，重力做功相等，根据题意可知，故根据可得，C正确D错误。故选BC。11、BD【解析】

A．对小球和半圆柱整体分析，知斜面对半圆柱体的支持力等于总重力垂直于斜面的分力，保持不变，由知半圆柱体受到的摩擦力保持不变，A错误；B．以小球为研究对象，分析受力情况，如图，利用三角形定则作出力的合成图，蓝线为初位置，红线为末位置，则知挡板对小球的支持力N2增大，则小球对挡板的压力也增大，B正确；C．圆柱体对半圆柱体的弹力过两者球心，故圆柱体对半圆柱体的弹力方向与半圆柱体的位移夹角不垂直，故做功，C错误；D．半圆柱体受到的摩擦力当两者分离时，根据几何知识可知，半圆柱体上移的距离为，故克服摩擦力做功为大于，D正确．故选D.【点睛】解决本题的关键是灵活选择研究对象，采用隔离法和整体法结合分析受力情况．同时，要熟练运用数学知识求解半圆柱体移动的距离．12、ACD【解析】

A.物体所受的合力为由动能定理可得动能的改变量，合力做功为所以动能增加，故A正确；BD.物体下降h,知重力势能减小mgh,动能增加,则机械能减小，故B错误，D正确；C.因为除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，机械能减小，可知物体克服阻力做功为，故C正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于纸带和打点计时器之间有摩擦力以及重物受到空气阻力【解析】（1）根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，有：；根据题意可知，动能的增量为：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力势能的减小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落过程中，受到摩擦阻力作用，因此重力势能没有全部转为动能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，导致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力；

点睛：熟练应用匀变速直线运动的规律、推论以及功能关系解决实验问题，加强基本规律在实验中的应用，掌握某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的速度，同时注意单位的统一．14、CVG2−VB2＝2gh【解析】

第一空.在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤动能的增加量略小于重力势能的减少量，故C正确；第二空.在匀变