福建省泉州市德化第一中学2023年物理高一下期末综合测试试题含解析

2022-2023学年高一物理下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，由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电量不变，与移动前相比（）A．杆BO对Q的弹力减小B．杆AO对P的弹力减小C．杆AO对P的摩擦力增大D．P、Q之间的距离增大2、(本题9分)用起重机将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）A．在时间内，起重机拉力逐渐变大B．在时间内，起重机拉力的功率保持不变C．在时间内，货物的机械能保持不变D．在时间内，起重机拉力对货物做负功3、(本题9分)在日常生活中，人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率某同学假日乘汽车到宿迁观光，在公路上两次看到路牌和手表如图所示，则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为A． B． C． D．4、(本题9分)如图所示，在装满水的玻璃管内放置一红蜡块，并将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。玻璃管竖直倒置安装在小车上，并将小车置于光滑水平导轨上。在红蜡块沿玻璃管匀速上升的同时，小车从A位置（实线处）由静止开始做匀加速直线运动到B位置（虚线处），在这一过程中红蜡块实际运动的性质是A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动 D．非匀变速曲线运动5、(本题9分)质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时，其（）A．周期为4π2mRB．速度为2C．动能为G0RD．所受万有引力为16、牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但不知道引力常量G的值，第一个在实验室比较准确测定引力常量G值的科学家是A．哥白尼 B．第谷 C．开普勒 D．卡文迪许7、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号系统定位精度由10米提升至6米。若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度大于b的角速度8、(本题9分)如图所示，a为地面上的待发射卫星，b为近地圆轨道卫星，c为地球同步卫星．三颗卫星质量相同．三颗卫星的线速度分别为va，vb，vc，角速度分别为ωa，ωb，ωc，周期分别为Ta，Tb，Tc，向心力分别为Fa，Fb，Fc，则()A．ωa＝ωc<ωb B．Fa＝Fc<FbC．va＝vc<vb D．Ta＝Tc>Tb9、(本题9分)如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是（）A．圆环在O点的速度最大B．圆环通过O点的加速度等于gC．圆环在A点的加速度大小为D．圆环在B点的速度为10、(本题9分)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（）A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化11、(本题9分)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x2～x3段是匀强电场12、(本题9分)一列简谐横波沿轴正方向传播，在处的质元的振动图线如图1所示，在处的质元的振动图线如图2所示。下列说法正确的是（）A．该波的周期为12sB．处的质元在平衡位置向上振动时，处的质元在波峰C．在内处和处的质元通过的路程均为6cmD．该波的波长不可能为8m二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s．14、(本题9分)一质量为m=2kg的可以看作质点的物体，仅受到一个变力作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示，则该物体所受的合外力F随时间t变化的函数关系为_______，物体在4s末的动能大小为_____J。15、(本题9分)细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=10-9m），当膜的内外层之间的电压达0.4V时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时,膜内电场强度约为________V/m,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于____________J.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气虹与活塞间有柴油与空气的混合物．在重锤与桩碰摊的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动．现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为，锤在桩帽以上高度为处（如图）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上，同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这过程的时间极短．随后，桩在泥土中向下移动一距离．已知锤反跳后到达最高点时，锺与已停下的桩子之间的距离也为（如图2）．已知，，，，重力加速度，混合物的质量不计，设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力是恒力，求：（1）重锤与桩子发生碰撞之前的速度大小；（2）重锤与桩子发生碰后即将分离瞬间，桩子的速度大小；（3）桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力的大小．17、（10分）(本题9分)如图所示，一质量M=4.0kg、长度L=2.0m的长方形木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。现对A、B同时施以适当的瞬时冲量，使A向左运动，B向右运动，二者的初速度大小均为2.0m/s，最后A并没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.50，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）经历多长时间A相对地面速度减为零；（2）站在地面上观察，B板从开始运动，到A相对地面速度减为零的过程中，B板向右运动的距离；（3）A和B相对运动过程中，小滑块A与板B左端的最小距离。

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、C【解析】

由于两球原来平衡，移动后又达到平衡．故对Q受力分析，如图所示，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力NQ变大，两小球之间的库仑力F变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、D错误；对P进行受力分析，如图所示，由于P缓慢移动，故而处于近似平衡状态．有平衡条件可知：Np=Fy+mpg，Fx=Ff；由于库仑力F的竖直分力与Q的重力平衡，故而其反作用力的竖直分力Fy大小不变，则AO杆对小球P的弹力Np大小不变．故B错误；由于库仑力F的水平分力与NQ平衡，故而其反作用力的水平分力Fx变大，则AO杆对小球P的摩擦力Ff变大，故C正确．故选C．也可以对整体分析得出：水平方向AO杆对P的摩擦力与BO杆对Q的弹力等大，故AO杆对小球P的摩擦力变大，竖直方向只受重力和AO杆的支持力，故AO杆对小球P的弹力不变．故而B错误，C正确．【点睛】本题涉及两个物体的平衡问题，灵活选择研究对象是关键．当几个物体都处于静止状态时，可以把它们看成整体进行研究.2、B【解析】

在0-t1时间内，货物加速上升，加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律，有：F-mg=ma，故F=m（g+a），故拉力逐渐减小，故A错误；在t1-t2时间内，货物匀速上升，故拉力等于重力，起重机拉力的功率P=Fv保持不变，故B正确；在t1-t2时间内，货物匀速上升，动能不变，重力势能增加，故机械能总量增加，故C错误；在t2-t3时间内，货物减速上升，拉力向上，位移向上，故拉力依然做正功，故D错误；故选B．【点睛】本题关键是根据v-t图象得到物体的运动情况，然后进一步判断超失重情况，注意只要加速度向上，物体就处于超重状态．3、A【解析】

ABCD．由图可知该过程运动时间为：路程为：所以平均速率为：故选项A正确，BCD错误．4、C【解析】

红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向做匀加速直线运动，所以合加速度方向水平向右，合初速度竖直向上，所以合初速度与合加速度不在一直线上，则红蜡块做匀变速曲线运动，故C正确。故选C。5、A【解析】

在地球表面上时，由重力等于万有引力，有GMm卫星在距地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R，根据万有引力提供向心力有：GMm联立可得：A.卫星的周期T=4故A项与题意相符；B.卫星的速度v=故B项与题意不相符；C.卫星的动能Ek故C项与题意不相符；D.所受万有引力为F=GMm故D项与题意不相符。6、D【解析】

根据物理学史可知，第一个在实验室比较准确测定引力常量G值的科学家是卡文迪许。A.哥白尼，与结论不相符，选项A错误；B.第谷，与结论不相符，选项B错误；C.开普勒，与结论不相符，选项C错误；D.卡文迪许，与结论相符，选项D正确；7、AD【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力：A.由上可得周期为：a的轨道半径小，所以a的周期小.故选项A符合题意.B.由上可得线速度为：a的轨道半径小，所以其线速度大.故选项B不符合题意.C.由上可得加速度为：a的轨道半径小，所以加速度大.故选项C不符合题意.D.由上可得角速度为：a的轨道半径小，所以角速度大.故选项D符合题意.8、AD【解析】ACD：同步卫星与地球自转同步，则、；据得：．地球同步卫星和近地卫星同是卫星，据可得，、、．故AD两项正确，C项错误．B：万有引力，三卫星质量相等，轨道半径，可得．故B项错误．点睛：区分在地面上的物体和近地圆轨道卫星，两者只有转动半径相等；受力不同，线速度、角速度、周期均不同．9、BC【解析】

A．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故A错误。B．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故B正确。

C．圆环在下滑过程中与细杆之间无压力，因此圆环不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长量为L-L=（-1）L，根据牛顿第二定律，有

解得故C正确。D．圆环从A到B过程，根据功能关系，知圆环减少的重力势能转化为动能，有解得故D错误。

故选BC。10、CD【解析】

A．根据粒子运动轨迹可知，粒子带正电，选项A错误；B．根据库仑定律可知，离点电荷最近时最大，选项B错误；C．从b点到c点电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C正确；D．同心圆间距相等，所以a点到b点电势差大于b点到c点的电势差，所以由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化，选项D正确。11、ABD【解析】

根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x1段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.【点睛】解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.12、AB【解析】

A．由图可知，该波的周期为12s。故A正确；

B．由图可知，t=3s时刻，x=12m处的质元在平衡位置向上振动时，x=18m处的质元在波峰，故B正确；

C．由图可知，该波的振幅为4cm，圆频率由图1可知，在t=0时刻x=12m处的质点在-4cm处，则其振动方程4s时刻质元的位置所以x=12m处的质元通过的路程s12=4cm+2cm=6cm据图2知t=0s时，在x=18m处的质元的位移为0cm，正通过平衡位置向上运动，其振动方程为在t=4s时刻，在x=18m处的质元的位移所以在0～4s内x=18m处的质元通过的路程x18＝4cm+(4−2)cm≈4.54cm＜6cm故C错误；

D．由两图比较可知，x=12m处比x=18m处的质元可能早振动T，所以两点之间的距离为x＝(n+)λ（n=0、1、2、3…）所以（n=0、1、2、3…）n=0时，波长最大，为故D错误；故选AB。二．填空题(每小题6分，共18分)13、1040/3【解析】试题分析：根据Pm=f·vm，可得汽车所能达到的最大速度为10m/s．根据Pm=F·v，其中F-f=ma，v=at，代入数据可知匀加速阶段持续的时间为s．考点：本题考查发动机的启动功率问题．14、400J【解析】

[1]．根据牛顿第二定律得：F=ma而根据图象可知a=2.5t所以F=5t[2]．加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，则物体在4s末的速度大小为：物体在4s末的动能大小为15、5×1056.