湖南省永州市2022-2023学年物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，在竖直平面内固定着光滑的1/4圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H，一个小球从上端无初速滚下．若小球的水平射程有最大值，则圆弧槽的半径为()A．H/2 B．H/3 C．H/4 D．H/62、(本题9分)下列物理量中，单位是“法拉”的物理量是A．电容 B．电流 C．电压 D．电阻3、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动，F与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是()A．Fcosθ B．FsinθC．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg-Fsinθ)4、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是A．汽车在前5秒内的速度变化率1m/s2B．汽车在前5秒内的牵引力为4×103NC．汽车的最大速度为20m/sD．汽车的额定功率为60kW5、(本题9分)某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同.如图所示，将横截面积之比为3:5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是A．盐水柱a和b电阻之比为3:5B．通过盐水柱a和b电流之比为3:5C．盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5D．电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零6、(本题9分)物体的惯性大小取决于（）A．物体的运动速度 B．物体的质量C．物体的加速度 D．物体受到的合力7、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.18、(本题9分)两汽车甲、乙分别挂上拖车，两汽车与两拖车的质量均相同，且阻力与质量成正比。开始两车以相同的速度v0做匀速直线运动，t=0时刻两拖车同时脱离汽车，已知汽车甲的牵引力不变，汽车乙的功率不变，经过相同的时间t0，汽车甲、乙的速度大小分别为2v0、1.5v0。则下列说法正确的是（）A．t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比为4：3B．t0时刻，甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1C．t0时刻汽车甲的功率为拖车脱离前功率的4倍D．t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：29、(本题9分)如图甲所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下,由静止开始运动,运动过程中F功率恒为P.物体运动速度的倒数1/v与加速度a的关系如图乙所示(v0、a0为已知量).则下列说法正确的是()A．该运动过程中的拉力F为恒力 B．物体加速运动的时间为v0/a0C．物体所受阻力大小为P/v0 D．物体的质量为P/v0a010、(本题9分)已知一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为5m/s，则下列说法中正确的是()A．船不可能渡过河B．船渡河航程最短时，船相对河岸的速度大小为4m/sC．船不能垂直到达对岸D．船垂直到达对岸所需时间为6s11、如图电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2表示。下列判断正确的是A．U1增大，I增大，不变B．U2减小，I增大，减小C．U1U2D．减小12、(本题9分)如图所示，两根长度不相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点．设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是（）A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为B．小球m1和m2的角速度大小之比为C．小球m1和m2的向心力大小之比为D．小球m1和m2的线速度大小之比为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的装置验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B，B与毫秒计时器(图中未画出)相连。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。(1)为了验证机械能守恒定律需要测量或记录下列哪些物理量______。A.小铁球的直径d了B.A点与B点间的距离hC.小铁球的质量mD.小铁球经过光电门的挡光时间t(即毫秒计时器的读数)(2)利用(1)向中的物理量和重力加速率g，写出验证机械能守恒定律的表达式为______。(3)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？______；图象的斜率k=______。A.h-t图象

B．h-1t图象

(4)经正确的实验操作，发现小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量，原因是______。14、（10分）随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行．飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量．假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设飞船中带有基本的测量工具．..（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_________________________．（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___________．（3）待测物体质量的表达式为_____________．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)月球半径约为地球半径的，月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，把月球和地球都视为质量均匀分布的球体．求：(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比；(2)地球和月球的平均密度之比．16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，其右侧边缘放有小滑块C，与木板B完全相同的木板A以一定的速度向左运动，与木板B发生正碰，碰后两者粘在一起并继续向左运动，最终滑块C刚好没有从木板A上掉下．已知木板A、B和滑块C的质量均为m，C与A、B之间的动摩擦因数均为μ.求：(1)木板A与B碰前的速度v0；(2)整个过程中木板B对木板A的冲量I.

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、A【解析】

设小球离开圆弧槽时的速度大小为v．根据机械能守恒定律得，解得：，小球离开圆弧槽后做平抛运动，其飞行时间为，小球的水平射程，根据数学知识可知：当时，x有最大值，此时，故A正确，BCD错误。2、A【解析】

A．电容的单位是法拉，故A正确；B．电流的单位是安培，故B错误；C．电压的单位是伏特，故C场强；D．电阻的单位是欧姆，故D错误．故选A。3、A【解析】

AB．对物体受力分析，将推力F正交分解，如图根据力平衡条件，水平方向有：则物体受到摩擦力大小，A正确，B错误；CD．根据力平衡条件，竖直方向有：解得：又则摩擦力大小，CD错误。故选A。4、D【解析】

前5s内做匀加速直线运动，加速度，即汽车在前5秒内的速度变化率，汽车受到的阻力；根据牛顿第二定律可得，解得，AB错误；5s末汽车的功率达到额定功率，故，当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度，C错误D正确．【点睛】从v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力．5s末汽车的功率就达到额定功率，由能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．5、B【解析】

A.根据电阻定律可知，横截面积之比为3:5，电阻之比为5:3，故A错误；B.两个导体两端的电压相同，由欧姆定律得电流之比为3:5，故B正确；C.由电流的微观表达式I=nesv，结合电流与横截面积关系可知电荷移动速率之比1:1，故C错误；D.导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误.6、B【解析】

一切物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，故B正确，A、C、D错误；故选B．7、BCD【解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．8、BD【解析】

A．对甲车拖车脱离后做匀加速运动经过t0的位移对乙车功率一定，则做加速度减小的加速运动，则经过t0时的位移则t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比不可能为4：3，选项A错误；B．设汽车和拖车的质量均为m，则汽车的牵引力为F=2kmg，对甲车拖车脱离后做匀加速运动的加速度乙车功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0时刻乙车的加速度则甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1，选项B正确；C．甲车拖车脱离前功率P=Fv0=2kmgv0t0时刻汽车甲的功率为P0=2kmg∙2v0=4kmgv0=2P选项C错误；D．甲车牵引力做功乙车牵引力做功t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2，选项D正确。故选BD。9、CD【解析】A、由题意可知：P=Fv，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，即得：，联立解得：，匀速时有：，；图象的斜率，解得，故C、D正确，A、B错误．故选CD．【点睛】本题与汽车起动类似，要抓住功率公式P=Fv分析拉力的变化，利用牛顿第二定律表示出与a的关系式是解决本题的关键．10、BC【解析】

A．当静水速度与河岸不平行，则船就能渡过河，A错误；B．以水速矢量尾端为圆心，以小船船速大小为半径做圆，过水速矢量始端做圆的切线，此时小船航程最短，合速度与船速垂直，故船相对河岸的速度大小为m/s，B正确；C．根据平行四边形定则，由于静水速小于水流速，则合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到达对岸，C正确；D．当静水速与河岸垂直时，渡河时间：sD错误。故选BC。11、AD【解析】

AB、当滑动变阻器的滑动触头向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知干路上的电流增大，根据可知路端电压减小，通过的电流减小，根据并联分压可知电流表示数增大，根据欧姆定律可知的两端电压增大，根据串联分压可知两端的电压减小，根据欧姆定律得知，所以不变；根据闭合电路欧姆定律得，则有，所以不变，故选项A正确，B错误；CD、根据电路可知路端电压减小，则有，由于，所以的增加量小于的减小量，故选项D正确，C错误。12、AC【解析】

A.对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：Tcosθ=mg，解得：，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：T1：T2=cos30°：cos60°=：1，故A正确；B.小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mLsinθω2，得：ω=.两小球的角速度之比为：ω1：ω2=，故B错误；C.小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为：F1：F2=tan60°：tan30°=3：1，故C正确；D.根据v=ωr，小球m1和m2的线速度大小之比为：v1：v2=，故D错误．故选AC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、ABDgh=d22【解析】

(1)根据实验的原理，抓住重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，确定所需测量的物理量。

(2)根据机械能守恒得出函数关系式，确定作哪一个图象，以及得出图象斜率的含义。

(3)根据原理，结合能量守恒分析小球动能增加量总是稍小于重力势能减少量的原因。【详解】(1)小球重力势能的减小量为mgh，动能的增加量为12mv2=12m(dt)2，质量可以约去，不需要测量小球的质量，需要测量小铁球的直径d，A、B两点的高度h，小铁球经过光电门的挡光时间t，故选ABD。

(2)根据mgh=12m(dt【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及误差的来源，知道光电门测瞬时速度的原理。对于图线问题，一般的解题思路是得出物理量间的关系式，结合图线斜率分析判断。14、物体与接触面间没有压力，摩擦力为零圆周运动的半径R【解析】太空中物体处于完全失重状态，则与接触面间几乎没有压力，摩擦力几乎为零实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和物体做圆周运动的半径R，则可得待测物体质量的表达式三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）根据题意，在月球表面物体的重力等于万有引力：由万有引力定律提供向心力得：联立解得：所以：（2）设想将一质量为的小体放在天体表面处．由万有引力定律可得在月球表面物体的重力等于万有引力：又因为：联立解得：所以地球和月球的平均密度之比为：16、(1)(2)