2023年江苏省苏州新草桥中学高一物理第二学期期末联考试题含解析

2022-2023学年高一下物理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（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、下列说法正确的是A．1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大B．电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加C．电势降低的方向就是电场强度方向D．在同一等势面上移动电荷电场力对电荷一定不做功2、(本题9分)未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小3、(本题9分)如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是()A．先做负功，再做正功 B．先做正功，再做负功C．一直做正功 D．一直做负功4、(本题9分)下列几种情况，系统机械能守恒的是A．在空中飘落的树叶[图(a)]B．运动员在蹦床上越跳越高[图(b)]C．图(c)中小车上放一木块，小车的左侧有弹簧与墙壁相连，小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D．图(c)中小车振动时，木块相对小车有滑动5、(本题9分)雨滴由静止开始下落（不计空气阻力），遇到水平方向吹来的风，设风对雨滴持续作用，下列说法中正确的是（）A．雨滴质量越大，下落时间将越短B．雨滴质量越大，下落时间将越长C．同一雨滴风速越大，着地时动能越小D．同一雨滴风速越大，着地时动能越大6、如图所示，三颗人造地球卫星都是顺时针方向运动，b与c轨道半径相同，则A．周期B．线速度C．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b加速则可追上前面的c与之对接7、(本题9分)如图所示,质量的小车静止在光滑的水平面上,车长,现有质量可视为质点的物块,以水平向右的速度从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数,取,则（）A．物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B．增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C．若,则物块在车面上滑行的时间为D．若要保证物块不从小车右端滑出,则不得大于8、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额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s9、(本题9分)如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是A．小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上B．小球通过最高点的速度可以等于0C．小球线速度的大小可以小于D．小球线速度的大小总大于或等于10、(本题9分)据英国《每日邮报》报道，科学家发现了一颗距离地球仅14光年的“另一个地球”一—沃尔夫(Wolf)1061c.沃尔夫1061c的质量为地球的4倍，围绕红矮星的沃尔夫1061c运行的周期为5天，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球．设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c的表面运行.已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动．则下列说法正确的是（）A．从地球发射该卫星的速度应该大于第三字宙速度B．若已知围绕沃尔夫1061c的表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求出沃尔夫1061c的半径C．沃尔夫1061c和地球公转轨道半径的三次方之比等于D．卫星绕行星沃尔夫1061c运行的周期与该卫星的密度有关11、(本题9分)如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一个电源相连，S闭合后，两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法正确的是A．若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上运动12、如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m=4kg的滑块以初速度v0=3m/s从木板的左端向右滑上木板，经t=1s滑块与木板相对静止则下面说法正确的是A．相对静止前滑块和木板的加速度大小之比是1：2B．整个过程中因摩擦产生的内能是10JC．木板的最小长度是1.5mD．从开始到滑块与木板相对静止这段时间内滑块与木板的位移之比是5：2二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)我国的北斗导航卫星系统包含多颗地球同步卫星．北斗导航卫星系统建成以后，有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗导航系统的同步卫星和GPS导航卫星的轨道半径分别为R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1∶R2＝________，a1∶a2＝________．(可用根式表示)14、(本题9分)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则其质量之比mA∶mB=___；动量之比___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比__。15、(本题9分)如图所示,一小滑块放在固定的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面向下运动了一段距离。已知在这过程中，拉力F所做的功为W1，滑块克服摩擦力作用所做的功为W2，重力做功为W3。则此过程中小滑块动能的变化ΔEk=，滑块重力势能的变化ΔEp=，滑块机械能的变化ΔE=。三．计算题(22分)16、（12分）电子偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为和的同心金属半球面和构成，其过球心的截面如图所示，在、半球面间加电压会形成沿半径方向的电场．一电子束以不同初速度大小从偏转器板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域．在射入的电子中，其中初速度大小为的电子恰好能沿虚线做匀速圆周运动，并从板的正中间小孔垂直板射出．电子电荷量为、质量为，半球面和的电势分别为、，虚线处的电势为、电场强度大小为，忽略电场的边缘效应，电子重力不计．（1）判断两半球面、的电势高低；（2）求到达板上边缘处的电子动能改变量；（3）求初速度；（4）若极板左侧有一平行板电容器，两极板、的间距为，长度为．从小孔垂直板射出的电子，从、两极板的正中间平行于极板方向射入，电子恰能从极板左端边缘飞出．求、两极板间的电压．17、（10分）(本题9分)质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N.（1）汽车经过半径为50m的弯道时，如果车速达到72km/h，请通过计算说明这辆车是否发生侧滑；（2）为了弯道行车安全，请你对弯道的设计提出合理化建议．(至少两条)

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、D【解析】

A、不同型号的干电池，电动势相同，干电池的电动势均为1.5V，故选项A错误；B、只受电场力作用，电场力对负电荷做正功，电势能减少，动能增加；若还有其它力作用，其他力对其做功，动能不一定增加，故选项B错误；C、电势降低的最快的方向就是场强的方向；电势降低的方向不一定是场强的方向，故选项C错误；D、同一等势面上的各点电势相等，根据可知在同一等势面上移动电荷，电场力一定不做功，故选项D正确。2、B【解析】

在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有，故可知，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误．【点睛】3、D【解析】

在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力方向向上，力的方向与运动方向相反，床面对小朋友的弹力一直做负功．故D项正确，ABC三项错误．4、C【解析】A中在空中飘落的树叶，受空气阻力作用，则机械能减小，选项A错误；B图中运动员做功，其机械能越来越大．故B错误．C图中只有弹簧弹力做功，系统的机械能守恒．故C正确．C图中若物块相对小车有滑动，则由于有滑动摩擦力做功，所以机械能不守恒．故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法：1、看是否只有重力或弹力做功；2、看动能和势能之和是否保持不变．5、D【解析】

将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向仅受重力，做自由落体运动．水平方向上受到分力，做加速运动。【详解】A、B项：分运动和合运动具有等时性，在竖直方向上，仅受重力，做自由落体运动，高度不变，所以运动时间不变。故A、B错误。C、D雨滴落地时竖直方向的速度不变，风力越大，水平方向上的加速度越大，时间不变，则落地时水平方向上速度越大，根据平行四边形定则，落地的速度越大，则着地动能也越大。故C错误，D正确。故选：D。【点睛】解决本题的关键将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，知道两方向上的运动情况以及知道分运动和合运动具有等时性。6、A【解析】

人造地球卫星受到地球的引力充当向心力，即由公式可知：

A.周期，半径越大，周期越大，故Tb=Tc＞Ta，故A正确；B.线速度，即半径越大，线速度越小，故vb=vc＜va，故B错误；C.向心加速度，半径越大，向心加速度越小，故bc的加速度小于a的加速度，故C错误；D.b加速做离心运动，轨道半径变大，不可能追上前面的c，故D错误。7、BD【解析】物块与小车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒；物块滑上小车后在小车上滑动过程中系统要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故A错误；系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v；系统产生的热量：，则增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热不变，选项B正确；若v0=2.5m/s，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v，解得：v=1m/s，

对物块，由动量定理得：-μm2gt=m2v-m2v0，解得：t=0.3s，故C错误；要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0′=（m1+m2）v'，由能量守恒定律得：m2v0′2=（m1+m2）v′2+μm2gL，解得：v0′=5m/s，故D正确；故选BD．点睛：本题考查了动量守恒定律即能量守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程是解题的前提，注意求解时间问题优先选用动量定理；系统摩擦产生的热量等一系统的机械能的损失．8、AC【解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；9、AD【解析】试题分析：小球的线速度方向时刻改变，沿圆弧的切线方向，故A正确；根据牛顿第二定律，在最高点临界情况是轨道对球的作用力为零，则．解得，故B错误；最高点的最小速度为，则小球的线速度的大小总大于或等于．故C错误D正确．考点：考查了圆周运动实例分析10、AB【解析】从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫1061c表面运行，发射的速度应大于第三宇宙速度，A正确；已知地球的质量，可以得知沃尔夫1061c的质量，根据可以求出沃尔夫1061c的半径，B正确；沃尔夫1061c和地球围绕的中心天体不同，不能根据开普勒第三定律求解轨道半径的三次方，可知公转半径的三次方之比不等于，C错误；根据可得，与卫星的密度无关，D错误．11、AB【解析】试题分析：带电油滴静止，可知油滴带正电，且满足，上极板上移，即d增大，电容器的电容C减小，根据，在U不变时，Q和电场力都减小，即油滴向下做匀加速运动，电容器放电，此时电流方向为b到a，即A选项正确；A板左移，电容器电容减小，电容器放电，此时电流方向为b到a，由于d不变，所以油滴仍然静止，即B选项正确；S断开，G中无电流，但油滴仍静止，即C选项错误；S断开，A板下移，d减小，两板间电场强度不变，则油滴仍静止，即D选项错误．考点：本题考查常电容器电路的动态分析．12、ACD【解析】

A.设木板和滑块加速度分别为a1和a2，地面光滑，可知M在水平方向只受到m对M的摩擦力，由牛顿第二定律可得：Ma1=μmg，滑块在水平方向也只受到摩擦力的作用，由牛顿第二定律可得：ma2=μmg则a2:a1=1:2;故A正确。B.水平面光滑，则滑块和木板组成的系统所受的合外力为零，两者水平方向动量守恒；滑块相对木板静止时，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=2m/s;根据能量守恒定律得，整个过程中因摩擦产生的内能为Q=12mC.根据运动学公式得：Δx=(v0D.从开始到滑块与木板相对静止这段时间内，滑块与木板的位移之比为：xm二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】设地球同步卫星的周期为，GPS卫星的周期为，由题意有：，由万有引力定律的公式和向心的公式有：，解得：，，则有：，．【点睛】该题从这两种卫星的周期和向心力公式的两种表达式分析，找出半径与周期关系表达式和加速度与半径关系表达式，从而求出半径之比和向心加速度之比．14、