广东省深圳实验学校高中部2023年物理高一下期末预测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，两个卫星A、B绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为R1和R2，R1>R2。下列说法正确的是（）A．A的角速度大于BB．A的线速度大于BC．A的向心加速度大于BD．A的周期大于B2、(本题9分)如图所示，a是静止在地球赤道地面上的一个物体，b是与赤道共面的地球卫星，c是地球同步卫星，对于a物体和b、c两颗卫星的运动情况，下列说法中正确的是（）A．a物体运动的线速度小于c卫星运动的线速度B．b卫星运动受到的万有引力一定大于c卫星受到的万有引力C．a物体运动的周期小于b卫星运动的周期D．b卫星减速后可进入c卫星轨道3、(本题9分)一质点做直线运动的x-t图象如图所示，由图象可知()A．质点沿x轴负方向做匀速运动B．质点沿x轴正方向做匀速运动C．t＝0时，质点的速度是5m/sD．t＝0时，质点的速度是-5m/s4、(本题9分)物体以12m/s初速度在水平冰面上作匀减速直线运动，它的加速度大小是0.8m/s2，经20s物体发生的位移是（）A．80m B．90m C．100m D．110m5、(本题9分)在超高压带电作业中，电工所穿的高压工作服是用铜丝编织的，则下列说法正确的是（）A．铜丝编织的衣服不易拉破B．铜丝电阻小，对人体起到保护作用C．电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零D．电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零6、(本题9分)某物体沿一直线运动，其v－t图象如图所示，下列说法中正确的是()A．第1s内和第2s内物体的速度方向相反B．第1s内和第2s内物体的加速度方向相反C．第2s末物体的速度和加速度都为零D．第4s内物体的速度方向和加速度方向相同7、(本题9分)如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m和m的A、B两物体分别放在左右斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋．现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态．松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中（绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内）A．A、B与地球的机械能之和守恒B．A、B、橡皮筋与地球的机械能之和守恒C．A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功D．重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率8、如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小9、(本题9分)如图，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针转动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v1>v2)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。在上述过程中，下列判断正确的是A．滑块返回传送带右端的速率为v2B．此过程中电动机对传送带做功为2mv1v2C．此过程中传送带对滑块做功为mv－mvD．此过程中滑块与传送带之间因摩擦产生的热量为m(v1－v2)210、(本题9分)如图右所示，物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为30°的斜面上，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由30°增大到45°，系统仍能保持静止．则斜面倾角增大后与增大前相比，下列说法正确的是（）A．绳子对物体A的拉力将增大B．物体A对斜面的压力将减小C．物体A受到的静摩擦力增大D．物体A受到的合力将增大11、(本题9分)如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1=2m/s顺时针运行，质量m=2.0kg的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处以初速度v2=4m/s向左滑上传送带，若传送带足够长，已知物块与传送带间摩擦因数为0.4，，下列判断正确的是A．物体离开传送带速度大小为2m/sB．物体离开传送带速度大小为4m/sC．摩擦力对物块做的功为-12JD．系统共增加了12J的内能12、(本题9分)一直流电源的电动势为，内阻为，用它给线圈电阻为的直流电动机供电，工作时通过电动机的电流为电动机两端电压为经秒后（）A．电源释放电能，电动机消耗电能B．电源给内外电路所做的总功为C．电动机输出的机械能为D．电源的效率为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是__________A．必须称出小球的质量B．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端必须是水平的D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下（2）如图所示，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球经过相邻位置之间的时间间隔t=________s小球平抛的初速度为v0=________m/s(g取值为10m/s2).14、（10分）(本题9分)某同学利用下图装置来做“验证机械能守恒定律”实验(1)现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是__________.(2)打点计时器使用_________电源（填“交流”，“直流”）.(3)使用打点计时器方法正确的是_________.A．同时接通打点计时器的电源和释放重物B．先接通打点计时器的电源再释放重物C．先释放重物再接通打点计时器的电源(4)若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是_______m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为____________J（结果都保留两位有效数字）(5)在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量ΔEp总是_________（选填“大于”“等于”或“小于”）物体动能的增加量ΔEk，主要原因是_________(填选项前的字母)A．选用的重锤质量过大B．没用天平称重物质量C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力三、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，在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带BC．已知传送带沿顺时针方向运行的速度v=4m/s，B、C两点的距离L=6m。一质量m=0.2kg的滑块（可视为质点）从传送带上端B点的右上方比B点高h=0.45m处的A点水平抛出，恰好从B点沿BC方向滑人传送带，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)滑块水平抛出时的速度v0；(2)在滑块通过传送带的过程中，传送带和滑块克服摩擦力做的总功W.16、（12分）黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体，黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。某中子星的球体半径为，在距中子星表面高度处绕中子星运动的小星球其周期为。已知引力常量为，中子星质量分布均匀。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。17、（12分）(本题9分)如图，竖直平面内粗糙直杆与半径为R＝2.1m的光滑1/4圆弧轨道平滑连接，直径略大于杆截面直径的小环质量为m＝2kg．与竖直方向成α＝37°的恒力F作用在小环上，使它从A点由静止开始沿杆向上运动，当小环运动到半圆弧轨道左端B点时撤去F，小环沿圆轨道上滑到最高点C处时与轨道无弹力作用．AB间的距离为1m，小环与直杆间的动摩擦因数为0.1．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）小环在C处时的速度大小；（2）小环在B处时的速度大小；（3）恒力F的大小．

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】

根据万有引力提供向心力得：解得：由题知A卫星的轨道半径大，则A卫星的线速度、角速度和向心加速度都小，而周期更大。故选D。2、A【解析】

A．a物体和c星比较，它们的角速度都与地球自转角速度相同，根据，半径大的线速度大，故a的线速度小于c的线速度，A正确；B．根据万有引力公式，，由于b星和c星质量关系不清楚，所以吧星受到的万有引力不一定大于c星的万有引力，B错误；C．卫星c为同步卫星，周期与a物体的周期相等，根据万有引力提供向心力：b星轨道半径小于c星，故b星周期小与c星，即b星周期小与a物体，C错误；D．b星减速后要做近心运动，所以不可能进入c卫星运行的轨道，D错误．故本题选A【点晴】（1）根据线速度和角速度的关系，可以比较a物体和c星的线速度大小；（2）质量关系不明，所以无法准确判断b星和c星受到地球万有引力的大小关系；（3）因为a物体和c星均与地球同步，角速度相等，所以比较a物体和b星的周期关系，可以转化为比较c星和b星的周期大小；（4）在卫星变轨过程中，从低轨道向高轨道运动，需要反冲加速；3、B【解析】A、B、根据位移时间图象的斜率等于速度，斜率的正负表示速度的方向，则知质点沿x轴负方向做匀速运动，故A错误，B正确．D、质点的速度不变，为，故D错误．故选B.【点睛】位移图象表示物体的位移随时间的变化情况，不是质点的运动轨迹，其斜率等于速度，要注意与v-t图象的区别，不能搞混．4、B【解析】试题分析：物体速度减为零的时间，则20s内的位移．故选B．考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查了运动学中的“刹车问题”，是道易错题，根据速度时间公式求出物体速度减为零的时间，判断物体是否停止，再结合位移公式求出20s内的位移；注意物体速度减为零后不再运动．5、C【解析】

屏蔽服的作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．等电位说明电势相等而不是等于1，等电势时电势差为1，电场强度为1．所以C正确，ABD错误；故选C【点睛】处在高压电场中的人体，会有危险电流流过，危及人身安全，因而所有进入高电场的工作人员，都应穿全套屏蔽服．带电作业屏蔽服又叫等电位均压服，是采用均匀的导体材料和纤维材料制成的服装．其作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害．成套的屏蔽服装应包括上衣、裤子、帽子、袜子、手套、鞋及其相应的连接线和连接头6、B【解析】

由题给v-t图可知，0-1s正向加速，加速度与速度同向，1-2s正向减速，加速度与速度反向，2s末速度为0，但加速度不为0，2s-3s时反向加速，加速度与速度同向，3s-4s反向减速，加速度与速度反向，故B正确，ACD错误．7、BC【解析】

两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB两个物体和弹簧系统机械能守恒，根据能量守恒可判断C选项．平均功率等于功除以时间．【详解】两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB两个物体和弹簧系统机械能守恒，但AB的机械能之和不守恒，故A错误，B正确；根据能量守恒可知，A的重力势能减少量等于B的重力势能的增加量和弹簧弹性势能的增加量，所以A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功，故C正确；重力对A做功大于橡皮筋弹力对B做功，而时间相等，重力对A做功的平均功率大于橡皮筋弹力对B做功的平均功率，故D错误．故选BC．【点睛】本题主要考查了机械能守恒的条件和能量守恒定律的直接应用，根据机械能守恒条件分析判断即可．8、AB【解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。9、AB【解析】

A.由于传送带足够长，滑块受向右的摩擦力，减速向左滑行，至速度为0，之后，再加速向右滑行，由于v1>v2，物体会在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于v2时，物体回到原出发点，即滑块返回传送带右端的速率为v2，故A正确；

B.设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：摩擦力对滑块做功：W1=fx1=①

又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：W1=mv22

②

该过程中传送带的位移：x2=v1t1

摩擦力对传送带做功：

③

将①②代入③得：W2=mv1v2

同理可计算，滑块返回到出发点时摩擦力对传送带做功为W2=mv1v2

则此过程中电动机对传送带做功为W=W2+=2mv1v2，选项B正确；C.此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理W′=△EK得：W=△EK=mv22-mv22=0，故C错误；

D.物块向左减速运动时，物块相对传送带的位移为：物块向右加速运动时，物块相对传送带的位移为：则此过程中滑块与传送带问因摩擦产生的热量为，故D错误。10、BC【解析】设A的质量为M，B的质量为m．对物体B受力分析，受重力mg和拉力T，由二力平衡得到：T=mg，则知细绳对A的拉力不变，故A错误．对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示：因不知道与T=mg的大小关系，故静摩擦力可能向上，可能为零，也可能向下，则静摩擦力的大小变化情况无法判断，故C错误；根据平衡条件得：，解得，当不断变大时，斜面对A的支持力N不断减小，则斜面对A的压力减小．故B正确，物体A保持静止，合力为零，不变，故D错误；选B．【点睛】先对物体B受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到拉力等于物体B的重力；再对物体A受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件列式分析．11、AC【解析】

AB、小物块先向左匀减速直线运动，然后小物块向右做匀加速运动，当速度增加到与皮带相等时，摩擦力消失，最后以2m/s向右做匀速运动，故A正确，B错误；C、根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于木块动能的减少量：，故C正确；D、小物块先向左匀减速直线运动加速度大小为，物块与传送带的相对位移为：，小物块向右做匀加速运动时物块与传送带间的相对位移：，故系统增加的热量为：，故D错误；故选AC．【点睛】物体先受到向右的摩擦力，小物块先向左匀减速直线运动，然后向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失．12、BC【解析】电源在内外电路做的功为，又得，电动机消耗电能，电动机输出的机械能为，发热为，故A错误，B正确；根据能量守恒得：电动机输出的机械能为：，故C正确；电池组的效率为，故D错误．故选BC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD0.12.0【解析】（1）平抛运动与小球的质量无关，故A错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，B错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，C正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，D正确．（2）图中看出，a、b、c、d点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，，初速度：．14、秒表交流B3.01.4大于C【解析】

(1)此实验用打点计时器，则不需要使用秒表.(2)打点计时器使用交流电源.(3)使用打点计时器时，要先接通打点计时器的电源再释放重物，故选B.(4)B点的瞬时速度为：，

从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：△Ep=mgh=0.3×9.8×0.470J≈1.4J．

(5)实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量．故选C．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)v0=4m/s(2)W=8J【解析】

(1)滑块做平抛运动在B点时竖直方向的分速度为：v平抛后恰好沿BC方向滑