2023年贵州省黔东南苗族侗族自治州东南州名校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、在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，球从球门右上角擦着横梁进入球门，如图所示，球门高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球所做的功W为(不计空气阻力)A．1B．mghC．mgh+D．因为球被踢入球门过程中的运动曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定2、(本题9分)如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL3、(本题9分)如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（）A．a点场强与b点场强相同B．a点场强的大小比c点大C．b点场强的大小比c点小D．条件不足，无法判断a、b、c场强大小关系4、(本题9分)在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）A． B．C． D．5、(本题9分)我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”，如图所示。“天眼”“眼眶”所围圆面积为S，其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为Bl、B2，则穿过“眼眶”的磁通量大小为A．0 B．BSC．B1S D．B2S6、(本题9分)把一个小球以一定的初速度从O点水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，不计空气阻力，则A．从O点到P点小球的竖直方向的分位移等于水平方向的分位移的4倍B．小球在P点的速度方向与直线OP共线C．从O点到P点小球的平均速度的大小等于初速度大小的倍D．下落过程中从起点到任意时刻速度方向的偏转角与飞行时间t成正比7、(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8、如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能9、质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是A．B．C．D．10、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m11、(本题9分)如图所示，一光滑细杆固定在水平面上的点，细杆与水平面的夹角为，一原长为的轻质弹簧，下端固定在水平面上的点，上端与质量为的小环相连，当把小环拉到点时，与地面垂直，弹簧长为，将小环从点由静止释放，当小环运动到的中点时，速度达到最大．重力加速度为，下列说法正确的是（）A．下滑过程中小环的机械能先增大再减小B．小环到达的中点时，弹簧的弹性势能为零C．小环刚释放时的加速度等于D．小环的最大速度为12、(本题9分)关于经典时空观与相对论时空观，下列说法正确的（）A．任何情况下物体的质量与物体的运动状态都无关B．当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大C．经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关D．相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示．（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a=___m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，拆去打点计时器．在木板上的B点固定一个光电计时器，小车上固定一遮光片，如图丙所示．将5个相同的砝码都放在小车上，挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，并且每次都控制小车从A点静止释放．记录每一次光电计时器的示数．本实验应取砝码盘及盘中砝码、小车（及车上挡光片、砝码）作为一个系统，即研究对象．下列说法正确的是________．A、需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量B、不需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量C、每次从小车上取走砝码后，需要重新平衡摩擦力D、每次从小车上取走砝码后，不需要重新平衡摩擦力(3)已知，每个砝码质量为m0，遮光片宽度为d，AB间距离为L，重力加速度为g；在某次实验中，光电计时器示数为,则小车运动运动至B点的速度可表示为__________；(4)处理数据时，某同学将盘中砝码的总重力记为F，并以F作为纵坐标，作为横坐标，描点作图，得到如图丁所示的图像．该图线不过原点的原因是：____________________；已知图线的纵截距为-b，斜率为k，那么，砝码盘的质量为_________；小车及遮光片的总质量为________．14、（10分）(本题9分)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示。用悬挂重物的方法为小车提供拉力，用打点计时器测量小车下滑时的速度，通过改变砝码盘中砝码的个数改变细绳对小车的拉力，从而探究出小车在不同拉力做功下的速度。(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来还需要将长木板的一端垫起适当的高度，关于这一项操作以下说法正确的是_________。A．这样做的目的是为了让小车更快地下滑，因为一个砝码提供的拉力太小，不足以拉动小车B．这样做是不合适的，因为小车将在重力作用下向下运动，从而使得小车加速运动的力不仅仅是细线的拉力C．这里适当的高度是指在这个高度下，没有绳子拉力时，连接纸带的小车恰好能够匀速运动(2)实验中设小车的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，要使小车下滑时受到的合力大小更接近mg，进行质量m和M的选取，以下几组数据中，最合适的一组是__________。A．

M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gB．

M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120gC．

M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40gD．

M

=400g，m

=20g、40g、60g、80g、100g、120g(3)如图所示，是实验中用打点计时器得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。测量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB=4.22cm、SBC=

4.

65cm、SCD=

5.08cm、SDE=

5.

49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则与纸带上F点对应的小车速度v=_________m/s(结果保留两位有效数字)。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)已知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G，某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。求：（1）火星的质量；（2）火星的第一宇宙速度；（3）人造卫星的运行周期。16、（12分）(本题9分)宇航员站在一星球表面上的某高处，以初速度沿水平方向抛出一个小球，经过时间，球落到星球表面，小球落地时的速度大小为，已知该星球的半径为，引力常量为，求该星球的质量？17、（12分）天宫二号于2016年9月15日成功发射，它将和随后发射的神舟十一号飞船在空间完成交会对接，成为我国第一个真正意义上的空间实验站．天宫二号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G．若将天宫二号的运行轨道看做圆轨道，求：(1)地球质量M；(2)地球的平均密度．

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、C【解析】

以地面为零势能面，足球初始状态：重力势能为零，动能为零，足球进门时：重力势能为mgh，动能为12人对足球做的功等于足球机械能增加量，故：W=1A．W=1B．W=1CD．W=12、A【解析】开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力做功最小值，即为小木块在木板上做匀速运动，所以由功的定义式可得：，故A正确，BCD错误．3、B【解析】

A.根据点电荷电场强度的计算公式E=kQr2可知，aBC.a点距离点电荷的距离较c点近，则a点场强的大小比c点大，同理可知，b点场强的大小比c点大，选项B正确，C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.4、C【解析】

赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．5、D【解析】

在匀强磁场中，眼眶与磁场Bl平行，穿过的磁通量Φ=0，眼眶与磁场B2垂直，则穿过的磁通量Φ=B2S，故ABC错误，D正确；故选D。6、C【解析】

A.小球经过空中P点时竖直方向的分速度等于水平分速度的4倍，竖直方向平均速度是，竖直方向位移是水平位移的2倍，A错误；B.小球在P点的速度是轨迹的切线，B错误；C.从O到P飞行时间，水平位移，竖直位移，平均速度，C正确；D.，可见与飞行时间成正比，而不是与飞行时间成正比，D错误.7、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ACD8、AD【解析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.9、ABD【解析】质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量．10、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。11、ACD【解析】

小环受重力、支持力和弹簧弹力，弹簧弹力做功，故环的机械能不守恒，小环和弹簧系统的机械能守恒，小环到达AD的中点时，弹性绳的伸长量最短，弹性势能最小，小环机械能最大，故下滑过程中小环的机械能先增大再减小，故A正确；小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为L，伸长量不为0，故弹性势能不为零，故B错误；在A位置，环受重力、弹簧拉力、支持力，根据牛顿第二定律，有：mgsin30°+Fsin30°=ma，在D点，环的速度最大，说明加速度为零，弹簧长度为2L，故：mgsin30°-Fcos60°=0，联立解得：a=g，故C正确；小环和弹簧系统的机械能守恒，在D点速度最大，此时橡皮绳长度等于初位置橡皮绳的长度，故初位置和D位置环的机械能相等，故：mg（2Lcos60°）=mv2，解得：v=，故D正确；故选ACD．【点睛】本题为力学综合问题，关键正确的受力分析，根据牛顿第二定律列式分析，注意环的机械能不守恒，是环和弹簧系统的机械能守恒．12、BD【解析】

A.物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，忽略变化不计，故A错误。B.根据相对论原理，当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大，故B正确。C.经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系无关，故C错误。D.相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.16BD未计入砝码盘的重力（F=0时，砝码盘的重力依旧使系统加速运动）b/g【解析】(1)由匀变速直线运动的判别式，解得.(2)对系统进行受力分析可得：砝码盘及盘中砝码的重力等于合外力，进而由合外力求得小车加速度；在此过程中，对砝码盘及盘中砝码的质量没有要求，故不需要保证砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车中砝码的总质量；小车和木板之前的动摩擦因数不变，故只要保证木板倾斜角不变，那么，小车受到的摩擦力和重力沿斜面分量总是等大反向，故不需要重新平衡摩擦力；故选BD．(3)遮光片宽度较小，小车通过遮光片的时间△t足够小，故小车可看成匀速运动，那么，根据运动时间和位移可得：速度.(4)盘中砝码的总重力F=0时，砝码盘的重力依旧使系统加速运动，故该图线不过原点．由图可得，砝码盘的重力，故砝码盘的质量.根据受力分析可得，系统合外力为，故小车加速度，那么有匀变速运动规律可得：；故，故，则；又有砝码盘质量，每个砝码质量为m0，故砝码总质量为5m0，那么小车和遮光片的总质量.【点睛】在得到纸带后，要注意计数点若按照纸带上的点来计算，时间间隔一般为0.02s；若计数点之间还有点，要么要先确定时间间隔，才能根据△x=a(△T)2来求解加速度．14、CC0.42【解析】（1）实验前将长木板的一端垫起适当的高度的目的是平衡摩擦力，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长