2024届河北南和一中高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届河北南和一中高一物理第二学期期末学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I．已知单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q．此时电子的定向移动的速度为v．在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为A． B． C． D．2、(本题9分)一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内：A．速度一定不断变化，加速度也一定变化B．速度可能不变，加速度一定不断变化C．速度一定不断变化，加速度可能不变D．速度可能不变，加速度也可能不变3、(本题9分)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是()A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B．正电荷在原子中是均匀分布的．C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D．原子是不可再分的．4、(本题9分)一长木板静止在光滑水平面上，如图所示，现让一滑块从木板一端，以某一水平速度滑上木板，最后小滑块未滑出木板则在此过程中，滑块克服摩擦力做的功A．等于木板增加的动能B．等于系统增加的内能C．等于系统增加的内能与木板增加的动能之和D．等于滑块减少的动能和系统增加的内能之和5、(本题9分)如图所示，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与a球相比，b球A．初速度较小B．速度变化率较小C．落地时速度一定相等D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较小6、在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是()A．日心说的代表人物是托勒密B．英国物理学家卡文迪许利用“扭秤”首先较准确地测定了引力常量C．伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性D．第谷得出了行星运动定律7、(本题9分)汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g＝10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度为12m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到40kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有（）A．先做匀减速运动再做匀加速运动B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．最后的速度大小是8m/s8、质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，经过时间t汽车的位移大小为s，速度大小为v。此过程中，车所受阻力大小恒为f，则t时刻A．汽车的牵引力大小为PB．汽车的动能为Pt-fsC．汽车的加速度大小为(D．牵引力的功率为fv9、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是A．重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加B．将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等C．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和D．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量10、(本题9分)平静水面上停着一只小船，船头站立着一个人，船的质量是人的质量的8倍．从某时刻起，人向船尾走去，走到船中部时他突然停止走动．不计水对船的阻力，下列说法正确的是（）A．人在船上走动过程中，人的动能是船的动能的8倍B．人在船上走动过程中，人的位移是船的位移的9倍C．人走动时，它相对水面的速度大于小船相对水面的速度D．人突然停止走动后，船由于惯性还会继续运动一小段时间11、(本题9分)用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H，在这个过程中，以下说法中正确的是（）A．起重机对物体的拉力大小为ma B．起重机对物体做功为m（g+a）HC．物体的动能增加了maH D．物体的机械能增加了mgH12、(本题9分)一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为(

)A．nvSt B．nvt C． D．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)一位同学为验证机械能守恒定律，利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有：铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的轻绳连接的钩码A和B（B左侧安装挡光片）。实验步骤如下：①如图1，将实验器材安装好，其中钩码A的质量比B大，实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接，细绳都处于竖直方向，使系统静止。②用剪刀剪断钩码B下方的细绳，使B在A带动下先后经过光电门1和2，测得挡光时间分别为、。③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度，如图2，则________。④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度，当挡光片宽度很小时，可以将平均速度当成瞬时速度。⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离。⑥查表得到当地重力加速度大小为。⑦为验证机械能守恒定律，请写出还需测量的物理量（并给出相应的字母表示）__________，用以上物理量写出验证方程_____________。14、（10分）(本题9分)用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”．实验室所给的电源为输出电压为6V的交流电和直流电两种．重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．第14题图第14题图(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器材；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”端上；C．用天平测量出重物的质量；D．释放悬挂纸带的重物，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．其中没有必要进行的操作步骤是。(将其选项对应的字母填在横线处)(2)某同学在上述验证机械能守恒定律的实验中得到一条较为理想的纸带，若Ｏ点为重物下落的起始点，重物的质量m，电源的频率为f,则重物从Ｏ到Ｃ过程减小的重力势能；增加的动能。（当地重力加速度为g，用给出的字母表示）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）在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。16、（12分）(本题9分)“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式．（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G．a．请参考电场强度的定义，推导距离地心r处（其中r≥R）的引力场强度E引的表达式．b．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r处（其中r＜R）的引力场强度E引的表达式．17、（12分）(本题9分)2012年12月28日，武汉地铁2号线正式通车．已知相距4000m的甲乙两站之间的线路为直线，在调试运行时，列车出站加速和进站减速的加速度大小均为1m/s2，中途保持匀速运行．列车从甲站由静止出发到乙站停止正好用时4min．某次调试时，列车从甲站出发比原定的出发时间晚了20s，但仍保持与原来相同的加速度出站和进站，要使列车仍然准点到达乙站，求此次列车出站加速的时间应为多少？

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【解题分析】在△t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中经过的长度为v△t，由于铜导线的横截面积为S，则在△t时间内，电子经过的导线体积为v△tS，又由于单位体积的导线有n个自由电子，在△t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为nvS△t，故D正确，C错误；由于流经导线的电流为I，则在△t时间内，流经导线的电荷量为I△t，而电子的电荷量为q，则△t时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为，故AB错误．所以D正确，ABC错误．2、C【解题分析】物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，速度一定在变化，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，故A、B、D错误，C正确；故选C．【题目点拨】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．3、C【解题分析】α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小；综上所述，少数的α粒子发生了大角度的偏转的原因是原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．4、C【解题分析】

设木板的长度为L，木板在地面上移动的距离为s，则有在上述过程中，滑块的位移x=s+L，则滑块克服摩擦力做功，摩擦力与相对位移的乘积等于系统产生的内能，即，根据动能定理可知，木板动能的增加量为fs，滑块减少的动能为，故C正确，A、B、D错误；故选C．5、D【解题分析】

A.根据竖直方向，所以a运动时间长，而水平匀速，水平位移相同，所以a的水平速度小，A错误。B.速度变化率等于加速度大小，两小球加速度均为g，相同，B错误。C.因为落地速度是竖直速度与水平速度的合速度，而a的竖直速度大，水平速度小，所以无法具体比较两物体落地速度大小，C错误。D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切值，a的初速度小，而运动时间长，所以a落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，D正确。6、B【解题分析】

A．日心说的代表人物是哥白尼，选项A错误；B．英国物理学家卡文迪许利用“扭秤”首先较准确地测定了引力常量，选项B正确；C．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项C错误；D．开普勒得出了行星运动定律，选项D错误；故选B。7、CD【解题分析】试题分析：根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，则牵引力与阻力的合力减小，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动．故C正确，AB错误．当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，．故D正确．故选CD．考点：牛顿第二定律；功率【名师点睛】解决本题的关键会根据P=Fv判断牵引力的变化，会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，以及会根据加速度方向与速度的方向关系判断汽车做加速运动还是减速运动．8、BC【解题分析】

A．汽车所受的牵引大小为F＝B．根据动能定理可得t时刻的动能为Ek=Pt-fs，故B正确；C．根据牛顿第二定律可得此时的加速度大小为a＝D．由已知可知，牵引力的功率为P，由于不知在t时刻是否已经做匀速运动，故不一定等于fv，故D错误。9、BD【解题分析】

A.重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故A错误；B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物体所减少的重力势能相等，故B正确；C.根据动能定理，用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功，故C错误；D.物体克服重力做功就是重力做负功.假设上升高度为H，则重力做负功为mgH，重力势能增加也为mgH,所以相等，所以物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故D正确。10、AC【解题分析】

AC．不计水的阻力，人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv船=0v=8v船人与船的动能之比：故AC正确；B．人与船组成的系统动量守恒，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv船=0，v=8v船vt=8v船ts人=8s船故B错误；D．人与船组成的系统动量守恒，人突然停止走动后，人的动量为零，则小船的动量也为零，速度为零，即人停止走动后，船立即停止运动，故D错误；故选AC．点睛：本题考查了动量守恒定律的应用，知道动量守恒的条件、应用动量守恒定律、动能计算公式即可正确解题；对人船模型要知道：“人走船走”，“人停船停”的道理．11、BC【解题分析】本题考查的是功机械能的相关问题，起重机对物体的拉力大小为ma-mg，A错误；起重机对物体做功为m（g+a）H，B正确；物体的动能增加了m（g+a）H-mgH=maH，C正确；物体的机械能增加了m（g+a）H，D错误；12、AC【解题分析】

AB.从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；CD.从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、6.710钩码A、B的质量m1、m2【解题分析】

③[1]根据螺旋测微器测量原理得⑦[2][3]为验证机械能守恒定律，还需测量钩码A、B的质量m1、m2。对系统，因为动能的增加量等于重力势能的减少量，则验证方程为14、（1）C；（2分）（2）mg(x0+x1)；（3分）。(3分)【解题分析】本题考查的是对“验证机械能守恒定律”实验的应用问题，由于实验结果与物体质量无关，故步骤C是不必要的；其他步骤为实验的内容及步骤；从O到C下落的高度为x0+x1，故重力势能减少量为mg(x0+x1)；根据动能定理，合外力做功，增加的动能三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)2:1(2)2:9(3)【解题分析】

（1）由图象可知，地球表面处的重力加速度为g1=a0星球N表面处的重力加速度为g2=则地球表面和星球N表面重力加速度之比为2∶1（2）在星球表面，有其中，M表示星球的质量，g表示星球表面的重力加速度，R表示星球的半径。则M=因此，地球和星球N的质量比为2∶9（3）设物体Q的质量为m2，弹簧的劲度系数为k