2023-2024学年河北省石家庄市行唐县第三中学物理高一第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2023-2024学年河北省石家庄市行唐县第三中学物理高一第二学期期末达标检测模拟试题考生须知：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)如图所示，两条不等长的细线一端固定在同一点，另一端分别拴两个带同种电荷的小球，两小球所带的电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，当两小球静止时恰好处于同一水平线上，且，则造成的原因是A． B．C． D．2、(本题9分)一小物体冲上一个固定的粗糙斜面，经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时，又通过了A、B两点，如图所示，对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中，其动能的增量的大小分别为ΔEk1和ΔEk2，机械能的增量的大小分别是ΔE1和ΔE2，则以下大小关系正确的是A．ΔEk1>ΔEk2ΔE1>ΔE2 B．ΔEk1>ΔEk2ΔE1<ΔE2C．ΔEk1>ΔEk2ΔE1=ΔE2 D．ΔEk1<ΔEk2ΔE1=ΔE23、如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计)，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是()A．机械能守恒，动量不守恒B．机械能不守恒，动量守恒C．机械能不守恒，动量不守恒D．机械能守恒，动量守恒4、(本题9分)关于同步卫星（它相对于地面静止不动），下列说法中不正确的是（）A．它一定在赤道上空B．同步卫星的高度和速率是确定的值C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间5、(本题9分)物理学发展历程中，持有“力是维持物体运动的原因”这一观点的代表人物是A．亚里士多德B．牛顿C．伽利略D．阿基米德6、(本题9分)如图所示，甲、乙两个小球从竖直面内的半圆轨道的左侧A开始做平抛运动，甲球落在轨道最低点D，乙球落在D点右侧的轨道上．设甲乙球的初速度分别为v1、v2，在空中运动的时间分别为t1、t2，则下列判断正确的是（

）A．t1＝t2 B．t1＜t2 C．v1＞v2 D．v1＜v27、如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下列说法中正确的是A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直减小，但速度一定越来越大8、两个互成角度为θ0°<θ<180°A．匀加速直线运动B．匀速直线运动C．匀减速直线运动D．非匀变速曲线运动9、(本题9分)2015年10月4日，根据新华社“新华国际”客户端报道，太空本是广袤无垠的空间，却由于人类活动频繁而日益拥挤，科学家们担心，数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动，可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道，下面关于地球同步卫星的说法正确的是A．同步卫星的线速度大小大于7.9km/sB．已知神舟系列飞船的周期约为90分钟，则其轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小C．知道地球同步卫星的轨道半径和周期可以计算出它和地球间的引力D．如果已知地球半径结合地球自转周期与地面的重力加速度可估算出地球同步卫星距地面的高度10、(本题9分)如图所示．在竖直平面内有光滑轨道ABCD，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB是竖直轨道，CD是水平轨道．AB与BC相切于B点，CD与BC相切于C点．—根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），从Q与B等高处由静止释放．两球滑到水平轨道上．重力加速度为g．则下列说法中正确的是A．下滑的整个过程中P球机械能守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．Q球过C点的速度大小为D．下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR11、如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A．两导线框中均会产生正弦交流电B．两导线框中感应电流的周期都等于TC．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等12、(本题9分)如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小球，两小球恰好在同一水平面做圆周运动，则（）A．它们做圆周运动的周期相等B．它们所需的向心力跟轨道半径成反比C．它们做圆周运动的线速度大小相等D．A球受绳的拉力较大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）刘同学做“测电源的电动势和内阻”实验。（1）刘同学采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图所示。请帮其检查电路，指出图中的不妥之处：____________（指出一处即可）。（2）刘同学改进电路连接，经过正确的实验操作，得到某次测量的电流表示数如图（2）所示，则该示数为________A。（3）刘同学经过正确操作，得到多组U、I数据，作出U-I图像如图（3）所示，则该电源的电动势为______V，内阻为___________Ω。（结果均保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”装置中，小车质量为M，砂桶和砂子的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）．(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是_______A．需平衡小车的摩擦力B．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量C．滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻D．先释放小车，后接通打点计时器的电源(1)某同学根据实验数据画出了图1所示的一条过坐标原点的斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为_____；A．1MB．1(3)图3为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB=1.0cm、AC=8.0cm、AE=31.0cm，打点计时器的频率为50Hz，则小车的加速度______m/s1．三、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）如图所示，弹簧的一端固定,另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量．(1)有甲乙两位同学画出了F随x变化的示意图，你认为哪位同学的图像更有道理？论述之；(2)根据选择的F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，求弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同．16、（12分）(本题9分)某探究小组设计了一货运装置，该装置由固定的光滑圆弧轨道AB与平板小车组成（小车与B点等高），圆弧轨道半径r=0.45m，小车质量M=10kg．质量m=20kg的物块（可视为质点）从轨道顶端A由静止滑下，经B点滑上静止的小车，经过一段时间，物块与小车相对静止，一起运动到卸货点，工人把物块取下，此后，小车撞到挡板以原速率反弹，B点到卸货点的距离足够大，不计小车与地面间的摩擦，g=10m/s2，求：（1）物块滑到轨道底端B处的速率及向心力大小；（2）物块与小车的共同速度及从开始到卸货点的过程中系统损耗的机械能；（3）若小车长L=1m，工人没有及时取下物块，小车反弹后，物块以相对地面向右，大小为1m/s的速度滑离小车，求物块与小车间的摩擦力大小。17、（12分）(本题9分)把一个小球用细线悬挂起来，就成为单摆，摆长为L，最大偏角为θ，如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度为多大？

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、B【解析】

对两个球受力分析，均受重力、拉力和静电斥力，如图所示：不管电荷量大小如何，静电斥力F、F′都相同，故电荷量关系不影响角度α和β；根据平衡条件，有：，；由于F=F′，90°＞α＞β；故m1＜m2；故B正确，ACD错误．【点睛】本题关键是对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列式分析；两小球均受三力平衡，可采用合成法、正交分解法、相似三角形法分析力之间的关系．2、C【解析】

物块上滑时所受的滑动摩擦力沿斜面向下，重力有沿斜面向下的分力，下滑时，所受的滑动摩擦力沿斜面向上，所以上滑所受的合力大于下滑时的合力，位移大小相等，则上滑过程合力所做的功大小大于下滑过程合力所做的功大小，根据动能定理分析得到；由于摩擦力做功，物体的机械能不断减小，上滑与下滑过程，滑动摩擦力大小相等，位移大小相等，则滑动摩擦力做功相等，根据功能关系可知，物体机械能的增量相等，即，故C正确，ABD错误。【点睛】本题根据动能定理由合力的功分析动能的变化量、除重力以外的力做功判断机械能的变化，都是常用的方法．3、C【解析】

从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒。机械能有一部分转化为内能，则系统的机械能不守恒，故ABD错误，C正确。4、D【解析】

A．根据同步卫星与地球自转同步，与地面相对静止，同时卫星受到地球的万有引力提供向心力，指向圆心，万有引力指向地心，故同步卫星只能在赤道上空，故A正确；B．因为同步卫星要和地球自转同步，即相同，根据可知，因为是一定值，所以轨道半径也是一定值，所以同步卫星离地面的高度一定的；根据可知速率是确定的值，故B正确；CD．根据可知卫星的速度可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度，即小于第一宇宙速度，故C正确，D错误；错误的故选D。5、A【解析】

记住著名物理学家伽利略的理想实验以及该实验的意义即可。【详解】亚里士多德是持有“力是维持物体运动的原因”的代表人物，伽利略通过理想斜面实验，假设没有摩擦，物体将一直运动下去不会停止，从而推翻“力是维持物体运动的原因”，故A正确，BCD错误。【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。6、D【解析】

AB、平抛运动的时间由高度决定，由图可知甲下降的高度大，所以甲运动的时间长，即，故A、B错误；CD、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由图可知，在下降相同高度的时候，乙的水平位移大，所以乙的初速度要大于甲的初速度，即，故C错误，D正确；故选D。7、BD【解析】

A.点电荷在从M到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于M点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到M点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线MO做往复直线运动，故A项不符合题意；B.整个运动过程中，粒子在O点时，电场力为零，加速度为零，速度最大，故B项符合题意；C.整个运动过程中，电场力做正功时电势能减小，电场力做负功，电势能增加，其电势能并不是保持不变，故C不符合题意；D.从M到O的过程中，电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，粒子受到的电场力可能一直减小，则加速度一直减小，速度越来越大，故D项符合题意。8、AC【解析】

互成角度的两个初速度的合初速度为v，两个加速度的合加速度为a，其中可能的情况如图，由物体做曲线运动的条件可知，当v与a共线时为匀变速直线运动，当v与a不共线时，为匀变速曲线动A.匀加速直线运动与分析相符，故A项符合题意；B.匀速直线运动与分析不符，故B项不符合意意；C.匀减速直线运动与分析相符，故C项符合题意；D.非匀变速曲线运动与分析不符，故D不符合题意。9、BD【解析】

A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误；B、根据开普勒第三定律可知，神舟系列飞船的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，故B正确；C、根据，由于地球同步卫星的质量未知，故不能求出计算出它和地球间的引力，故C错误；D、在地表面附件，，对地球同步卫星则有，联立解得，即算出地球同步卫星距地面的高度，故D正确；故选BD．10、BD【解析】A、P球运动过程中轻杆要做功，所以机械能不守恒，故A错误；B、把两个球和轻杆作为一个系统来研究的话，除了重力和系统内的弹力做功，没有别的力做功，符合机械能守恒的条件，故B错误；C、Q球过C点时,杆与竖直方向的夹角的余弦:,故;

根据机械能守恒定律,有:

杆不可伸长,故两个球沿着杆方向的分速度相等,故:

联立计算得出:

故C错误;

D、下滑的整个过程中,根据机械能守恒定律,有:

计算得出:

故Q球机械能增加量为:;所以D选项是正确的;综上所述本题答案是：D11、BC【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势，由于匀速转动，所以进入时，电动势是恒定的，则A错误；B．由半径切割分段分析知道：M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负．N线框的变化是恒正、零、恒负、零，所以两导线框的周期相等地，则B正确；C．显然从开始到转过90°，都是半径切割，感应电动势相等，则C正确；D．根据有效值的定义：对M线框，，对N线框，只有一半时间有感应电流，，两式对比得到：，所以D错误．12、AD【解析】试题分析：设系A、B两铁球的细线与竖直方向夹角分别为α、β，由图知α＞β，又受力分析可知A、B的向心力分别为FA=mgtanα，FB=mgtanβ，根据α＞β知FA＞FB，D对．由牛顿第二定律知，又根据几何关系有，由此可解，，故A对．根据可判断C错．向心力，成正比，B错考点：受力分析点评：本题考查了圆周运动相关的向心力方程的列式求解过程．通过受力分析便能找到向心力来源．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)①连接电压表负接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极；②滑变器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端。(2)0.25A(按十分之一估读也算对，比如0.248A等)(3)3.0V，4.3~4.4Ω【解析】

第一空.由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；第二空.当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.248A；第三空.根据电源的U-I图象的物理意义可知，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即为：E=3.0V，斜率表示内阻大小，即为：14、AC；D；4【解析】（1）A、实验前需要平衡摩擦力，使小车受到的合力等于绳子的拉力，故A正确；

B、小车受到的拉力可以由弹簧测力计测出，砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量，故B错误；

C、滑轮的摩擦和绳子的质量会影响示数，所以要求滑轮摩擦足够小，绳的质量足够轻，减小实验误差，故C正确；

D、应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故D错误。

（1）探究加速度与合外力的关系实验要控制小车质量M不变，由牛顿第二定律得：a=1MF（3）每两点间还有四个计时点未画出，计数点间的时间间隔：T=0.02×5s=0.1s，

由匀变速直线运动的推论Δx=aT2可知，加速度：点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练