2023-2024学年天津市武清区物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年天津市武清区物理高一第二学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同.如图所示，将横截面积之比为3:5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是A．盐水柱a和b电阻之比为3:5B．通过盐水柱a和b电流之比为3:5C．盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5D．电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零2、将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，以地面为零势能面，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为（）A． B． C． D．3、(本题9分)下列关于功率的说法中正确的是（）A．由P=Fv知，物体运动得越快，功率越大B．由P=知，力做的功越多，功率越大C．由W=Pt知，功率越大，力做的功越多D．由P=Fvcosα知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大4、(本题9分)表示能量的单位，下列正确的是A．瓦特B．焦耳C．牛顿D．米5、如图所示，用一根结实的长度为L的细绳，一端栓一个质量为m的小物体，在足够大的光滑水平桌面上抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，已知小物体在t时间内通过的弧长为s，则小物体做匀速圆周运动的A．角速度大小为sLB．转速大小为2πsC．向心加速度大小为sD．向心力大小为m6、(本题9分)关于功的下列几种说法中，正确的是（）A．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体做了正功B．人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体做了正功C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量7、(本题9分)一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向．设苹果下落过程中的速度为以加速度为a、下落时间为t，则如图所示的图象中可能正确的是A． B． C． D．8、(本题9分)宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g'表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下列关系式中正确的是（）A． B．C． D．9、(本题9分)“嫦娥之父”欧阳自远透露：我国计划于2020年登陆火星。假如某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度的水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.已知火星半径为R，万有引力常量为G，不计空气阻力，不考虑火星自转，则下列说法正确的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度为C．火星的质量为D．火星的平均密度为10、(本题9分)质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后，速度达1m/s，则下列判断正确的是（）A．拉力对物体做功等于物体增加的动能B．合外力对物体做功为2JC．物体克服重力做功为10JD．拉力对物体做功为12J11、(本题9分)地球赤道上相对地面静止的物体甲，地球近地卫星乙，地球同步卫星丙，关于甲、乙，丙三者的说法，正确的是A．乙的周期小于丙的周期B．乙的线速度小于丙的线速度C．物体甲随地球自转做匀速圆周运动的线速度大于乙的线速度D．物体甲随地球自转做匀速圆周运动的加速度小于丙的加速度12、如图所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在弹簧的正上方高为H处有一个小球自由落下，将弹簧压缩至最短。设小球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得最大动能是EK，在具有最大动能时刻的重力势能是EP，则（）A．若增大H，EK随之增大 B．若增大H，EK不变C．若增大H，EP随之增大 D．若增大H，EP不变二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)测量小物块与平板之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的板的上表面在点相切，点在水平地面的垂直投影为，重力加速度为，实验步骤如下：①用天平称出物块的质量；②测量出轨道的半径、的长度和的高度；③将物块在点由静止释放，在物块落地处标记其落地点；④重复步骤③，共做次；⑤将个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圈心到的距离．用实验中的测量量表示：（1）物块到达点时的动能_____________；（2）物块到达点时的动能______________；（3）在物块从运动到的过程中，物块克服摩擦力做的功________________；（4）物块与平板之间的动摩擦因数________________．14、(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（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件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，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之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤_______（填选项对应的字母）。（2）实验中得到一条纸带，如图所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为___________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为________。利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝_____________。（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为_____________。15、(本题9分)利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________；（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D．圆弧轨道的半径为1m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角θ=106°，斜面与圆弧相切于C点．已知滑板与斜面问的动摩擦因数为μ=，g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50kg，可视为质点．试求：（1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；（2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；（3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离．17、（10分）(本题9分)如图所示是一玻璃砖的截面图,一束光沿与面成30°角从边上的点射入玻璃砖中,折射后经玻璃砖的边反射后,从边上的点垂直于边射出．已知,,,．真空中的光速,求:①玻璃砖的折射率;②光在玻璃砖中从传播到所用的时间．

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、B【解析】

A.根据电阻定律可知，横截面积之比为3:5，电阻之比为5:3，故A错误；B.两个导体两端的电压相同，由欧姆定律得电流之比为3:5，故B正确；C.由电流的微观表达式I=nesv，结合电流与横截面积关系可知电荷移动速率之比1:1，故C错误；D.导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误.2、B【解析】

物体总的机械能为mgH，当高度为h时，动能是势能的2倍，即动能为2mgh，由机械能守恒定律可得：解得：A.与分析不相符，故A项与题意不相符；B.与分析相符，故B项与题意相符；C.与分析不相符，故C项与题意不相符；D.与分析不相符，故D项与题意不相符.3、D【解析】

A．由P=Fv知，当F一定，物体运动得越快，功率越大，故A错误。B．由P=W/t知，力做的功越多，功率不一定大，还与时间有关，故B错误。C．由W=Pt知，时间一定，功率越大，力做功越多，故C错误。D．由P=Fvcos

α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大，还与力和速度之间的夹角有关，故D正确。4、B【解析】

A.瓦特是功率的单位，选项A错误；B.焦耳是能量单位，选项B正确；C.牛顿是力的单位，选项C错误；D.米是长度单位，选项D错误。5、D【解析】

根据题干求出线速度，再根据匀速圆周运动的基本公式求解即可。【详解】物体做匀速圆周运动，其线速度为：v=sA．角速度为：ω=vB．转速为：n=ωC．加速度为：a=vD．向心力为：F向【点睛】本题主要考查了匀速圆周运动基本公式的应用，较为简单。6、B【解析】试题分析：人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体的力竖直向上，物体位移水平向前，互相垂直，不做功，故A错。人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体的力有向上和水平向前分量，而位移向前，故人对物体做正功，故B对。力和位移都是矢量，但功是标量，它有正负之分，正负功的意义是力是动力还是阻力，不代表方向，故CD错。故选B。考点：功的概念的考查。【名师点睛】功是标量，有正负之分，做功的正负看位移和力的正方向的关系。如果力和位移的正方向的夹角为钝角，则力作负功。如果力和位移正方向夹角为锐角，则功做正功。如果力和位移正方向夹角为直角，则力对物体不做功。7、AC【解析】自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误，故选AC.【点睛】物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下；②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．8、BD【解析】

在地球表面处，即，在宇宙飞船内：，，B正确；宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动时，其内物体处于完全失重状态，故N＝0，D正确．9、BC【解析】

某志愿者登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，根据分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A错误；火星的第一宇宙速度为：，故B正确；由G＝mg，解得火星的质量为：，故C正确；火星的平均密度为：，故D错误；故选BC。10、BCD【解析】

根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小，再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况。【详解】分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为0.25m，末速度的大小为1m/s，由v2-0=2ax可得，加速度a=2m/s2，A项：由功能关系可知，拉力对物体做功等于物体增加的动能和增加的重力势能之和，故A错误；B项：合外力对物体做功W合=F合x=ma·x=4×2×0.25J2J，故B正确；C项：重力做功为WG=-mgh=-10J，所以物体克服重力做功为10J，故C正确；D项：由牛顿第二定律可得，F-mg=ma所以F=mg+ma=48N，拉力对物体做功为W=Fx=12J，故D正确。11、AD【解析】A．根据，半径越大，周期越长，故A正确；B．根据，半径越大，速度越小，故B错误；C．卫星C与物体A角速度相同，根据公式v=ωr，卫星C的线速度较大，故VC>VA；得VB>VC>VA，故C错误；D．卫星C与物体A角速度相同，根据公式a=ω2r，所以物体甲随地球自转做匀速圆周运动的加速度小于丙的加速度，故D正确．故选：AD点睛：根据万有引力提供向心力，卫星高度越高越慢，越低越快；结合公式v=ωr判断A物体与C卫星的线速度的大小，再依据a=ω2r，即可求解加速度大小．12、AD【解析】

CD．小球压缩弹簧的过程中，受重力和支持力，在平衡位置，速度最大，动能最大，根据平衡条件，有kx=mg解得：即压缩量恒定，即动能最大时是固定的位置，则EP不变；故C错误，D正确；AB．从越高的地方释放，减小的重力势能越大，而增加的弹性势能（）相同，故在具有最大动能时刻的动能越大，则A正确，B错误。故选AD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、;;;;【解析】（1）从A到B,由动能定理得（2）根据平抛运动可知竖直方向上水平方向上物体在C的动能为解得（3）从B到C根据动能定理可得：解得：（4）解得：故本题答案是(1).;(2).;(3).;(4).;点睛：(1)物块由A到B点过程,由动能定理可以求出物块到达B时的动能;

(2)物块离开C点后做平抛运动,由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度,然后求出在C点的动能;

(3)根据动能定理求得摩擦力做功

(4)由B到C,由动能定理列式可以求出动摩擦因数.14、BCDmg（S0+S1）大于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，阻力做负功。【解析】

(1)[1]打点计时器的工作电压均为交流电压，故B不恰当；本实验是通过比较动能增加量与重力势能的减少量是否相等，来验证机械能是否守恒，所以只要不要求计算两者的具体数值，可以不测量质量，故C没有必要；应该是先接通电源，后释放纸带，故D不恰当；故填BCD。(2)[2][3]据平均速度等于中间时刻的速度求出打C点时重锤的速度为重锤动能为重锤重力势能的减少量为：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根据△x=aT2可得加速度为(3)[5][6]由于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，所以重锤的重力势能的减少量总是大于动能的增加量。15、（1）悬点到球心的距离L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低点时，绳子的拉