2023屆山西省大同市鐵路第一中學(xué)物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、如圖所示，半徑為R的大圓環(huán)通過細輕桿固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點）套在大環(huán)上，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，不計一切摩擦，以大環(huán)底所在的水平面為參考平面，重力加速度為g，則小環(huán)（）A．在任何位置的機械能為mgRB．在任一直徑兩端的機械能之和為5mgRC．在任一直徑兩端的勢能之和為3mgRD．在任一直徑兩端的動能之和為2mgR2、(本題9分)一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時長度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為（）A． B． C． D．3、電池甲和乙的電動勢分別為E1和E1，內(nèi)電阻分別為r1和r1，已知E1>E1．若用甲、乙電池分別向電阻R供電，則電阻R所消耗的電功率正好相等．若用甲、乙電池分別向電阻R'（R'>R）供電，則電阻R'所消耗的電功率分別為P1和P1，由此可知（）A．r1>r1，P1>P1 B．r1<r1，P1<P1 C．r1>r1，P1<P1 D．r1<r1，P1>P14、研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是()A．實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B．實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小C．實驗中，只在極板間插入有機玻璃板，靜電計指針的張角變大D．實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大5、(本題9分)排球運動員扣球，設(shè)手對球的作用力大小為Fl，球?qū)κ值淖饔昧Υ笮镕2，則Fl與F2的關(guān)系為A．Fl>F2 B．Fl=F2 C．Fl<F2 D．無法確定6、(本題9分)研究下列物體運動時，能把物體看做質(zhì)點的是（）A．研究從北京開往上海的一列火車的運動B．研究體操運動員在地面翻滾前進的動作C．研究百米跑運動員的起跑動作D．研究地球的自轉(zhuǎn)7、(本題9分)在光滑的冰面上，質(zhì)量為80kg的冰球運動員甲以5.0m/s的速度向前運動時，與另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員乙相撞，碰后甲恰好靜止。假設(shè)碰撞時間極短，下列說法正確的是（）A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/sC．碰撞中總機械能損失了1500J D．碰撞中總機械能損失了1400J8、如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力和斥力的大小，橫坐標表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為mB．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為mC．若兩個分子間距離小于e點的橫坐標，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．若兩個分子間距離小于e點的橫坐標時，分子力隨兩個分子間距離增大而增大9、如圖所示，質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧的一端與小球相連，另一端固定于O點。小球由A點靜止釋放后，沿固定豎直桿運動到B點。OA的長度小于OB的長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈簧的彈性勢能相等。下列說法正確的是A．小球通過B點時，其所受重力的功率不為零B．在小球從A點運動到B點的過程中彈簧的彈性勢能先減小后增大C．在小球從A點運動到B點的過程中，小球減少的重力勢能等于其增加的彈性勢能D．在小球從A點運動到B點的過程中，小球增加的動能等于重力對小球做的功10、(本題9分)關(guān)于重力勢能，下列說法正確的是A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．一物體的重力勢能從6J變?yōu)?J，重力勢能變小了C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零D．距地面有一定高度的物體，其重力勢能可能為零11、(本題9分)一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加速度的大小為0.9g。這個物體沿斜面上升的最大高度為H，則在這過程中A．物體克服重力做功0.9mgHB．物體克服摩擦力做功0.3mgHC．物體的動能損失了1.5mgHD．物體的重力勢能增加了mgH12、(本題9分)據(jù)國家航天局計劃,2006年已啟動的"嫦娥奔月"工程,發(fā)射了一艘繞月球飛行的飛船.設(shè)另有一艘繞地球飛行的飛船,它們都沿圓形軌道運行并且質(zhì)量相等,繞月球飛行的飛船的軌道半徑是繞地球飛行的飛船軌道半徑的,已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的倍,則繞地球飛行的飛船與繞月球飛行的飛船相比較(

)A．向心加速度之比為6:1B．線速度之比為C．周期之比為D．動能之比為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.01s，長度單位是cm，g取9.8m/s1．求：從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=_____J，動能的增加量△EK=_____J（保留三位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)某實驗小組的同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”的實驗。（1）實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的_________選填選項前的字母）A．長約1m的細線B．長約1m的橡皮繩C．直徑約1cm的均勻鐵球D．直徑約10cm的均勻木球（2）選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖中________所示的固定方式（選填“甲”或“乙”）。（3）將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的時____________（選填選項前的字母）。A．測出擺線長作為單擺的擺長B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度由靜止釋放，使之做簡諧運動C．在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D．用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期（4）用l表示單擺的擺長，用T表示單擺的周期，則計算重力加速度的表達式為g=____________.（5）乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是________（選填選向前的字母）。A．開始擺動時振幅較小B．開始計時時，過早按下秒表C．測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間記為n次全振動的時間D．實驗中，由于操作不當(dāng)，使擺球做圓錐擺運動三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）兩平行板間有水平勻強電場，一根長為L,不可伸長的不導(dǎo)電細繩的一端連著一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，另一端固定于O點。把小球拉起直至細線與電場線平行，然后無初速度釋放。已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ=37°（已知sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：（1）勻強電場的場強的大??；（2）小球到最低點的速度的大小；（3）經(jīng)過最低點時，細線對小球的拉力的大小。16、（12分）如圖所示，足夠長的光滑水平地面上有一個質(zhì)量為m的小球，其右側(cè)有一質(zhì)量為M的斜劈，斜劈內(nèi)側(cè)為光滑圓弧。小球左側(cè)有一輕彈簧，彈簧左側(cè)固定于豎直墻壁上，右端自由。某時刻，小球獲得一水平向右的初速度v0，求：(1)若小球恰好不飛出斜劈，則斜劈內(nèi)側(cè)的圓弧半徑R為多大；(2)若小球從斜劈滾下后，能夠繼續(xù)向左運動，則彈簧具有的最大彈性勢能Ep為多少；(3)若整個過程中，彈簧僅被壓縮一次，求滿足此條件的的范圍17、（12分）(本題9分)已知土星的質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G。忽略土星自轉(zhuǎn)。求(1)土星表面的自由落體加速度大小g；(2)靠近土星表面運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星線速度大小v1；(3)距土星表面高為h處的衛(wèi)星的周期T.

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解析】

質(zhì)量為m的小環(huán)從大環(huán)的最高處由靜止滑下過程中，以大環(huán)底所在的水平面為參考平面，小環(huán)在任何位置機械能守恒為2mgR，在任一直徑兩端的機械能之和為4mgR，在任一直徑兩端的勢能之和為2mgR，在任一直徑兩端的動能之和為2mgR，故ABC錯誤，D正確。2、D【解析】

由胡克定律得F＝kx，式中x為形變量，設(shè)彈簧原長為l0，則有F1＝k(l0－l1)F2＝k(l2－l0)聯(lián)立方程組可以解得故D正確，ABC錯誤。故選D。3、A【解析】試題分析：根據(jù)題意做出路端電壓U和電流I的關(guān)系如上圖（U=E-Ir），在縱軸上截距為E、斜率為-r的直線．這條線可被稱為電源的伏安特性曲線．如果再在此坐標系中作出外電阻R的伏安特性曲線為過原點的直線，斜率為R，則兩條線的交點就表示了該閉合電路所工作的狀態(tài)．此交點的橫、縱坐標的乘積即為外電阻所消耗的功率．依題意作電池甲和乙及電阻R的伏安特性曲線．由于兩電池分別接R時，R消耗的電功率相等，故這三條線必相交于一點，如圖所示，所以r1＞r1．作R′的伏安特性曲線，由圖可知：當(dāng)甲電池接R′時，P1=U1I1；當(dāng)乙電池接R′時，P1=U1I1．由于U1＞U1，I1＞I1，所以P1＞P1，A正確．考點：電功率和閉合電路歐姆定律4、A【解析】A、當(dāng)用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，由于靜電感應(yīng)，從而在b板感應(yīng)出等量的異種電荷，從而使電容器帶電，故選項A正確；B、根據(jù)電容器的決定式：C=εS4πkd，將電容器b板向上平移，即正對面積S減小，則電容C減小，根據(jù)C=QU可知，電量C、根據(jù)電容器的決定式：C=εS4πkd，只在極板間插入有機玻璃板，則介電系數(shù)ε增大，則電容C增大，根據(jù)C=QU可知，電量D、根據(jù)C=QU可知，電量Q增大，則電壓U也會增大，則電容點睛：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變；二是電容與哪些因素有什么關(guān)系。5、B【解析】試題分析：根據(jù)題意，手對球的作用力為和球?qū)κ值淖饔昧檫@兩個力是作用力和反作用力，由牛頓第三運動定律可知，作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，可得，故B正確．考點：牛頓第三定律【名師點睛】考查了作用力與反作用力，會根據(jù)題意找出作用力與反作用力再應(yīng)用牛頓運動定律分析得出結(jié)果．6、A【解析】

研究從北京開往上海的一列火車的運動時，火車的形狀和大小對研究問題沒有影響，可以看著質(zhì)點，A正確；研究體操運動員在地面翻滾前進的動作時，若把運動員若當(dāng)作質(zhì)點，就不能對其動作做出評判，B錯誤；研究百米跑運動員的起跑動作時，若把運動員若當(dāng)作質(zhì)點，就不能對其動作做出評判，C錯誤；研究地球的自轉(zhuǎn)，因自身大小不能忽略，則不可能看成質(zhì)點，D錯誤．7、BD【解析】

AB.設(shè)運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M，碰前速度大小分別為v1、v2，碰后乙的速度大小為v′2，規(guī)定碰撞前甲的運動方向為正方向，由動量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得：，故A錯誤，B正確。CD.根據(jù)能量守恒定律可知，碰撞中總機械能的損失為：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入數(shù)據(jù)解得：△E=1400J，故C錯誤，D正確。8、AC【解析】

在F?r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，當(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級時，引力等于斥力?！驹斀狻緼B.在F?r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級10-10m時，引力等于斥力，A正確B錯誤；C.若兩個分子間距離小于e點的橫坐標，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力，C正確；D.若兩個分子間距離小于于e點的橫坐標時，隨著兩個分子間距離越來越大，分子力越來越小，D錯誤。9、AD【解析】

A.在小球運動過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，故小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒；因A、B兩點彈簧的彈性勢能相等，小球減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，所以在B點的速度不為零，則其所受重力的功率不為零；故A正確。B.在運動過程中A點為壓縮狀態(tài)，B點為伸長狀態(tài)，在小球從A點運動到B點的過程中，彈簧的形變量先增大后減小再增大，則彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大，故B錯誤。C.在小球從A點運動到B點的過程中，增加的彈性勢能為零，則小球減少的重力勢能大于增加的彈性勢能。故C錯誤。D.在小球從A點運動到B點的過程中，彈簧的彈力對小球做功為零，根據(jù)動能定理知小球增加的動能等于重力對小球做的功。故D正確.10、BD【解析】

A．物體的重力勢能與物體本身的重力和零勢能面的選取有關(guān).故選項A不符合題意.

B．重力勢能是標量，重力勢能從6J變?yōu)?J，表示物體重力勢能減小了.故選項B符合題意.

C．地面上的物體只有以地面為零勢能面時，重力勢能才為零.故選項C不符合題意.

D．以物體所在平面為零勢能面，距離地面有一定高度的物體重力勢能也可能為零.故選項D符合題意.

11、CD【解析】

AD.這個物體沿斜面上升的最大高度為H，所以重力勢能增加，物體克服重力做功mgH，故A錯誤，D正確；B.物體的機械能損失等于克服阻力做的功，故為：故B錯誤；C.物體上滑過程，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：合力：合力做負功，故動能減小量等于克服合力做的功，故動能減少故C正確。12、BCD【解析】

A．研究飛船做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：向心加速度之比為81:16，故A錯誤；BD．根據(jù)萬有引力提供向心力得：線速度之比為9:2，動能之比為81:4，故B正確，D正確；C．根據(jù)，得周期之比為8:9，故C正確．故選BCD.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.481J0.475J【解析】物體重力勢能減小量△EP=mgh=1×9.8×0.0491J=0.481J中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大?。簞幽艿脑黾恿浚?4、AC乙BCCD【解析】

（1）[1]AB.實驗過程單擺擺長應(yīng)保持不變，應(yīng)選擇長約1m的細線作為擺線，擺線不能選擇有彈性的橡皮繩，故A正確，B錯誤；CD.為減小實驗誤差，應(yīng)選擇密度大而體積小的球作為擺球，應(yīng)選擇直徑約1cm的均勻鐵球作為擺球，不要選用直徑約10cm的均勻木球，故C正確，D錯誤；故選：AC；（2）[2]在該實驗的過程中，懸點要固定，應(yīng)采用圖乙中所示的固定方式。（3）[3]A.擺線長度與擺球半徑之和是單擺的擺長，故A錯誤；B.單擺在小角度下的運動為簡諧運動，把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，故B正確；C.為減小測量誤差，在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故C正確；D.為減小測量誤差，應(yīng)測出n個周期的總時間t，然后求出周期：，用單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期實驗誤差較大，故D錯誤；故選：BC；（4）[4]由單擺周期公式：，可知：T與成正比，T?圖象是正比例函數(shù)圖象，T?圖象的斜率：，則重力加速度：；（5）[5]由單擺周期公式：得：；A.單擺在小角度下的擺到為簡諧振動，開始擺動時振幅較小，單擺的振幅對重力加速度的測量沒有影響，故A錯誤；B.開始計時時，過早按下秒表，所測周期T偏大，所測重力加速度偏小，故B錯誤；C.測量周期時，誤將擺球（n?1）次全振動的時間記為n次全振動的時間，所測周期T偏小，所測重力加速度g偏大，故C正確；D.實驗中，由于操作不當(dāng)，使擺球做圓錐擺運動，測得的周期T偏小，所測重力加速度偏大；故選：CD