陜西省西安市鐵一中2023年物理高一第二學期期末經典模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、(本題9分)如圖所示，有一豎直放置的“T”形架，表面光滑，滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長的輕細繩相連，A、B質量相等，且可看作質點，開始時細繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當滑塊B沿著豎直桿下滑的速度大小為，A的速度大小為v，則細繩與豎直方向的夾角為為A．60° B．30° C．45° D．無法確定2、(本題9分)已知某行星繞太陽運動的軌道半徑為r，公轉的周期為T，萬有引力常量為G，則由此可求出（）A．某行星的質量 B．太陽的質量 C．某行星的密度 D．太陽的密度3、(本題9分)如圖，一輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（）A．小球過最高點時，桿所受的彈力不可以等于零B．小球過最高點時的最小速度為C．若小球在最低點的速度為，則當它運動到最高點時桿對球的作用力方向一定向上D．若增大小球運動的速度，則在最高點時球對桿的力一定增大4、(本題9分)如圖所示，艦載機殲沿遼寧號甲板曲線MN向上爬升，速度逐漸增大。下圖中畫出表示該艦載機受到合力的四種方向，其中可能的是A． B．C． D．?5、(本題9分)如圖所示，在斜面頂端的A點以速度v平拋一小球經t1時間落到斜面上B點處，若在A點將此小球以速度0.5v水平拋出，經t2落到斜面上的C點處，以下判斷正確的是（）A．AB：AC="4"：1 B．t1：t2="4"：1C．AB：AC=2：1 D．t1：t2=：16、(本題9分)起重機將重物吊起,在上升的過程中()A．重力做正功,重力勢能增加B．重力做負功,重力勢能減少C．重力做正功,重力勢能減少D．重力做負功,重力勢能增加7、(本題9分)如圖所示，用輸出電壓為1.4V、輸電電流為100mA的充電器對內阻為2Ω的鎳氫電池充電．下列說法正確的是()A．電能轉化為化學能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時，電池消耗的熱功率為0.12WD．充電器把0.14W的功率儲存在電池內8、(本題9分)如圖所示，帶電體Q靠近一個接地空腔導體，空腔里面無電荷．在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是()A．導體腔內任意點的場強B．導體腔內任意點的電勢C．導體外表面的電荷量D．導體空腔內表面的電荷量9、質量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當它以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率剛好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（

）A．發(fā)動機提供的動力保持不變 B．汽車的加速度將減小C．汽車的最大行駛速度為 D．汽車的額定功率為10、(本題9分)以初速度為做平拋運動的物體在某時刻的水平分速度與豎直分速度大小相等，下列說法正確的是A．該時刻物體的水平分位移與豎直分位移大小相等B．該時刻物體的速率等于C．物體運動的時間為D．該時刻物體的合位移大小等于11、(本題9分)如圖所示，長0.5m的輕質細桿，一端固定有一個質量為3kg的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞O在豎直平面內作勻速圓周運動，小球的速率為2m/s。取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點時，對桿的拉力大小是24NB．小球通過最高點時，對桿的壓力大小是6NC．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是24ND．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是54N12、(本題9分)如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉圓臺上，動摩擦因數(shù)均為μ，A的質量是2m，B和C的質量均為m，A、B離軸為R，C離軸為2R。當圓臺旋轉時，則A．若A、B、C均未滑動，則B的向心加速度最大B．若A、B、C均未滑動，則B的摩擦力最小C．圓臺轉速增大時，C比B先滑動D．圓臺轉速增大時，B比A先滑動二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓有交流電和直流電兩種，重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對圖中紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．（1）下列幾個操作步驟中：A．按照圖示，安裝好實驗裝置；B．將打點計時器接到電源的“交流輸出”上；C．用天平測出重錘的質量；D．先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；E．測量紙帶上某些點間的距離；F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．沒有必要的是________，操作錯誤的是___________．（填步驟前相應的字母）（2）在某次實驗中,假設質量為m的重錘由靜止自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，如圖所示。相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s，距離單位為cm。（g＝9.8m/s2）（所有計算結果保留小數(shù)點后兩位）①打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度＝___________m/s；②從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的動能增加量＝______，勢能減少量＝_________。③通過計算，數(shù)值上小于，其主要原因為__________________。14、（10分）(本題9分)如圖甲所示，是用電火花計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，電火花計時器所用電源頻率為50Hz，重物質量為0.2kg.(1)下列操作中正確的是___________.A．電火花計時器應接6V交流電源B．應先釋放紙帶，后接通電源打點C．需使用秒表測出重物下落的時間D．測出紙帶上兩點間的距離，可知重物相應的下落高度(2)某同學按照正確的操作，得到一條符合實驗要求的紙帶，如圖乙所示.如果打O點時重物速度為0，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，計算B點對應的速度時，甲同學用，乙同學用vB=，你贊成___________(選填“甲”或“乙”)同學的計算方法.(3)該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C的距離，并記錄在圖乙中(單位cm).打點計時器打B點時重物的動能為___________J，從O到B過程中重物重力勢能的減少量為___________J(計算結果均保留3位有效數(shù)字).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）(本題9分)我國預計于2022年建成自己的空間站。假設未來我國空間站繞地球做勻速圓周運動時離地面的高度為同步衛(wèi)星離地面高度的，已知同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g。求：空間站做勻速圓周運動的線速度大小。16、（12分）如圖所示，風向水平向西，戰(zhàn)機在離地面500m的高空勻速向東巡航，速度為360km/h，飛行員突然發(fā)現(xiàn)飛機正前方的地面上有一輛敵方的汽車，他迅速測知敵車正以20m/s的速度和飛機同向勻速運動。假設飛行員投彈后，風對炸彈的作用力水平向西、大小恒為炸彈重量的0.2倍，試問，飛行員在飛機和敵車的水平距離是多少時彈，才能擊中敵車？（g=10m/s2）17、（12分）(本題9分)如圖所示，質量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝的斜面上由靜止開始下滑（假設斜面足夠長），木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，求：(1)木塊下滑時的加速度大小和前2s內的位移大小；(2)前2s內重力做的功；(3)前2s內重力的平均功率．

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、A【解析】

將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，兩物體沿繩子方向的速度相等，有：vBcosα=vAcos（90°-α）解得α=60°，故選A.2、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力解得太陽質量因為行星的質量被約去，無法計算，不知道太陽的半徑無法計算密度，故B正確ACD錯誤。故選B。3、C【解析】

A.小球過最高點時，若速度等于，則桿所受的彈力等于零，故A錯誤B.當小球在最高點受到桿的彈力等于小球的重力時，小球的速度有最小值且，故B錯誤；C.若小球在最低點的速度為，設上升到最高點的速度為v根據(jù)動能定理，以及向心力公式可知，方向沿桿向上，故C正確；D.若小球在最高點的速度小于，在最高點，隨著小球運動速度的增大，小球受到的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律可知在最高點時球對桿的力減小，故D錯誤；4、B【解析】

艦載機從M點運動到N點做曲線運動，合力方向指向軌跡彎曲方向，又由于飛機做加速運動，則有沿切線方向與速度同向的分力，即合力方向與速度方向夾角為銳角，則B正確，ACD錯誤。5、A【解析】由平拋運動可知，由A到B和C位移夾角相同，又由運動學公式可得答案為A。6、D【解析】

重物上升過程中，位移方向向上，重力方向豎直向下，所以重力做負功，重物上升過程中，重力做負功，所以重力勢能增大，故D正確，ABC錯誤。7、AB【解析】試題分析：交流電的電能一部分轉化為化學能，一部分轉化為內能，故，即充電器把0.12的功率儲存在電池內，A正確D錯誤；充電器輸出的電功率為，B錯誤；充電時，電池消耗的熱功率為，C正確；考點：考查了電功率的計算【名師點睛】做本題的關鍵是知道交流電的電能一部分轉化為化學能，一部分轉化為內能，另外需要明確求解各個電功率的公式8、ABD【解析】

因為接地空腔導體里面無電荷，帶電體Q感應遠端為正電荷，近端為負電荷，導體接地，說明遠端為地球，近端為導體，故導體外表面帶負電荷，外表面的電荷量不為零，C錯誤；而空腔內由于靜電屏蔽的作用，其內部的場強為零，故A正確；但因為無窮遠處的電勢為零，而地球相當于很遠的地方，故地球上電勢為零，而導體與地球相連，是一個等勢體，故導體空腔內任意點的電勢也為零，B正確；導體空腔內表面的電荷量為零，即內表面沒有電荷，D正確．【點晴】如果導體空腔不與大地相連，則空腔內部的電場強度為零，電勢不為零，在空腔的右側感應負電荷，在空腔的左側感應正電荷；如果空腔接地，則說明空腔與地球連成了一個整體，它們是一個等勢體，其內部的場強為零，電勢也為零．9、BD【解析】

發(fā)動機始終在額定功率下工作，即發(fā)動機的功率保持不變，而汽車加速運動，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時，牽引力減小，故A錯誤；水平方向上汽車在發(fā)動機牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運動，,當牽引力F減小時，加速度減小，故B正確；當它以速度v、加速度a加速前進時，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計算出牽引力F=f+ma，則此時汽車的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當汽車行駛速度達到最大時，牽引力F=f，則此時的速度：，故C錯誤；故選BD。【點睛】本題是牛頓第二定律與功率類問題的綜合，關鍵是知道汽車的運動特點，做加速度減小的變加速運動，加速度為零時速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。10、BC【解析】

C．由題意可知得運動時間為故C正確；A．經過時間t后，水平方向上的位移為豎直方向上的位移為故A錯誤；B．由于水平分速度與豎直分速度大小相等，所以該時刻物體的速率等于，故B正確；D．該時刻物體的合位移大小故D錯誤。故選BC。11、BD【解析】

AB．設在最高點桿子表現(xiàn)為拉力，對于小球則有代入數(shù)據(jù)得則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N，所以小球對桿子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．A錯誤B正確；CD．在最點，桿子表現(xiàn)為拉力，對于小球有代入數(shù)據(jù)得F=54NC錯誤D正確。故選BD。12、BC【解析】三個物體都做勻速圓周運動，由合力提供向心力。對任意一個受力分析，如圖

支持力與重力平衡，F(xiàn)合=f=F向；由于A、B、C三個物體共軸轉動，角速度ω相等，根據(jù)題意，rc=2ra=2rb=2R；由向心加速度a=ω2r，知C的半徑最大，所以C的向心加速度最大；向心力公式F向=mω2r，得三物體的向心力分別為：Fa=（2m）ω2R=2mω2R；Fb=mω2R=mω2R；Fc=mω2（2R）=2mω2R；故A錯誤，B正確；當物體將要滑動時滿足μmg=mω2r即二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD3.114.84mJ4.86mJ下落過中紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或有阻力的影響【解析】

(1)[1]因為我們是比較mgh、的大小關系，所以m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要.[2]開始記錄時應先給打點計時器通電，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落再接通打點計時時器的電源，因為重物運動較快不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故D錯誤.(2)[3]利用中點時刻的速度等于平均速度可得：[4]從O到B動能增加量：.[5]從O到B重力勢能減小量：[6]產生誤差的主要原因是：紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或有阻力的影響等.14、D乙0.3690.376【解析】

第一空.A.打點計時器應接交流電源，故A錯誤；B.開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產生較大的誤差，故B錯誤；C.我們可以通過打點計時器計算時間，不需要秒表，故C錯誤；D