2024屆河北南和一中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2024屆河北南和一中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I．已知單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電荷量為q．此時電子的定向移動的速度為v．在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為A． B． C． D．2、(本題9分)一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)：A．速度一定不斷變化，加速度也一定變化B．速度可能不變，加速度一定不斷變化C．速度一定不斷變化，加速度可能不變D．速度可能不變，加速度也可能不變3、(本題9分)在盧瑟福的α粒子散射實驗中，有少數(shù)的α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，其原因是()A．原子中有帶負電的電子，電子會對α粒子有引力的作用．B．正電荷在原子中是均勻分布的．C．原子的正電荷和絕大部分的質(zhì)量都集中在一個很小的核上．D．原子是不可再分的．4、(本題9分)一長木板靜止在光滑水平面上，如圖所示，現(xiàn)讓一滑塊從木板一端，以某一水平速度滑上木板，最后小滑塊未滑出木板則在此過程中，滑塊克服摩擦力做的功A．等于木板增加的動能B．等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能C．等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能與木板增加的動能之和D．等于滑塊減少的動能和系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和5、(本題9分)如圖所示，將a、b兩小球以不同的初速度同時水平拋出，它們均落在水平地面上的P點，a球拋出時的高度較b球的高，P點到兩球起拋點的水平距離相等，不計空氣阻力。與a球相比，b球A．初速度較小B．速度變化率較小C．落地時速度一定相等D．落地時速度方向與其初速度方向的夾角較小6、在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步.關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法中正確的是()A．日心說的代表人物是托勒密B．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“扭秤”首先較準確地測定了引力常量C．伽利略用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性D．第谷得出了行星運動定律7、(本題9分)汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t．汽車在水平面上行駛時，阻力與車重成正比，g＝10m/s2，當(dāng)汽車以額定功率勻速行駛時速度為12m/s．突然減小油門，使發(fā)動機功率減小到40kW，對接下去汽車的運動情況的描述正確的有（）A．先做勻減速運動再做勻加速運動B．先做加速度增大的減速運動再做勻速運動C．先做加速度減小的減速運動再做勻速運動D．最后的速度大小是8m/s8、質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上從靜止開始以恒定功率P啟動，經(jīng)過時間t汽車的位移大小為s，速度大小為v。此過程中，車所受阻力大小恒為f，則t時刻A．汽車的牽引力大小為PB．汽車的動能為Pt-fsC．汽車的加速度大小為(D．牽引力的功率為fv9、關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量10、(本題9分)平靜水面上停著一只小船，船頭站立著一個人，船的質(zhì)量是人的質(zhì)量的8倍．從某時刻起，人向船尾走去，走到船中部時他突然停止走動．不計水對船的阻力，下列說法正確的是（）A．人在船上走動過程中，人的動能是船的動能的8倍B．人在船上走動過程中，人的位移是船的位移的9倍C．人走動時，它相對水面的速度大于小船相對水面的速度D．人突然停止走動后，船由于慣性還會繼續(xù)運動一小段時間11、(本題9分)用起重機將一個質(zhì)量為m的貨物豎直向上以加速度a勻加速提升H，在這個過程中，以下說法中正確的是（）A．起重機對物體的拉力大小為ma B．起重機對物體做功為m（g+a）HC．物體的動能增加了maH D．物體的機械能增加了mgH12、(本題9分)一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子,電子的電荷量為q此時電子的定向移動速率為v,在t時間內(nèi),通過銅導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(

)A．nvSt B．nvt C． D．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)一位同學(xué)為驗證機械能守恒定律，利用光電門等裝置設(shè)計了如下實驗。使用的器材有：鐵架臺、光電門1和2、輕質(zhì)定滑輪、通過不可伸長的輕繩連接的鉤碼A和B（B左側(cè)安裝擋光片）。實驗步驟如下：①如圖1，將實驗器材安裝好，其中鉤碼A的質(zhì)量比B大，實驗開始前用一細繩將鉤碼B與桌面相連接，細繩都處于豎直方向，使系統(tǒng)靜止。②用剪刀剪斷鉤碼B下方的細繩，使B在A帶動下先后經(jīng)過光電門1和2，測得擋光時間分別為、。③用螺旋測微器測量擋光片沿運動方向的寬度，如圖2，則________。④用擋光片寬度與擋光時間求平均速度，當(dāng)擋光片寬度很小時，可以將平均速度當(dāng)成瞬時速度。⑤用刻度尺測量光電門1和2間的距離。⑥查表得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?。⑦為驗證機械能守恒定律，請寫出還需測量的物理量（并給出相應(yīng)的字母表示）__________，用以上物理量寫出驗證方程_____________。14、（10分）(本題9分)用如圖所示的裝置“驗證機械能守恒定律”．實驗室所給的電源為輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重物從高處由靜止開始下落，重物拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量．第14題圖第14題圖(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器材；B．將打點計時器接到電源的“交流輸出”端上；C．用天平測量出重物的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的重物，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．其中沒有必要進行的操作步驟是。(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)(2)某同學(xué)在上述驗證機械能守恒定律的實驗中得到一條較為理想的紙帶，若Ｏ點為重物下落的起始點，重物的質(zhì)量m，電源的頻率為f,則重物從Ｏ到Ｃ過程減小的重力勢能；增加的動能。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，用給出的字母表示）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）在地球上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m的物體P置于彈簧上端，用力壓到彈簧形變量為3x0處后由靜止釋放，從釋放點上升的最大高度為4.5x0，上升過程中物體P的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實線所示。若在另一星球N上把完全相同的彈簧豎直固定在水平桌面上，將物體Q在彈簧上端點由靜止釋放，物體Q的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中虛線所示。兩星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，星球N半徑為地球半徑的3倍。忽略兩星球的自轉(zhuǎn)，圖中兩條圖線與橫、縱坐標軸交點坐標為已知量。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的質(zhì)量比；(3)在星球N上，物體Q向下運動過程中的最大速度。16、（12分）(本題9分)“場”是除實物以外物質(zhì)存在的另一種形式，是物質(zhì)的一種形態(tài)．可以從力的角度和能量的角度來描述場．反映場力性質(zhì)的物理量是場強．（1）真空中一個孤立的點電荷，電荷量為+Q，靜電力常量為k，推導(dǎo)距離點電荷r處的電場強度E的表達式．（2）地球周圍存在引力場，假設(shè)地球是一個密度均勻的球體，質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．a(chǎn)．請參考電場強度的定義，推導(dǎo)距離地心r處（其中r≥R）的引力場強度E引的表達式．b．理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．推導(dǎo)距離地心r處（其中r＜R）的引力場強度E引的表達式．17、（12分）(本題9分)2012年12月28日，武漢地鐵2號線正式通車．已知相距4000m的甲乙兩站之間的線路為直線，在調(diào)試運行時，列車出站加速和進站減速的加速度大小均為1m/s2，中途保持勻速運行．列車從甲站由靜止出發(fā)到乙站停止正好用時4min．某次調(diào)試時，列車從甲站出發(fā)比原定的出發(fā)時間晚了20s，但仍保持與原來相同的加速度出站和進站，要使列車仍然準點到達乙站，求此次列車出站加速的時間應(yīng)為多少？

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【解題分析】在△t時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導(dǎo)線中經(jīng)過的長度為v△t，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在△t時間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為v△tS，又由于單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為nvS△t，故D正確，C錯誤；由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在△t時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為I△t，而電子的電荷量為q，則△t時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為，故AB錯誤．所以D正確，ABC錯誤．2、C【解題分析】物體做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，速度一定在變化，但是合力不一定改變，所以加速度不一定改變，如平拋運動，故A、B、D錯誤，C正確；故選C．【題目點撥】物體做曲線運動的條件是合力與速度不在同一條直線上，合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論．3、C【解題分析】α粒子和電子之間有相互作用力，它們接近時就有庫侖引力作用，但由于電子的質(zhì)量只有α粒子質(zhì)量的1/7300，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個灰塵碰撞一樣，α粒子質(zhì)量大，其運動方向幾乎不改變．α粒子散射實驗中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)說明三點：一是原子內(nèi)有一質(zhì)量很大的粒子存在；二是這一粒子帶有較大的正電荷；三是這一粒子的體積很?。痪C上所述，少數(shù)的α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)的原因是原子的正電荷和絕大部分的質(zhì)量都集中在一個很小的核上．故C正確，ABD錯誤．故選C．點睛：本題考查的是α粒子散射實驗．對這個實驗要清楚兩點：一是α粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象；二是對實驗現(xiàn)象的微觀解釋--原子的核式結(jié)構(gòu)．4、C【解題分析】

設(shè)木板的長度為L，木板在地面上移動的距離為s，則有在上述過程中，滑塊的位移x=s+L，則滑塊克服摩擦力做功，摩擦力與相對位移的乘積等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能，即，根據(jù)動能定理可知，木板動能的增加量為fs，滑塊減少的動能為，故C正確，A、B、D錯誤；故選C．5、D【解題分析】

A.根據(jù)豎直方向，所以a運動時間長，而水平勻速，水平位移相同，所以a的水平速度小，A錯誤。B.速度變化率等于加速度大小，兩小球加速度均為g，相同，B錯誤。C.因為落地速度是豎直速度與水平速度的合速度，而a的豎直速度大，水平速度小，所以無法具體比較兩物體落地速度大小，C錯誤。D.落地時速度方向與其初速度方向的夾角正切值，a的初速度小，而運動時間長，所以a落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大，D正確。6、B【解題分析】

A．日心說的代表人物是哥白尼，選項A錯誤；B．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“扭秤”首先較準確地測定了引力常量，選項B正確；C．牛頓用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性，選項C錯誤；D．開普勒得出了行星運動定律，選項D錯誤；故選B。7、CD【解題分析】試題分析：根據(jù)P=Fv知，功率減小，則牽引力減小，開始牽引力等于阻力，根據(jù)牛頓第二定律知，物體產(chǎn)生加速度，加速度的方向與速度方向相反，汽車做減速運動，速度減小，則牽引力增大，則牽引力與阻力的合力減小，知汽車做加速度減小的減速運動，當(dāng)牽引力再次等于阻力時，汽車做勻速運動．故C正確，AB錯誤．當(dāng)額定功率為60kW時，做勻速直線運動的速度為12m/s，則．當(dāng)牽引力再次等于阻力時，又做勻速直線運動，．故D正確．故選CD．考點：牛頓第二定律；功率【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)P=Fv判斷牽引力的變化，會根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化，以及會根據(jù)加速度方向與速度的方向關(guān)系判斷汽車做加速運動還是減速運動．8、BC【解題分析】

A．汽車所受的牽引大小為F＝B．根據(jù)動能定理可得t時刻的動能為Ek=Pt-fs，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得此時的加速度大小為a＝D．由已知可知，牽引力的功率為P，由于不知在t時刻是否已經(jīng)做勻速運動，故不一定等于fv，故D錯誤。9、BD【解題分析】

A.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯誤；B.將質(zhì)量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；C.根據(jù)動能定理，用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯誤；D.物體克服重力做功就是重力做負功.假設(shè)上升高度為H，則重力做負功為mgH，重力勢能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確。10、AC【解題分析】

AC．不計水的阻力，人與船組成的系統(tǒng)動量守恒，以人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv船=0v=8v船人與船的動能之比：故AC正確；B．人與船組成的系統(tǒng)動量守恒，以人的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv-Mv船=0，v=8v船vt=8v船ts人=8s船故B錯誤；D．人與船組成的系統(tǒng)動量守恒，人突然停止走動后，人的動量為零，則小船的動量也為零，速度為零，即人停止走動后，船立即停止運動，故D錯誤；故選AC．點睛：本題考查了動量守恒定律的應(yīng)用，知道動量守恒的條件、應(yīng)用動量守恒定律、動能計算公式即可正確解題；對人船模型要知道：“人走船走”，“人停船?！钡牡览恚?1、BC【解題分析】本題考查的是功機械能的相關(guān)問題，起重機對物體的拉力大小為ma-mg，A錯誤；起重機對物體做功為m（g+a）H，B正確；物體的動能增加了m（g+a）H-mgH=maH，C正確；物體的機械能增加了m（g+a）H，D錯誤；12、AC【解題分析】

AB.從微觀角度來說，在t時間內(nèi)能通過某一橫截面的自由電子必須處于長度為vt的圓柱體內(nèi)，此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為N=nV=nvSt，故A正確，B錯誤；CD.從電流的定義式來說，故在t時間內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為It，通過橫截面的自由電子數(shù)目為，故C正確，D錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、6.710鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2【解題分析】

③[1]根據(jù)螺旋測微器測量原理得⑦[2][3]為驗證機械能守恒定律，還需測量鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2。對系統(tǒng)，因為動能的增加量等于重力勢能的減少量，則驗證方程為14、（1）C；（2分）（2）mg(x0+x1)；（3分）。(3分)【解題分析】本題考查的是對“驗證機械能守恒定律”實驗的應(yīng)用問題，由于實驗結(jié)果與物體質(zhì)量無關(guān)，故步驟C是不必要的；其他步驟為實驗的內(nèi)容及步驟；從O到C下落的高度為x0+x1，故重力勢能減少量為mg(x0+x1)；根據(jù)動能定理，合外力做功，增加的動能三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)2:1(2)2:9(3)【解題分析】

（1）由圖象可知，地球表面處的重力加速度為g1=a0星球N表面處的重力加速度為g2=則地球表面和星球N表面重力加速度之比為2∶1（2）在星球表面，有其中，M表示星球的質(zhì)量，g表示星球表面的重力加速度，R表示星球的半徑。則M=因此，地球和星球N的質(zhì)量比為2∶9（3）設(shè)物體Q的質(zhì)量為m2，彈簧的勁度系數(shù)為k