2023-2024學年新疆石河子高級中學高一物理第二學期期末考試模擬試題含解析

2023-2024學年新疆石河子高級中學高一物理第二學期期末考試模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)太陽系中有一顆繞太陽公轉的行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的4倍，則該行星繞太陽公轉的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年2、(本題9分)下列關于速度、速率和加速度的說法，正確的是A．速度、速率和加速度均為矢量B．速度越大，加速度也一定越大C．速率等于位移與經過這段位移所用時間的比值D．速度變化越慢，加速度越小3、(本題9分)三個相同金屬球，原來有兩個小球帶電荷量相等，相互間的引力為F，用第三個不帶電的小球，依次接觸兩個帶電小球后再移走，則原來兩個帶電小球之間的相互吸引力變?yōu)锳．F2B．C．F8D．4、(本題9分)入射光A照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應，若改用頻率更大入射光B射到某金屬表面，而保持兩種入射光的強度相同，那么以下說法中正確的是（

）A．從光照到金屬表面上到發(fā)射出光電子之間的時間間隔將明顯變小B．逸出的光電子的最大初動能減小C．單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目將減小D．有可能不發(fā)生光電效應5、在電場中的某點放一個檢驗電荷，其電荷量為q，受到的電場力為F，則該點的電場強度為，下列說法正確的是()A．若移去檢驗電荷，則該點的電場強度為0B．若檢驗電荷的電荷量變?yōu)?q，則該點的場強變?yōu)?EC．若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點的場強大小不變，但方向相反D．若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點的場強大小、方向均不變6、(本題9分)如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質量為m(包括雪具在內)的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g．在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是()A．運動員減少的重力勢能全部轉化為動能B．運動員獲得的動能為mghC．運動員克服摩擦力做功為mghD．下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh7、如圖甲所示為某一點電荷Q產生的電場中的一條電場線，A、B為電場線上的兩點，一質子由靜止開始在電場力作用下從A運動到B的過程中，其速度—時間圖象如圖乙所示，則下列敘述正確的是（）A．電場線方向由A指向BB．場強大小EA>EBC．Q可能為負電荷，也可能為正電荷D．Q在A的左側且為負電荷8、(本題9分)如圖所示，圓心在O點，半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一段不可伸長的輕繩兩端系著質量分別為m和4m的小球A和B（均可視為質點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，B位于c點，從靜止釋放，設輕繩足夠長，不計一切摩擦，則在B球由c下滑到a的過程中（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對小球B做功的功率一直不變C．小球A的機械能一直增加D．小球B經過a點時的速度大小為9、如圖所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．物體在傳送帶上的劃痕長B．傳送帶克服摩擦力做的功為C．電動機多做的功為D．電動機增加的功率為10、(本題9分)如圖甲，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的位移-時間圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷（）A．碰后m2和m1都向右運動B．m2=0.3kgC．碰撞過程中系統(tǒng)沒有機械能的損失D．碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能11、如圖所示,長為L的細繩的一端固定于O點,另一端系一個小球,在O點的正下方L/2釘一個光滑的釘子A,小球開始時θ=60°的位置擺下.則細繩碰到釘子前后，下列說法正確的是（

）A．繩對小球的拉力之比為2：3 B．小球所受合外力之比為1：2C．小球做圓周運動的線速度之比為2：3 D．小球做圓周運動的角速度之比為1：212、物體在運動過程中，克服重力做功為50J，則A．重力做功為50JB．物體的重力勢能一定增加了50JC．重力做了50J的負功D．物體的重力勢能一定減少了50J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)某實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質量均為M，在A的上面套一個比它大一點的環(huán)形金屬塊C，在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫，鉤碼A能通過狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過，開始時A距離狹縫的高度為，放手后，A、B、C從靜止開始運動（1）利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后落地用時，則鉤碼A通過狹縫的速度為_______（用題中字母表示）；（2）若通過此裝置驗證機械能守恒定律，還需要測出環(huán)形金屬框C的質量m，當地重力加速度為g，若系統(tǒng)的機械能守恒，則需滿足的等式為___________（用題中字母表示）；（3）為減小測量時間的誤差，有同學提出如下方案：實驗時調節(jié)，測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t，來計算鉤碼A通過狹縫的速度，你認為可行嗎？若可行，寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達式；若不可行，請簡要說明理由________、___________．14、（10分）(本題9分)如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律.(1)供實驗選擇的重物有以下四個，應選擇___________A．質量為10g的砝碼B．質量為50g的塑料球C．質量為200g的木球D．質量為200g的鐵球(2)安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示，紙帶的___________端(選填“左”或“右’)與重物相連。(3)上圖中O點為打點起始點，且速度為零。選取紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點，為驗證重物對應O點和F點機械能是否相等，并使數據處理簡便，應測量O、F兩點間的距離h1和E、G兩點間的距離h2。(4)已知重物質量為m，打點計時器打點周期為T，從O點到F點的過程中重物動能的增加量△E=___________(用本題所給字母表示)(5)某同學在實驗中發(fā)現重物增加的動能略小于減少的重力勢能，于是深入研究阻力對本實驗的影響。他測出各計數點到起始點O的距離h，并計算出各計數點的速度v，用實驗測得的數據繪制出v2-h圖線，如圖所示。已知當地的重力加速度g=9.8m/s2，由圖線求得重物下落時受到阻力與所受重力的百分比為___________%(保留兩位有效數字)。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)U形管兩臂粗細不同，開口向上，封閉的粗管橫截面積是開口的細管的三倍，管中裝入水銀，大氣壓為76cmHg.開口管中水銀面到管口距離為11cm，且水銀面比封閉管內高4cm，封閉管內空氣柱長為11cm，如圖所示.現在開口端用小活塞封住，并緩慢推動活塞，使兩管液面相平，推動過程中兩管的氣體溫度始終不變，試求：（1）粗管中氣體的最終壓強；（2）活塞推動的距離.16、（12分）(本題9分)“嫦娥一號”的成功發(fā)射，為實現中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步．已知“嫦娥一號”繞月飛行軌道近似為圓形，距月球表面高度為H，飛行周期為T，月球的半徑為R，引力常量為G．求：(1)“嫦娥一號”繞月飛行時的線速度大小；(2)月球的質量；(3)若發(fā)射一顆繞月球表面做勻速圓周運動的飛船，則其繞月運行的線速度應為多大．17、（12分）質量m=3kg的小球用一根長L=2.5m的輕繩系在光滑水平面的上方O點，O點到水平面的距離h=2m．現拉直輕繩，給小球一個初速度，可使小球在水平面內做圓周運動．不計一切阻力，重力加速度g=10m/s2（計算結果可以用分數或根式表示）．求：(1)小球能在該水平面內做圓周運動的最大角速度0；(2)若小球做圓周運動的角速度=2rad/s時，則小球對水平面的壓力多大？

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】

設地球半徑為R，則行星的半徑為4R，根據開普勒第三定律得：解得：地球的公轉周期為1年，則說明該行星的公轉周期為8年．A.10年與計算結果不符，故A不符合題意．B.2年與計算結果不符，故B不符合題意．C.4年與計算結果不符，故C不符合題意．D.8年與計算結果相符，故D符合題意．2、D【解析】

A、加速度和速度都是矢量都有大小和方向；速率是指速度的大小，為標量，只有大小無方向，A錯誤．B、物體的速度很大，但不一定會變化或變化很小，則加速度很小或等于零，如勻速直線的物體，速度很大，但加速度為零，B錯誤．C、速度對應位移是矢量，平均速率對應路程是標量，C錯誤．D、根據加速度的定義式，速度變化慢是指對于一個速度的變化量所用的時間很長，則表示加速度小，D正確．故選D．【點睛】把握加速度的定義式中各個物理量的含義以及各個物理量之間的關系是解決此類問題的關鍵，是正確理解加速度的定義的基礎．3、C【解析】因為題中兩球之間為吸引力，故兩者帶等量異種電荷，假設A帶電量為Q，B帶電量為-Q，兩球之間的相互吸引力的大小是F=kQ2r2，第三個不帶電的金屬小球C與A接觸后，A和C的電量都為Q2，C與B接觸時先中和再平分，則C、B分開后電量均為-【點睛】要清楚帶電體相互接觸后移開，同種電荷電量平分，異種電荷電量先中和再平分．根據庫侖定律的內容，找出變化量和不變量求出問題．4、C【解析】

若能發(fā)生光電效應，發(fā)生光電效應的時間與光的強度無關。故A錯誤；入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應。若入射光的強度不變，頻率變大，可知仍然可以發(fā)生光電效應，根據光電效應方程Ekm=hv-W0知，光電子的最大初動能變大，故BD錯誤；入射光的強度不變，而頻率變大，則入射光的光子的數目減少，單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目將減小，故C正確。故選C?！军c睛】解決本題的關鍵掌握發(fā)生光電效應的條件，知道光的強度不影響是否發(fā)生光電效應，只影響發(fā)出光電子的數目；光強一定，頻率變大，則單位時間內射出的光子數減小，則光電子數減?。?、D【解析】電場中某點的電場強度只取決于電場本身，與檢驗電荷無關，故選D.6、D【解析】試題分析：由牛頓第二定律可求得合外力和摩擦力，由能量守恒定律分析能量是如何轉化的．由動能定理可求得動能的增加量，由摩擦力做功可求得機械能的變化量．由于，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，則運動員減少的重力勢能轉化為動能和摩擦內能，故A錯誤；由牛頓第二定律，人受到的合外力，故合外力做的功，由動能定理可知，物體動能的增加量等于合外力做的功，所以運動員增加的動能為，B錯誤；合外力，故摩擦力大小為，運動員克服摩擦力所做的功，根據功能關系知，減少的機械能等于克服摩擦力做功，為，故C錯誤D正確．7、AB【解析】

A．由乙圖可知質子做加速度越來越小的加速直線運動，所以其受到的電場力越來越小，方向由A指向B。質子帶正電，受到的電場力方向和電場線方向相同，故電場線方向由A指向B。故A正確；B．質子受到的電場力越來越小，由可知EA>EB，故B正確；C．質子的加速度越來越小，說明其離點電荷越來越遠，所以Q在A的左側，因為質子做加速直線運動，所以Q為正電荷。故CD錯誤。故選AB。8、CD【解析】

根據速度的分解知識可知，B球的速度沿繩子方向的分速度等于A的速度，則兩球速度大小不是始終相等，選項A錯誤；重力瞬時功率公式為P=mgvcosα，α是重力與速度的夾角．一開始B球是由靜止釋放的，所以B球在開始時重力的功率為零；B球運動到a點時，α=90°，重力的功率也為零，所以重力對小球B做功的功率先增大后減小，故B錯誤．在B球由c下滑到a的過程中，繩子的拉力一直對A球做正功，由功能原理可知，A球的機械能一直增加．故C正確．設小球B經過a點時的速度大小為v1，此時A球的速度大小為v1．則有：v1=v1cos30°;由系統(tǒng)的機械能守恒得：4mgR（1-cos60°）=mgR+；聯(lián)立解得v1=．故D正確．故選CD．【點睛】本題解題的關鍵是對兩個小球運動情況的分析，知道兩球沿繩子方向的分速度大小相等以及系統(tǒng)的機械能守恒；能用特殊位置法判斷B的重力的瞬時功率．9、AD【解析】

A．物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達到速度v所需的時間在這段時間內物塊的位移傳送帶的位移則物體相對位移故A正確；BC．電動機多做的功轉化成了物體的動能和內能，物體在這個過程中獲得動能就是，由于滑動摩擦力做功，相對位移等于產生的熱量傳送帶克服摩擦力做的功就為電動機多做的功為，故BC錯誤；D．電動機增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為故D正確。故選AD。10、BC【解析】

s-t（位移時間）圖象的斜率等于速度，由數學知識求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運動情況．根據動量守恒定律求解兩球質量關系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能．【詳解】由s-t（位移時間）圖象的斜率得到，碰前的位移不隨時間而變化，處于靜止．向速度大小為，方向只有向右才能與相撞，A正確；由圖讀出，碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，的速度為負方向，說明向左運動，B錯誤；由圖求出碰后和的速度分別為，根據動量守恒定律得，，代入解得，C正確；碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能為，代入解得△E=0，D錯誤．【點睛】本題首先考查讀圖能力，抓住位移圖象的斜率等于速度是關鍵；其次要注意矢量的方向．11、ABD【解析】

A．在最低點由牛頓第二定律得T?mg＝m，則拉力為T＝mg+m，和釘子接觸前繩子拉力為T1＝mg+m＝2mg，接觸釘子后半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，繩子對小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接觸釘子前后繩子的拉力之比為2：3，故A正確；B．線速度大小不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，向心力（合力）增大為原來?倍，故B正確；C．小球由初始位置到最低點的過程中，由動能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，則到達最低點的速度為，和釘子接觸瞬間速度不突變，故C錯誤；D．根據ω＝知，線速度不變，半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?，故角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，所以角速度之比?：2，故D正確；12、BC【解析】克服重力做功，即重力做負功，則重力勢能一定增大，克服重力做多少功，重力勢能就增加多少，故重力勢能增加50J，BC正確．【點睛】重力勢能變化量直接對應重力做功，與其他因素無關，重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增大，且滿足．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）（2）（3）可行；速度【解析】試題分析：（1）由于鉤碼通過狹縫后，C不再對A施加力了，而AB的質量又相等，故鉤碼A做做勻速運動，所以鉤碼A通過狹縫的速度為；（2）若驗證機械能守恒時，因為A降低的重力勢能等于B增加的重力勢能，故重力勢能的減少量為C下降h2的重力勢能的減少量，即mgh2，而系統(tǒng)動能的增加量為，故滿足的等式為時，就證明機械能守恒了；（3）當h1=h2=h時，A的運動是先勻加速運動，后勻速運動，如果設加速的時間為t1，勻速的