山東省菏澤市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期7月期末考試模擬試題含解析

PAGE19-山東省菏澤市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期7月期末考試模擬試題（含解析）一、單選題(本大題共8小題，共24.0分)1.在力學(xué)理論建立的過程中，有很多宏大的科學(xué)家做出了貢獻。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法中不正確的是（）A.美國科學(xué)家富蘭克林通過試驗發(fā)覺并命名了正電荷和負電荷B.庫侖發(fā)覺了庫侖定律但并沒有測出靜電力常量C.開普勒通過探討第谷的行星觀測記錄，發(fā)覺了行星運動三大定律D.牛頓總結(jié)出了萬有引力定律并用扭秤試驗測出了引力常量【答案】D【解析】【詳解】A．美國科學(xué)家富蘭克林通過試驗發(fā)覺并命名了正電荷和負電荷，選項A正確，不符合題意；B．庫侖發(fā)覺了庫侖定律，但是他并沒有測出靜電力常量，選項B正確，不符合題意；C．開普勒通過探討第谷的行星觀測記錄，發(fā)覺了行星運動三大定律，選項C正確，不符合題意；D．牛頓總結(jié)出了萬有引力定律，卡文迪許用扭秤試驗測出了引力常量，選項D錯誤，符合題意。故選D。2.一物體在以xOy為直角坐標系的平面上運動，其運動規(guī)律為x=－2t2－4t，y=3t2＋6t（式中的物理量單位均為國際單位），關(guān)于物體的運動，下列說法正確的是（）A.物體在x軸方向上做勻減速直線運動B.物體運動的軌跡是一條直線C.物體在y軸方向上做變加速直線運動D.物體運動的軌跡是一條曲線【答案】B【解析】【詳解】A．依據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知方向初速度和加速度分別為速度與加速度同向，物體在x軸方向上做勻加速直線運動，A錯誤；B．方向初速度和加速度分別為則初始時刻可知初速度與加速度共線，物體運動的軌跡是一條直線，B正確，D錯誤；C．物體在y軸方向上加速度恒定且與速度同向，所以物體做勻加速直線運動，C錯誤。故選B。3.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相同，實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，由此可知（）A.三個等勢面中，c等勢面電勢最高B.電場中Q點的電勢能大于P點C.該帶電質(zhì)點通過P點時動能較大D.該帶電質(zhì)點通過Q點時加速度較大【答案】A【解析】【詳解】A．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶負電，因此電場線指向左上方，沿電場線電勢降低，故c等勢線的電勢最高，故A正確；BC．因為從Q到P電場力做負功，則電勢能變大，動能減小，則Q點的電勢能小于P點的電勢能，帶電質(zhì)點通過Q點時動能較大，選項BC錯誤；D．由于相鄰等勢面之間的電勢差相同。等勢線密的地方電場線密場強大，故P點位置電場強度比Q點較大，電場力大，依據(jù)牛頓其次定律，在P點的加速度也大，故D錯誤。故選A。4.如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知P、Q、M三顆衛(wèi)星均做勻速圓周運動，其中P是地球同步衛(wèi)星，則（）A.衛(wèi)星P、M的角速瘦 B.衛(wèi)星Q、M的加速度C.衛(wèi)星P、Q的機械能肯定相等 D.衛(wèi)星P和Q均可相對地面靜止【答案】A【解析】【詳解】A．由萬有引力供應(yīng)向心力G=mω2r得則半徑大的角速度小，則ωP<ωM，故A正確；B．由萬有引力供應(yīng)向心力G=ma得a=G衛(wèi)星Q、M的加速度aQ<aM．故B錯誤；C．衛(wèi)星P、Q的質(zhì)量關(guān)系不確定，則機械能不肯定相等，選項C錯誤；D．衛(wèi)星Q的軌道平面不與赤道重合，則不行能相對地面靜止，選項D錯誤。故選A。5.如圖所示，李明和張華在小區(qū)電梯內(nèi)看到一則小廣告：“鐵籠飛車燃情登場，擺脫地心引力，給你一場極限視覺享受”。關(guān)于廣告內(nèi)容，二人發(fā)生了爭技，以下是二人的說法，你認為正確的是（）A.飛車不行能擺脫地心引力，除非飛車速度達到7.9km/sB.飛車不行能擺脫地心引力，除非飛車速度能夠超過11.2km/sC.若飛車速度足夠大，最終可以成為一顆繞地球運動且速度大于7.9km/s衛(wèi)星D.由牛頓運動定律可知，只要飛車始終加速，速度最終就可以超過光速【答案】B【解析】【詳解】AB．要想脫離地球的引力而飛出地球，其速度必需要大于其次宇宙速度11.2km/h，則選項A錯誤，B正確；C．第一宇宙速度7.9km/h是繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，則即使飛車速度足夠大，最終也不行能成為一顆繞地球運動且速度大于7.9km/s的衛(wèi)星，選項C錯誤；D．光速是自然界速度的極限，在任何參考系中，物體的運動速度都不能超過光速，故D錯誤。故選B。6.一輛汽車在水平路面上由靜止啟動，在前4s內(nèi)做勻加速直線運動，4s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=3×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.2倍，g取10m/sA.汽車的最大速度為20m/sB.汽車的額定功率為180kWC.汽車在前4s內(nèi)的牽引力為1.5×104ND.汽車在前4s內(nèi)牽引力做的功為3.6×105J【答案】A【解析】【詳解】ABC．汽車勻加速啟動，則在勻加速階段，牽引力恒定，由圖可知，在勻加速運動階段加速度依據(jù)牛頓其次定律代數(shù)解得在4s末，汽車達到額定功率，依據(jù)代數(shù)可得，汽車的額定功率為當達到額定功率后，功率不再改變，速度接著增加，故牽引力減小，當牽引力減小到等于阻力時，汽車達到最大速度。有解得所以A選項符合題意，BC選項不合題意，故A正確，BC錯誤；D．汽車在前4s內(nèi)牽引力做的功為聯(lián)立解得所以D選項不合題意，故D錯誤。故選A。7.如圖所示，有豎直向下的勻強電場，A、B兩等勢面間的距離為5cm，電勢差為25V，在電場中的P點固定放置電荷量為5×10-9CA.只有一點，在P點的下方30cm處B.只有一點，在P點的上方30cm處C.有兩點，在P點的上方和下方30cm處各有一點D.有若干個點，均在以P點為圓心的圓周上【答案】A【解析】【詳解】據(jù)題A、B兩個等勢面的電勢差為U、距離為d，則勻強電場的場強設(shè)M的場強變?yōu)榱?，說明負電荷在M點產(chǎn)生的場強與勻強電場的場強大小相等，方向相反，則M點必定與P點在同一電場線上，且位于P點下方。設(shè)M、P之間的距離為r。則有聯(lián)立解得故選A。8.如圖所示，無限大勻稱帶正電薄板豎直放置，其四周空間的電場可認為是勻強電場．光滑絕緣細管垂直于板穿過中間小孔，一個視為質(zhì)點的帶負電小球在系管內(nèi)運動，以小孔為原點建立x軸，軌道x軸正方向為加速度a、速度v的正方向，下圖分別表示x軸上各點的電勢，小球的加速度a、速度v和動能隨x的改變圖像，其中正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A.在范圍內(nèi)，當增大時，由，可知，電勢差勻稱增大，應(yīng)為向上傾斜的直線；在范圍內(nèi)，當增大時，由，可知，電勢差勻稱減小，也應(yīng)為向下傾斜的直線，故A錯誤；B.在范圍內(nèi)，電場力向右，加速度向右，為正值；在范圍內(nèi)，電場力向左，加速度向左，為負值；故B錯誤；C.在范圍內(nèi)，依據(jù)動能定理得：，圖象應(yīng)是曲線；同理，在范圍內(nèi)，圖線也為曲線，故C錯誤；D.在范圍內(nèi)，依據(jù)動能定理得：，圖象應(yīng)是傾斜的直線；同理，在范圍內(nèi)，圖線也為傾斜的直線，故D正確．故選D二、多選題(本大題共4小題，共16.0分)9.靜電現(xiàn)象在技術(shù)中有很多應(yīng)用，圖中四張圖片反映的是靜電技術(shù)在生活中的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A.甲圖為超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的平安，他們必需穿上橡膠制成的絕緣衣服B.圖乙為家用煤氣灶的點火裝置，它是依據(jù)尖端放電的原理而制成的C.圖丙為避雷針的示意圖，只要在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒即可防止建筑物被雷擊D.圖丁為靜電噴漆的示意圖，靜電噴滓時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相反的電荷，這樣使油漆與金屬表面結(jié)合得更堅固，這個過程中帶電油漆霧滴的電勢能減小【答案】BD【解析】【詳解】A．由靜電屏蔽原理可知，金屬殼或金屬網(wǎng)內(nèi)的場強到處為零，因此超高壓帶電作業(yè)的工作人員，為了保證他們的平安，必需穿上摻入金屬絲制成的衣服，故A錯誤；B．家用煤氣灶的點火裝置，它是依據(jù)尖端放電的原理而制成的，故B正確；C．避雷針通過接地引線與接地裝置連接，有雷電時通過就尖端放電避開累計，只在高大建筑物屋頂插入一根尖銳的導(dǎo)體棒而不接地，不能防止建筑物被雷擊，故C錯誤；D．靜電噴漆時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相反的電荷，這樣使油漆與金屬表面結(jié)合得更堅固，這個過程中電場力對帶電油漆霧滴做正功，其電勢能減小，故D正確。故選BD。10.如圖所示.，粗糙斜面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連，彈簧處于自然長度時物塊位于O點.現(xiàn)將物塊拉到A點后由靜止釋放，物塊運動到最低點B，圖中B點未畫出.下列說法中正確的是()A.B點肯定在O點下方B.速度最大時，物塊的位置可能在O點下方C.從A到B的過程中，物塊和彈簧的總機械能肯定減小D.從A到B的過程中，物塊減小的機械能可能大于它克服摩擦力做的功【答案】BCD【解析】【詳解】A．彈簧處于自然長度時物塊處于O點，所以在O點，彈簧彈力為零，物體從A向B運動過程，受重力、支持力、彈簧的拉力和滑動摩擦力，當平衡時速度最大，由于不知道摩擦力與重力沿斜面對下的分力大小，所以無法推斷B點在O點的上方還是下方，故A錯誤；B．物體從A向B運動過程，受重力、支持力、彈簧的拉力和滑動摩擦力，當平衡時速度最大，此時摩擦力平行斜面對上；若mgsinθ＜f，所以當彈力和重力沿斜面的重量等于摩擦力時，速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，所以速度最大時，物塊的位置在O點上方；若mgsinθ＞f，所以當重力沿斜面的重量等于摩擦力和彈簧彈力時，速度最大，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，所以速度最大時，物塊的位置在O點下方，若mgsinθ=f，當彈力為零時，速度最大，此時彈簧處于原長，所以速度最大時，物塊的位置在O點，故B正確；C．從A到B的過程中，滑動摩擦力始終做負功，故物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減小，故C正確；D．從A到B的過程中，依據(jù)能量守恒定律，物塊減小的機械能等于彈性勢能的減小量和克服摩擦力做的功之和，若彈簧的彈性勢能增加時，則物塊減小的機械能大于它克服摩擦力做的功，故D正確．11.如圖所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以肯定的初速度沿斜面對上做勻減速運動，加速度大小等于重力加速度的大小g．物塊上升的最大高度為H，則此過程中，物塊的（）A.動能損失了2mgHB.動能損失了mgHC.機械能損失了mgHD機械能損失了mgH【答案】AC【解析】【分析】知道加速度，依據(jù)牛頓其次定律和動能定理可求得動能的損失；依據(jù)牛頓其次定律求出摩擦力，得到摩擦力做功，即可依據(jù)功能關(guān)系求解機械能的損失．【詳解】AB．已知物體上滑的加速度大小為g，由動能定理得：動能損失等于物體克服合外力做功為：，故A正確B錯誤；CD．設(shè)摩擦力的大小為f，依據(jù)牛頓其次定律得：，解得：，則物塊克服摩擦力做功為：，依據(jù)功能關(guān)系可知機械能損失了mgH，故C正確D錯誤．【點睛】解決本題的關(guān)鍵依據(jù)動能定理可求得動能的改變，駕馭功能關(guān)系，明確除了重力以外的力做功等于物體機械能的改變．12.如圖兩個等量正電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點。一個電量為1C，質(zhì)量為2kg的小物塊從C點靜止釋放，依次通過BA兩點，圖像如圖所示，其中B點為整條圖線斜率最大的位置(圖中標出了切線)。則下列說法正確的是（）A.由C點到A點的過程中，電勢漸漸降低B.由C到A的過程中物塊的電勢能先減小后變大C.B點為中垂線上電場強度最大的點，場強D.AB兩點的電勢差【答案】AC【解析】【詳解】A．兩個等量同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側(cè)，故由C點到A點的過程中電勢漸漸降低，A正確；B．由C到A的過程中帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能始終減小，B錯誤；C．從速度時間圖像可知，帶電粒子在B點的加速度最大，為所受的電場力最大為依據(jù)解得最大的場強為C正確；D．小物塊通過BA兩點依據(jù)動能定理得解得則D錯誤。故選AC。三、試驗題(本大題共3小題，共21.0分)13.如圖所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間關(guān)系的試驗裝置圖，轉(zhuǎn)動手柄，可變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板供應(yīng)，同時，球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比即為兩個球所受向心力的比值。（1）在這個試驗中，我們采納了_______________(選填“志向試驗法”“限制變量法”“等效替代法”)探究向心力的大小與質(zhì)量心、角速度和半徑r之間的關(guān)系。探究向心力的大小與圓周運動角速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量_________(選填“相同”或“不同的球”，分別放在擋板C與___________(選填“擋板A”或“擋板B”)處，同時選擇半徑______(選填“相同”或“不同”的兩個塔輪。)（2）當用兩個質(zhì)量相等的小球做試驗，并且左力小球的軌道半徑是右邊小球軌道半徑的兩倍時，轉(zhuǎn)動時發(fā)覺右邊標尺上露出的紅白等間的等分格數(shù)為左邊的2倍，那么左邊塔輪與右邊塔輪之間的角速度之比為_________?！敬鸢浮?1).限制變量法(2).相同(3).擋板A(4).不同(5).1：2【解析】【詳解】(1)[1]該試驗采納限制變量法探討向心力的大小與質(zhì)量心、角速度和半徑r之間的關(guān)系[2][3][4]當探究向心力的大小與圓周運動角速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量相同的小球，并且運動軌道半徑也相同，只是角速度不同，也就是皮帶連接的兩個塔輪的半徑不同。(2)[5]依據(jù)由于，整理可得14.如圖所示的試驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連．(1)使電容器帶電后與電源斷開①上移左極板，可視察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角________(選填“變大”“變小”或“不變”);②將極板間距離減小時，可視察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角________(選填“變大”“變小”或“不變”)；③兩板間插入一塊玻璃，可視察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角________(選填“變大”“變小”或“不變”)．(2)下列關(guān)于試驗中運用靜電計的說法中正確的有（）A．運用靜電計的目的是視察電容器電壓的改變狀況B．運用靜電計的目的是測量電容器電荷量的改變狀況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代【答案】(1).變大(2).變小(3).變小(4).A【解析】【詳解】(1)[1][2][3]依據(jù)電容的定義式和電容的確定式得當上移左極板時，S減小，則U增大，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變大；減小板間距離d時，則U減小，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變??；插入玻璃后，相對介電常數(shù)εr增大，則U減小，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變小(2)[4]AB.靜電計可測量電勢差，依據(jù)指針張角的大小，視察電容器電壓的改變狀況，無法推斷電量的改變狀況，故A正確，B錯誤CD.靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．電流表、電壓表線圈中必需有電流通過時，指針才偏轉(zhuǎn)，故CD錯誤．15.在驗證機械能守恒定律的試驗中，質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止起先落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，就可驗證機械能守恒定律．（1）如圖所示，O點為起始點，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出點O、A間的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，運用的溝通電的頻率為f，則C點的速度為________，打點計時器在打C點時重錘的動能為________，打點計時器在打O點和C點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的削減量為_______.（2）利用該裝置也可以測量重錘下落的加速度，則加速度的表達式為a=___________.（3）在驗證機械能守恒定律的試驗中發(fā)覺，重錘減小的重力勢能總是略大于重錘動能的增加，其主要緣由是在重錘帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用．若已知當?shù)刂亓铀俚闹禐間，則重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F＝____________．【答案】(1).（s1+s2）f/4(2).m(s1+s2)2f2/32(3).mg(s0+s1)(4).（s2-s1）f2/4(5).【解析】【詳解】（1)[1]C點的速度為是AE段的平均速度[2]打點計時器在打C點時重錘的動能[3]打點計時器在打O點和C點的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的削減量為（2）[4]由公式解得（3）[5]依據(jù)牛頓其次定律得：解得：四、計算題(本大題共3小題，共38分)16.如圖所示，內(nèi)壁光滑的彎曲鋼管固定在天花板上，一根牢固的細繩穿過鋼管，兩端分別拴著一個小球A和B。小球A和B的質(zhì)量之比，當小球A中水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，小球A到管口的繩長為l，此時小球B恰好處于平衡狀態(tài)。管子的內(nèi)徑粗細不計，重力加速度為g。試求：(1)拴著小球A的細繩與豎直方向的夾角θ；(2)小球A轉(zhuǎn)動的周期?！敬鸢浮?1)θ=60°；(2)【解析】【詳解】(1)對于小球B繩子的拉力T=mBg對A球分析，在豎直方向上的合力為零，則Tcosθ=mAg則：cosθ=，即θ=60°(2)依據(jù)牛頓其次定律得，解得17.如圖所示，水平面與豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形軌道在B點相切．一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至離B點3R的A處由靜止釋放，物體沿水平面對右滑動，一段時間后脫離彈簧，經(jīng)B點進入半圓軌道時對軌道的壓力為8mg，之后沿圓形軌道通過高點C時速度為。物體與水平面間動摩擦因數(shù)為0.5，不計空氣阻力．求：（1）經(jīng)B點時物體的向心力大?。唬?）離開C點后物體運動的位移；（3）彈簧的彈力對物體所做的功?！敬鸢浮?1)7mg；(2)，方向與水平面成45°的角斜向左下方；(3)5mgR【解析】【詳解】(1)物塊對軌道的