安徽省示范高中培優(yōu)聯(lián)盟2023年物理高一第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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)探測器繞月球做勻速圓周運(yùn)動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動，則變軌后與變軌前相比()A．軌道半徑變小B．向心加速度變小C．線速度變小D．角速度變小2、如圖所示，一重為G的物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右勻速運(yùn)動一段距離x．在此過程中，重力G和恒力F對物塊所做的功分別為（）A．0，F(xiàn)xcosαB．0，F(xiàn)xC．Gx，0D．Gxcosα，03、(本題9分)如圖所示，兩個靠摩擦傳動(不打滑)的輪P和Q水平放置，A、B二個物塊如圖放置，已知兩輪半徑Rp:RQ＝2:1，A、B物塊距轉(zhuǎn)軸距離rA：rB=1:1.且mA：mB＝1:2.當(dāng)主動輪P勻速轉(zhuǎn)動時，兩物塊與圓盤均保持相對靜止，則A．A、B二個物塊的角速度之比為1:1B．A、B二個物塊的線速度之比為1:1C．A、B二個物塊的加速度之比為1:4D．A、B二個物塊所受的靜摩擦力之比為1:44、(本題9分)如圖所示，小車A用輕繩繞過不計摩擦的定滑輪與物體B相連。當(dāng)小車A以恒定的速度v向左運(yùn)動時，則對于B物體來說，下列說法正確的是（）A．勻速上升B．加速上升C．物體B受到的拉力等于B物體受到的重力D．物體B受到的拉力小于B物體受到的重力5、(本題9分)利用電容傳感器可檢測礦井滲水，及時發(fā)出安全警報，從而避免事故的發(fā)生；如圖所示是一種通過測量電容器電容的變化來檢測礦井中液面高低的儀器原理圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體（礦井中含有雜質(zhì)的水）），A、C構(gòu)成電容器．已知靈敏電流表G的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系：電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)．若礦井滲水（導(dǎo)電液體深度h增大），則電流表（）A．指針向右偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器充電B．指針向左偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器充電C．指針向右偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器放電D．指針向左偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器放電6、如圖所示，體操運(yùn)動員在落地時總要屈腿，這是為了（）A．減小落地時的動量B．減小落地過程的動量變化C．減少作用時間增大作用力D．增加作用時間減小作用力7、(本題9分)下列關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差關(guān)系的說法錯誤的是()A．任意兩點(diǎn)的電勢差，等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)沿電場方向距離的乘積B．沿著電場線方向，相同距離上的電勢降落必定相等C．在相同距離上，場強(qiáng)大的兩點(diǎn)間電勢差也必定大D．電勢降低的方向，必定是電場強(qiáng)度的方向8、任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場，萬有引力是通過引力場發(fā)生作用的。引入“引力場強(qiáng)度”A來表示引力場的強(qiáng)弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場強(qiáng)度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小9、(本題9分)變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度，如圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則()A．該車可變換兩種不同擋位B．該車可變換四種不同檔位C．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA：ωD．當(dāng)A輪與D輪組合時，兩輪的角速度之比ωA：ω10、如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與該小球相連．現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿豎直桿運(yùn)動經(jīng)過B點(diǎn)，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈簧彈力大小相等．在小球由A到B的過程中A．加速度等于重力加速度的位置有兩處B．彈簧彈力的功率為0的位置只有一處C．彈簧彈力對小球做功等于零D．彈簧彈力做正功過程中小球運(yùn)動的距離等于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運(yùn)動的距離11、(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，滑到大環(huán)的最低點(diǎn)的過程中，(重力加速度大小為g)()A．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時處于失重狀態(tài)B．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時處于超重狀態(tài)C．此過程中小環(huán)的機(jī)械能守恒D．小環(huán)滑到大環(huán)最低點(diǎn)時，大圓環(huán)對桿的拉力大于(m＋M)g12、(本題9分)如圖所示，水平地面上不同位置的三個物體沿三條不同的路徑拋出，最終落在同一點(diǎn)，三條路徑的最高點(diǎn)是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．沿路徑1拋出的物體落地的速率最大B．沿路徑3拋出的物體在空中運(yùn)動的時間最長C．三個物體拋出時初速度的豎直分量相等D．三個物體拋出時初速度的水平分量相等二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖甲所示，用落體法驗證機(jī)械能守恒定律，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電的周期為0.02s。（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點(diǎn)時重物的速度為________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）某同學(xué)選用兩個形狀相同，質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實驗，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙丙所示，由圖象可知a的質(zhì)量m1________b的質(zhì)量m2。（選填“大于”或“小于”）（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實驗中存在各種阻力，已知實驗所用重物的質(zhì)量m2＝0.052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律。（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件；B．將打點(diǎn)計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，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(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)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。指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E_______（填選項對應(yīng)的字母）。（2）實驗中得到一條紙帶，如圖所示。根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、B、C、D、E，測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為S0，點(diǎn)A、C間的距離為S1，點(diǎn)C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，設(shè)重錘質(zhì)量為m，則打點(diǎn)計時器打C點(diǎn)時重錘的動能為___________，打點(diǎn)計時器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時間內(nèi)重錘的重力勢能的減少量為________。利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a＝_____________。（3）在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是______（填“大于”或“小于”）重錘動能的增加，其原因主要是因為_____________。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)如圖所示，有一輕質(zhì)桿OA，可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，在桿的另一端A點(diǎn)和中點(diǎn)B各固定一質(zhì)量為m的小球，設(shè)桿長為L，開始時桿靜止在水平位置，求桿釋放后，桿轉(zhuǎn)到豎直位置時，A、B點(diǎn)兩小球的重力勢能減少了多少；A、B點(diǎn)兩球的速度各是多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示電路中，，，開關(guān)S閉合時電壓表示數(shù)為11.4V，電流表示數(shù)為0.2A，開關(guān)S斷開時電流表示數(shù)為0.3A，求：(1)電阻的值．(2)電源電動勢和內(nèi)電阻．17、（12分）(本題9分)1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量的實驗，實驗時，用雙子星號字宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2(后者的發(fā)動機(jī)已熄火)．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速(如圖)，推進(jìn)器的平均作用力F等于895N，推進(jìn)器開動時間為7s．測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s．已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m1=3400kg，求：(1)火箭組的質(zhì)量m是多大？(2)已知火箭組的實際質(zhì)量為3660kg，求該次測量的相對誤差，已知相對誤差=×100%

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】試題分析：由于GMmr2=m(2πT)2r，所以r=3GMT24π2，T變小，r變小，A正確；又GMmr2=man，a考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力列式求解即可得到線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系；根據(jù)周期變小，先得到軌道半徑的變化，再得出其它量的變化。視頻2、A【解析】由功的公式可得恒力做功為：W=Fxcosα，因重力的方向與位移的方向垂直，所以重力做功為0，故選A正確。點(diǎn)睛：本題考查功的公式，在解題時要注意夾角為力和位移之間的夾角。3、C【解析】

A.因為靠摩擦傳動輪子邊緣上點(diǎn)的線速度大小相等，所以vP=vQ，Rp：RQ=1：1，根據(jù)v=rω知，ωA：ωB=1：1；故A錯誤.B.A、B兩點(diǎn)的半徑大小相等，根據(jù)v=ωr知，vA：vB=ωA：ωB=1：1；故B錯誤.C.根據(jù)向心加速度的公式：a=ωv，A、B兩點(diǎn)的角速度ωA：ωB=1：1，線速度vA：vB=1：1．則aA：aB=1：4；故C正確.D.因aA：aB=1：4，mA：mB=1：1．根據(jù)牛頓第二定律：f=ma，可知二個物塊所受的靜摩擦力之比為1：8；故D錯誤.4、B【解析】

將小車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ．根據(jù)平行四邊形定則有：v繩=vcosθ，而沿繩子方向的分速度等于B物體的速度，在小車向左運(yùn)動的過程中，θ減小，則v繩增大，所以物體B加速上升，但不是勻加速，物體B的加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律，知B物體受到的拉力大于B物體受到的重力，故ACD錯誤，B正確。故選B。5、B【解析】

由圖可知，液體與導(dǎo)體芯構(gòu)成了電容器，兩板間距離不變；液面變化時只有正對面積發(fā)生變化；則由可知，當(dāng)液面升高時，只能是正對面積S增大，故可判斷電容增大．再依據(jù)，因此兩極板間電勢差U不變，那么電容的電荷量增大，因此電容器處于充電狀態(tài)，因電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此指針向左偏轉(zhuǎn)；故ACD錯誤，B正確；故選B.【點(diǎn)睛】此題考查平行板電容器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，注意由題意找出我們常見的模型再時行分析；掌握電容器的定義公式及決定式是解題的基礎(chǔ)．6、D【解析】

A.運(yùn)動員從一定高度落下后落地的速度是一定的，無論是否屈腿，落地時的動量均一樣；故A項不合題意.B.由動量的變化量ΔP=0-mv，可知無論是否屈腿，落地過程的動量變化均一樣；故B項不合題意.CD.取向上為正方向，由動量定理得：(N-mg)Δt=0-mv在動量變化相同是屈腿過程，延長了腳與地面的所用時間Δt，使得地面對腳的作用力N變小，故C項不合題意，D項符合題意.7、CD【解析】

A．勻強(qiáng)電場中任意兩點(diǎn)的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)沿電場方向距離的乘積，故A項正確。B．據(jù)可得，勻強(qiáng)電場中沿著電場線方向，相同距離上的電勢降落必定相等。故B項正確。C．兩點(diǎn)間距離相同，若與電場方向夾角不同，則在相同距離上，場強(qiáng)大的兩點(diǎn)間電勢差未必大。故C項錯誤。D．電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向，故D項錯誤。8、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越?。挥葾=知，A與m無關(guān)，故CD錯誤。9、BC【解析】

AB、A輪通過鏈條分別與C、D連接，自行車可有兩種速度，B輪分別與C、D連接，又可有兩種速度，所以該車可變換4種擋位，故A錯誤，B正確；CD、當(dāng)A與D組合時，兩輪邊緣線速度大小相等，A輪轉(zhuǎn)一圈，D轉(zhuǎn)4圈，即ωA故選BC?！军c(diǎn)睛】關(guān)鍵知道靠傳送帶傳動，兩輪邊緣的線速度大小相等，結(jié)合齒輪的齒數(shù)之比可以得出軌道半徑之比，從而求出角速度之比，A輪分別與C、D連接，B輪分別與C、D連接，共有4種不同的擋位。10、AC【解析】

A、在運(yùn)動過程中A點(diǎn)為壓縮狀態(tài)，B點(diǎn)為伸長狀態(tài)，則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時彈力與桿不垂直，加速度為g；當(dāng)彈簧與桿垂直時小球加速度為g。則兩處加速度為g。故A正確；B、A處速度為零，彈力功率為零；下滑過程當(dāng)彈簧彈力與桿垂直時，彈力功率為零；當(dāng)彈簧為原長時彈力為零，彈力功率為零，故彈力功率為0共有3處，故B錯誤；C、由于A、B兩點(diǎn)彈簧彈力大小相等，因此彈簧的變化量相等，即彈簧的彈性勢能不變，彈力對小球不做功，所以彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈力所做的負(fù)功，即從A到B的過程中，彈簧彈力對小球做總功為零，故C正確；D、因做負(fù)功時彈力增大，而則彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈力所做的負(fù)功，則彈簧彈力做正功過程中小球運(yùn)動的距離大于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運(yùn)動的距離，故D錯誤。故選AC。11、BCD【解析】

AB．小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時，有豎直向上的加速度，由牛頓運(yùn)動定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)．故A錯誤，B正確；C．由于大環(huán)固定不動，對小環(huán)的支持力不做功，只有重力對小環(huán)做功，所以小環(huán)的機(jī)械能守恒，故C正確；D．小環(huán)從最高到最低，由動能定理得：，小環(huán)在最低點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律得：，聯(lián)立得：F=5mg，對大環(huán)分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正確．12、AC【解析】

BC．根據(jù)運(yùn)動的合成分解，將初速度分解為豎直方向和水平方向的分速度，設(shè)初速度方向與豎直方向的夾角為，故有小球沿豎直方向的速度分量，根據(jù)小球的運(yùn)動軌跡可知，豎直方向的高度相等，加速度都為重力加速度，所以三個小球沿豎直方向的分速度相同，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動特點(diǎn)可知，三個小球在空中運(yùn)動時間相同，故B錯誤，C正確；A．由題知，根據(jù)豎直方向的速度分量可知，落地時重力做功為零，所以落地進(jìn)的速率與初速度相同，故A正確；D．小球沿水平方向的速度分量，所以可知1的小球水平速度分量最大，故D錯誤。故選AC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.25大于0.031【解析】

第一空.C點(diǎn)的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有：第二空.根據(jù)動能定理得：（mg-f）h=mv2

則有：，

知圖線的斜率為：，

b的斜率小，知b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量m1大于b的質(zhì)量m2。

第三空.根據(jù)動能定理知：（m2g-f）h