河南省名校2022-2023學年物理高一下期末教學質量檢測模擬試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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、可以將萬有引力相互作用與電荷間的相互作用類比，即任何有質量的物體都要在它的周圍空間產生一個引力場，而其他的物體在引力場中，要受到該引力場的引力作用。據此，萬有引力中的重力加速度，相當于電場中的哪個物理量A．電場力 B．電場強度 C．電勢差 D．電勢能2、如圖所示，斜劈劈尖頂著豎直墻壁靜止于水平面上，現將一小球從圖示位置靜止釋放，不計一切摩擦，則在小球從釋放到落至地面的過程中，下列說法正確的是()A．小球的機械能守恒B．斜劈的機械能守恒C．斜劈與小球組成的系統(tǒng)機械能守恒D．小球機械能的減小量大于斜劈動能的增大量3、(本題9分)沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的兩個斜面，向上拉同一物體到頂端，下列說法中正確的是()A．沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D．兩種情況重力做功同樣多4、(本題9分)如圖所示，質量為m的小球以速度v0水平拋出，恰好與傾角為30°的斜面垂直相碰，其彈回的速度大小與碰撞前的速度大小相等，求小球與斜面碰撞過程中受到的沖量大小為A．mv0B．2mv0C．3mv0D．4mv05、(本題9分)如圖所示，將質量為M1、半徑為R且內壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側靠墻角，右側靠一質量為M2的物塊．今讓一質量為m的小球自左側槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點進入槽內，則以下結論中正確的是（）A．小球在槽內運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒B．小球在槽內運動的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒C．小球離開C點以后，將做豎直上拋運動D．槽將不會再次與墻接觸6、如圖所示，a、b、c是環(huán)繞地球圓形軌道上運行的3顆人造衛(wèi)星，它們的質量關系是ma＝mb<mc，則下列說法正確的是A．c加速可以追上b，b加速也能追上cB．b、c的周期相等，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c所需向心力大小相等，且大于a所需向心力的大小7、(本題9分)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8、(本題9分)如圖所示，一傾角為a的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數為k的輕彈簧下端固定在擋板上．現將一質量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s處，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動摩擦因數為μ，物塊下滑過程中的最大動能為Ekm，小物塊運動至最低點,然后在彈力作用下上滑運動到最高點，此兩過程中，下列說法中正確的是（）A．物塊下滑剛與彈簧接觸的瞬間達到最大動能B．下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值大C．下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，則下滑過程中物塊的最大動能大于2Ekm9、(本題9分)如圖所示，木塊靜止在光滑水平桌面上，一子彈平射入木塊的深度為d時，子彈與木塊相對靜止，在子彈入射的過程中，木塊沿桌面移動的距離為L，木塊對子彈的平均阻力為f，那么在這一過程中下列說法正確的是（）A．木塊的機械能增量fLB．子彈的機械能減少量為f(L+d)C．系統(tǒng)的機械能減少量為fdD．子彈內能的增加量為fd10、在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內電阻為r，閉合開關S，待電流達到穩(wěn)定后，電流表示數為I，電壓表示數為U，電容器C所帶電荷量為Q，將滑動變阻器的滑動觸頭P從圖示位置向a端移動一些，待電流達到穩(wěn)定后，則與P移動前相比()A．U變小 B．I變小 C．Q增大 D．Q減小11、(本題9分)一根長為L的細線上端系在天花板上P點，下端系一質量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內做勻速圓周運動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質量無關B．小球做圓周運動的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運動向心加速度為12、(本題9分)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:5二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在用如圖1的實驗裝置驗證“機械能守恒定律”的實驗中：(1)下列操作正確且必要的有______A．用秒表測出重物下落的時間B．用彈簧測力計稱出重物的重力C．裝配好器材，松開紙帶讓重物自由下落然后接通電源D．在點跡清晰的紙帶上，距離起始點適當的位置，沿重物下落的方向，依次取若干個連續(xù)的點并標記，作為測量點(2)某小組的同學，用接有6V、50Hz的交流電的打點計時器打出的一條紙帶，如圖2，O為重錘下落的起點，選取的測量點為A、B、C、D、E，F，各測量點到O點的距離h已標在測量點下面．打點計時器打C點時，重物下落的速度vC=______m/s

（結果保留三位有效數字）(3)該小組的同學分別求出打其他各點時的速度v；在v2-h坐標紙上描出的點跡如圖3，則本地的重力加速度約為______m/s2（結果保留兩位有效數字）14、（10分）(本題9分)在用伏安法測量一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r的實驗中，一位同學所在小組實驗測得的6組數據已在U－I圖中標出，如圖所示。請你根據數據點位置完成U－I圖線_______，并由圖線求出該電池的電動勢E＝_______V，內電阻r＝_________Ω。（計算結果保留兩位小數）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）宇航員發(fā)現一未知天體，爾將星球的質量、密度等信息傳邋回地面，字航員只有一塊秒表和一個彈簧測力計，他站在星球上隨顯球轉了一圈測得時間為，又用彈簧秤測同一質量為m的物體的重力，在“兩極”為F，在“赤道”上的讀數是其“兩極”處的90%，萬有引力常量為G，求：(1)該顯球的密度和質量；(2)當宇航員在該星球“赤道”上時，有一顆繞該星球表面附近勻速轉動的行星，其轉動周期為T，己知T<，若此時剛好在他的正上方，則過多久該行星再次出現在他的正上方?16、（12分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運動，從D飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點時速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經過圓弧軌道最低點N時對圓弧軌道的壓力FN的大?。唬?）若小物塊m剛好能達到圓弧軌道最高點M，整個運動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？17、（12分）如圖所示，滑塊A的質量m＝0.01kg，與水平地面間的動摩擦因數μ＝0.2，用細線懸掛的小球質量均為m＝0.01kg，沿x軸排列，A與第1只小球及相鄰兩小球間距離均為s＝2m，線長分別為L1、L2、L3…（圖中只畫出三只小球，且小球可視為質點），開始時，滑塊以速度v0＝10m／s沿x軸正方向運動，設滑塊與小球碰撞時不損失機械能，碰撞后小球均恰能在豎直平面內完成完整的圓周運動并再次與滑塊正碰，g取10m／s2，求：（1）滑塊能與幾個小球碰撞？（2）求出碰撞中第n個小球懸線長La的表達式。

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、B【解析】

重力場的基本性質是對其周圍物體由引力作用，而電場的基本特性是對放入其中的電荷有力的作用，說明重力與電場力類似。電荷量與物體的質量類似，則由G=mg，F=qE分析可知，重力加速度g與電場中電場強度E可類比，故B正確，ACD錯誤。2、C【解析】

ABC.小球和斜劈組成的系統(tǒng)中，只有重力勢能和動能相互轉化，系統(tǒng)機械能守恒，故C正確，AB錯誤；D.根據系統(tǒng)機械能守恒可知，小球機械能的減小量等于斜劈機械能增大量，即斜劈動能的增大量，故D錯誤。3、D【解析】

重力做功與物體運動的具體路徑無關，只與初、末位置的高度差有關，不論是光滑路徑或粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初、末位置的高度差相同，重力做功就相同，因此不論坡度大小、粗糙程度如何，只要高度差相同，物體克服重力做的功就同樣多，故ABC錯誤，D正確．故選D.4、C【解析】小球在碰撞斜面前做平拋運動,設剛要碰撞斜面時小球速度為v',小球恰與傾角為30由幾何關系得：v'=vsin30°=2v0【點睛】小球在碰撞斜面前做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律可以求得與斜面碰撞時的速度的大小，再由動量定理可以求得斜面對小球的沖量．5、D【解析】小球從AB的過程中，半圓槽對球的支持力沿半徑方向指向圓心，而小球對半圓槽的壓力方向相反指向左下方，因為有豎直墻擋住，所以半圓槽不會向左運動，可見，該過程中，小球與半圓槽在水平方向受到外力作用，動量并不守恒，而由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量也不守恒；從B→C的過程中，小球對半圓槽的壓力方向向右下方，所以半圓槽要向右推動物塊一起運動，因而小球參與了兩個運動：一個是沿半圓槽的圓周運動，另一個是與半圓槽一起向右運動，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，此過程中，因為有物塊擋住，小球與半圓槽在水平方向動量并不守恒，在小球運動的全過程，水平方向動量也不守恒，選項AB錯誤；當小球運動到C點時，它的兩個分運動的合速度方向并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運動，C錯誤；因為全過程中，整個系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量，最終槽將與墻不會再次接觸，D正確．【點睛】判斷系統(tǒng)動量是否守恒關鍵是明確系統(tǒng)是否受到外力的作用，故在應用動量守恒定律時一定要明確是哪一系統(tǒng)動量守恒．6、B【解析】

無論是c加速還是b加速，都將做離心運動離開原來的軌道，不可能追上同軌道上前面的衛(wèi)星，選項A錯誤；衛(wèi)星運動時有萬有引力提供圓周運動向心力即可得：，如圖有ra＜rb=rc，所以有Tb=TC＞Ta，故B正確；，因為ra＜rb=rc，所以有aa＞ab=ac，故C錯誤；由C分析有aa＞ab=ac，又因為ma=mb＜mc所以有：Fb＜Fa和Fb＜Fc，即D錯誤。7、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。8、BC【解析】A.物塊剛與彈簧接觸的瞬間，彈簧的彈力仍為零，仍有mgsinα>μmgcosα，物塊繼續(xù)向下加速，動能仍在增大，所以此瞬間動能不是最大，當物塊的合力為零時動能才最大，故A錯誤；B.根據動能定理，上滑過程克服重力和摩擦力做功總值等于彈力做的功．上滑和下滑過程彈力做的功相等，所以下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值大，故B正確；C.合力為零時速度最大．下滑過程速度最大時彈簧壓縮量為x1，則mgsinα=kx1+μmgcosα，x1=；上滑過程速度最大時彈簧壓縮量為x2，則kx2=mgsinα+μmgcosα，x2=；x1<x2，所以下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高，故C正確；D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊動能最大的位置不變，彈性勢能不變，設為Ep.此位置彈簧的壓縮量為x.根據功能關系可得：將物塊從離彈簧上端s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動能為Ekm=mg(s+x)sinα?μmg(s+x)cosα?Ep.將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動能為E′km=mg?(2s+x)sinα?μmg?(2s+x)cosα?Ep.而2Ekm=mg(2s+2x)sinα?μmg(2s+2x)cosα?2Ep=[mg(2s+x)sinα?μmg(2s+x)cosα?Ep]+[mgxsinα?μmgxcosα?Ep]=E′km+[mgxsinα?μmgxcosα?Ep]由于在物塊接觸彈簧到動能最大的過程中,物塊的重力勢能轉化為內能和物塊的動能,則根據功能關系可得：mgxsinα?μmgxcosα>Ep，即mgxsinα?μmgxcosα?Ep>0，所以得E′km<2Ekm.故D錯誤．故選BC.9、ABC【解析】

A．子彈對木塊的作用力大小為f，木塊相對于地的位移為L，則子彈對木塊做功為fL，而木塊的重力勢能不變，根據動能定理得知，木塊動能的增加量等于子彈對木塊做功，為fL，故A正確；B．子彈相對于地面的位移大小為L+d，則木塊對子彈的阻力做功為?f(L+d)，根據動能定理得知：子彈動能的減少量等于子彈克服阻力做功，大小為f(L+d)，故B正確；C．子彈相對于木塊的位移大小為d，則系統(tǒng)克服阻力做功為fd，根據功能關系可知，系統(tǒng)動能的減少量為fd，故C正確；D．根據能量守恒定律知，子彈和木塊組成的系統(tǒng)產生的熱量為fd，故D錯誤．故選ABC。10、BC【解析】

首先搞清電路的結構：電流穩(wěn)定時，變阻器與R2串聯，R1上無電流，無電壓，電容器的電壓等于變阻器的電壓，電壓表測量變阻器的電壓，電流表測量干路電流；當滑片P向a端移動一些后，變阻器接入電路的電阻增大，根據歐姆定律分析電路的總電阻變化和干路電流的變化，再分析電表讀數的變化和電容器電量的變化．【詳解】解：當滑動變阻器P的滑動觸頭從圖示位置向a端移動時，其接入電路的電阻值增大，外電路總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律可知，干路的電流I減?。蛔冏杵鲀啥说碾妷?，由I減小，可知U增大，即電容器C兩端的電壓增大，再據Q=CU，可判斷出電容器的電荷量Q增大，故BC正確，AD錯誤。故選BC。【點睛】本題是含有電容器的動態(tài)變化分析問題，要綜合考慮局部與整體的關系，對于電容器明確兩端的電壓，再利用電容器的定義式判斷電量的變化情況．11、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質量無關，A、C正確；B.小球做圓周運動的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯誤。12、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設第②次所用時間為t，根據速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據兩次提升的高度相同，提升的質量相同，利用功能關系得出兩次做功相同．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D1.569.8【解析】試題分析：(1)打點計時器就是記錄時間的，故不用秒表測出重物下落的時間，A不必要；在實驗中，不需要知道重物的重力，故B也不必要；裝配好器材，應該先接通電源再松開紙帶讓重物自由下落，C錯誤；D是必要的（2）打點計時器打C點時，重物下落的速度vC=BD2T=15.71cm-9.47cm2×0.02s=1.56m/s；（3）本地的重力加速度約為g=v22考點：驗證“機械能守恒定律”的實驗