河北省衡水市安平中學2023-2024學年高一物理第二學期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

河北省衡水市安平中學2023-2024學年高一物理第二學期期末統(tǒng)考模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展，未來某一天，我國宇航員降落在某星球上，測得該星球表面的重力加速度為.已知該星球半徑為R，萬有引力常量為G，忽略該星球自轉(zhuǎn)造成的影響，則該星球的質(zhì)量為A． B． C． D．2、如圖所示，四種不同型號的電容器.其中儲存電荷本領(lǐng)最大的是A． B． C． D．3、(本題9分)宇宙中存在一些離其他恒星較遠的兩顆星組成的雙星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已知雙星系統(tǒng)中星體A的質(zhì)量為2m，星體B的質(zhì)量為m，兩星體相距為L，同時繞它們連線上某點做勻速圓周運動，引力常量為G．下列選項正確的是（）A．星體A運動的周期為 B．星體A運動的軌道半徑為C．星體B運動的線速度為 D．星體B運動的角速度為4、愛因斯坦在評價伽利略所取得的成就時認為“……是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端．”這主要是基于伽利略()A．通過自制望遠鏡觀測天空支持了“日心說”B．通過邏輯推理揭露了“重物比輕物下落得快”蘊含的矛盾C．通過理想斜面實驗顛覆了“力是維持物體運動的原因”的觀點D．把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，發(fā)展了科學思維方式和研究方法5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體以速度v0水平拋出，當其豎直分位移與水平分位移大小相等時，不計空氣阻力，重力加速度為gA．物體的動能大小為mB．物體的瞬時速度大小為2C．重力的瞬時功率為2mgD．該過程物體重力做功的平均功率為16、(本題9分)以6m/s的速度在水平面上運動的小車，如果獲得2m/s2的與運動方向同向的加速度，幾秒后它的速度將增加到10m/s（）A．5sB．2sC．3sD．8s7、如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線長為L，把懸線拉到水平位置后放手．設(shè)在擺球運動過程中空氣阻力f的大小不變，則擺球從A擺到位置B的過程中，下列說法正確的是A．重力做功為mgLB．懸線的拉力做功為0C．空氣阻力f做功為－mgLD．空氣阻力f做功為8、(本題9分)2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動．黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨很多新奇的物理現(xiàn)象．傳統(tǒng)上認為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來．但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度”T：，其中h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞質(zhì)量，k是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”．以下能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．9、如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的木板靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m=4kg的滑塊以初速度v0=3m/s從木板的左端向右滑上木板，經(jīng)t=1s滑塊與木板相對靜止則下面說法正確的是A．相對靜止前滑塊和木板的加速度大小之比是1：2B．整個過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能是10JC．木板的最小長度是1.5mD．從開始到滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi)滑塊與木板的位移之比是5：210、(本題9分)如圖所示，用輕彈簧相連的物塊A和B放在光滑的水平面上，物塊A緊靠豎直墻壁，一顆子彈沿水平方向射入物體B并留在其中，由子彈、彈簧和A、B物塊組成的系統(tǒng)，在下列說法中正確的是（）A．子彈射入木塊過程動量守恒，機械能不守恒B．子彈射入木塊過程動量不守恒，機械能也不守恒C．彈簧推著含子彈的B物塊向右運動，直到彈簧恢復(fù)原長的過程；動量不守恒，機械能守恒D．彈簧推載著子彈的B物塊向右運動，直到彈簧恢復(fù)原長的過程；動量守恒，機械能不守恒11、(本題9分)如圖所示，如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時，若天文學家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1，金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件可求得（）A．水星和金星繞太陽運動的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽中心的距離之比D．水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比12、(本題9分)一輛汽車在水平路面上以額定功率P＝50kW行駛，所受恒定阻力f=2000N，當汽車達到最大速度vm時，下列說法正確的是A．牽引力小于阻力B．引力等于阻力C．vm=25m/sD．vm=40m/s二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某同學利用重物自由下落來做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示．（1）請指出實驗裝置甲中存在的明顯錯誤：______．（2）進行實驗時，為保證測量的重物下落時初速度為零，應(yīng)______（選填“A”或“B”）A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源（3）某同學作出了υ2-h圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度g=______m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．14、用如圖a所示的裝置“驗證機械能守恒定律”(1)下列物理量需要測量的是________、通過計算得到的是_______（填寫代號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度(2)設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g．圖b是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點．根據(jù)測得的s1、s2、s3、s4寫出重物由B點到D點勢能減少量的表達式__________，動能增量的表達式__________．由于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減小量．15、(本題9分)某同學利用圖示裝置“探究功與動能變化的關(guān)系”，圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平．（1）測得兩光電門中心間的距離為L，測得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過光電門1和2的時間分別為t1和t2，則滑塊通過光電門1和2時的速度大小分別為v1=______和v2=________．（2）在（1）中，從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F，滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M，若動能定理成立，則必有FL=_________．（用對應(yīng)物理量的符號表示）（3）該實驗__________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)一輛質(zhì)量m＝2×103kg的小轎車沿平直路面運動，發(fā)動機的額定功率P＝80kW，運動時受到的阻力大小為f＝2×103N．試求：(1)小轎車最大速度的大小；(2)小轎車由v0＝10m/s的速度開始以額定功率運動60s前進的距離(汽車最后的速度已經(jīng)達到最大)．17、（10分）如圖所示，將一個小球從水平地面O點正上方某處，以v0=10m/s的初速度水平拋出，小球落在水平地面上A點，O、A兩點相距x=20m，不計空氣阻力，求：(1)小球在空中運動的時間t；(2)拋出點距離水平地面的高度h.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】

忽略星球自轉(zhuǎn)，，所以，A正確BCD錯誤2、C【解析】

四個電容器，C電容為30F，最大，儲存電荷本領(lǐng)最大；A.電容為22μF，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.電容為470μF，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.電容為30F，與結(jié)論相符，選項C正確；D.電容為1000μF，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、C【解析】

雙星系統(tǒng)圍繞兩星體間連線上的某點做勻速圓周運動，設(shè)該點距星體A為r1，距星體B為r2，對星體A，有①對星體B，有②根據(jù)題意有③由①②③得根據(jù)所以由①②得：④由③④得，且故C正確，ABD錯誤。故選C。4、D【解析】

愛因斯坦認為，“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端．”A.通過自制望遠鏡觀測天空支持了“日心說”，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.通過邏輯推理揭露了“重物比輕物下落得快”蘊含的矛盾，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.通過理想斜面實驗顛覆了“力是維持物體運動的原因”的觀點，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，發(fā)展了科學思維方式和研宄方法，與結(jié)論相符，選項D正確；5、C【解析】

根據(jù)平拋運動的特點，結(jié)合豎直分位移與水平分位移大小相等關(guān)系列式，求出相應(yīng)的時間，繼而可求出速度、功率和動能?！驹斀狻课矬w做平拋運動，水平位移：x=v0t，豎直位移：y=12AB．物體的瞬時速度為：v=v02C．重力的瞬時功率為：P=mgvD．重力做功的平均功率為：P=mg【點睛】本題考查了平拋運動的綜合應(yīng)用，較為簡單。6、B【解析】

根據(jù)勻變速直線運動的速度時間關(guān)系v=v0+at可得汽車加速的時間為：；故選B.【點睛】本題考查勻變速直線運動的速度時間關(guān)系，掌握關(guān)系式是解決問題的關(guān)鍵．7、ABD【解析】

A.重力在整個運動過程中始終不變，所以重力做功為WG=mgL，故A正確；B.因為拉力在運動過程中始終與運動方向垂直，故拉力對小球不做功，即WF=0，故B正確；CD.阻力所做的總功等于每個小弧段上f所做功的代數(shù)和，即，故C錯誤，D正確。8、BCD【解析】

根據(jù)得h的單位為J?s=Nms=kg?m2/s，c的單位是m/s，G的單位是N?m2/kg2=kg?m3/s2，M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是，不等于。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項B正確；C．，與結(jié)論相符，選項C正確；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；9、ACD【解析】

A.設(shè)木板和滑塊加速度分別為a1和a2，地面光滑，可知M在水平方向只受到m對M的摩擦力，由牛頓第二定律可得：Ma1=μmg，滑塊在水平方向也只受到摩擦力的作用，由牛頓第二定律可得：ma2=μmg則a2:a1=1:2;故A正確。B.水平面光滑，則滑塊和木板組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，兩者水平方向動量守恒；滑塊相對木板靜止時，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=2m/s;根據(jù)能量守恒定律得，整個過程中因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q=12mC.根據(jù)運動學公式得：Δx=(v0D.從開始到滑塊與木板相對靜止這段時間內(nèi)，滑塊與木板的位移之比為：xm10、AC【解析】AB、子彈射入木塊過程，由于時間極短，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，則系統(tǒng)動量守恒．在此運動過程中，子彈的動能有一部分轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，則系統(tǒng)的機械能減小，所以機械能不守恒．故A正確，B錯誤；CD、彈簧推載著子彈的B物塊向右運動，直到彈簧恢復(fù)原長的過程，彈簧要恢復(fù)原長，墻對彈簧有向右的彈力，系統(tǒng)的外力之和不為零，則系統(tǒng)動量不守恒．在此運動過程中，只有彈簧的彈力做功，所以系統(tǒng)的機械能守恒．故C正確，D錯誤．故選AC.11、ACD【解析】

由角速度公式，可得周期之比，A正確，要想求密度之比需要知道質(zhì)量和體積，所以密度之比不能求出，B錯誤；由周期公式可知C對，向心加速度可求得向心加速度之比，D正確12、BC【解析】

AB當汽車發(fā)動機達到額定功率并做勻速運動時，汽車達到最大速度，此時發(fā)動機牽引力等于阻力，選項A錯誤，B正確；CD.根據(jù)P=Fv=fv，則有：；故C正確，D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）打點計時器不能接在“直流電源”上．（1）A（3）9.67m/s1【解析】

（1）從圖甲中的實驗裝置中發(fā)現(xiàn)，打點計時接在了“直流電源”上，打點計時器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯誤是打點計時器不能接在“直流電源”上．

（1）為了使紙帶上打下的第1個點是速度為零的初始點，應(yīng)該先接通電源，讓打點計時器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當打點計時器打點時，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個點的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．故選A.

（3）根據(jù)mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知圖線的斜率為：k=1g=，代入數(shù)據(jù)解得g=9.67m/s1．14、CD小于【解析】

(1)[1][2]重錘的質(zhì)量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去。需要測量的物理量是C；重錘下落的高度，通過計算得到的物理量是D；與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度。(2)[3]重物由B點到D點勢能減少量的表達式為，[4]B點的速度，D點的速度，則動能的增加量[5]由于重錘下落時要克服阻