2023届河南省辉县市一高物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、如图所示是某一电场的电场线，电场中有两个点a和b，下列表述正确的是A．该电场是负点电荷产生的电场B．a点的电场强度比b点的大C．b点的电势比a点的高D．正电荷从a点运动到b点的过程中电场力做负功,电势能增大2、(本题9分)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）A．30 B．5.7×102C．6.0×102 D．6.3×1023、(本题9分)如图所示，小球用细绳系住放置在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，小球不动，细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将（）A．N大小不变 B．N逐渐增大C．F先增大后减小 D．F先减小后增大4、(本题9分)如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最大高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则运动员踢球时对足球做的功为（）A．mv2 B．mgh C．mgh+mv2 D．mgh+mv25、如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力F缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程中力F做的功至少为（）A． B．C． D．6、中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是（）A．这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度B．这5颗地球同步卫星的运行周期与地球自转周期不一定相等C．这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同D．为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上7、(本题9分)如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．现给电容器充电，静电计指针张开一定角度．保持电容器所带电量不变的情况下，下面哪些操作将使静电计指针张角变小A．将M板向下平移B．将M板沿水平向左方向远离N板C．将M板沿水平向右方向靠近N板D．在M、N板之间插入云母板8、(本题9分)如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象．若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（）A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车匀加速所需时间为5sC．汽车匀加速的加速度为3m/s2D．汽车在车速为5m/s时，功率为6×104W9、(本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能10、关于电场力的功及电势能变化情况正确的是：（）A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功B．电场中某点电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少D．正电荷沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷沿电场线方向移动，电势能增加11、用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显12、如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变，则摆球从A摆到位置B的过程中，下列说法正确的是A．重力做功为mgLB．悬线的拉力做功为0C．空气阻力f做功为－mgLD．空气阻力f做功为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：（1）先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ；（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；（3）剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2（未滑出桌面）；为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母_____；如果动量守恒，需要满足的关系式为______．14、（10分）(本题9分)（1）某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验，下列物理量中需要且能够直接测量的量有________________（填字母序号）．A．重锤下落的加速度B．与下落高度相对应的重锤的势能C．计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度D．与下落高度相对应的重锤的瞬时速度（2）质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列如下图所示的点，A为第一个点，B、C、D为相邻的点，相邻点的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，取，求：①打点计时器打下计数点C时，物体的速度______m/s（保留三位有效数字）；②从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量_______J，此过程中，物体动能增加量____________J（保留三位有效数字）③根据以上实验数据可得出实验结论：________________________三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)某行星可看作半径为R的均匀球体，一颗卫星做绕该行星做半径为r周期为T的匀速圆周运动。已知万有引力常量G。求：（1）该行星的密度；（2）在该行星表面发射卫星的最小速度。16、（12分）(本题9分)某游乐场拟推出一个新型滑草娱乐项目，简化模型如图所示。游客乘坐的滑草车（两者的总质量为），从倾角为的光滑直轨道上的点由静止开始下滑，到达点后进入半径为，圆心角为的圆弧形光滑轨道，过点后滑入倾角为（可以在范围内调节）、动摩擦因数为的足够长的草地轨道。已知点处有一小段光滑圆弧与其相连，不计滑草车在处的能量损失，点到点的距离为，。求：(1)滑草车经过轨道点时对轨道点的压力大小；(2)滑草车第一次沿草地轨道向上滑行的时间与的关系式；(3)取不同值时，写出滑草车在斜面上克服摩擦所做的功与的关系式。17、（12分）(本题9分)已知桑塔拉轿车的质量是1.6×103Kg，它以15m/s的速度在水平路面上匀速行驶2min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内：⑴通过的路程； ⑵发动机的牵引力； ⑶发动机的功率（g取10N/kg）

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

A.负点电荷产生电场的电场线是从四周指向点电荷的直线，故A项错误；B.电场线的疏密程度表示电场的强弱，a点电场线比b点密，所以a点的电场强度比b点的大，故B项正确；C.根据等势线与电场线垂直和沿电场线电势降低，b点所在等势线的电势比a点所在等势线的电势低，所以b点的电势比a点的电势低，故C项错误；D.正电荷受力方向与电场方向一致，从a点运动到b点的过程中电场力做正功，电势能减小，故D项错误。2、A【解析】开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的动量，负号表示方向，故A正确，BCD错误；【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，以及知道在运用动量守恒定律时，速度必须相对于地面为参考系。3、D【解析】

对物体受力分析，当拉力的方向转动时，通过力的三角形，可求出拉力与支持力变化情况。【详解】对小球受力分析如图绳子拉力F与支持力N的合力与重力mg等大反向，在右侧力的三角形中，竖直向上的边长保持不变，当细绳由水平方向向上偏移时，F先减小后增大，且当F与N垂直时，F最小；在这个过程中N一直减小，因此D正确，ABC错误。故选D。4、C【解析】

足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为E=mgh+mv2，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+mv2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：W=mgh+mv2，故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】本题可以对踢球的过程运用动能定理，足球动能的增加量等于小明做的功；同时足球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒．5、B【解析】

开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为，由胡克定律有物体A恰好离开地面时，弹簧对B的拉力为，设此时弹簧的伸长量为，由胡克定律有这一过程中，物体A上移的距离根据动能定理可得解得这一过程中力做的功至少为故B正确，ACD错误。故选B。6、A【解析】

A．第一宇宙速度是在地面附近发射人造卫星的速度的最小值，所以这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度，故A正确；B．由于同步卫星与地球同步，因此同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，可得可得同步卫星的加速度的大小所以这5颗地球同步卫星的加速度大小一定相同，故C错误；D．地球同步卫星，与赤道平面重合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误。故选A。7、CD【解析】

A．将M板向下平移，正对面积减小，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故A错误；B．将M板沿水平向左方向远离N板，d变大，根据，电容减小，根据，Q不变，则电势差增大，张角变大，故B错误；C．将M板沿水平向右方向靠近N板，d减小，根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故C正确；D．在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1），根据，电容增大，根据，Q不变，则电势差减小，张角变小，故D正确；8、AB【解析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为，此时汽车做匀速直线运动，有，有；代入得：…①当时，，根据牛顿第二定律得：，代入得：…②由①②解得：，，故A正确；匀加速直线运动的加速度为：，匀加速直线运动的末速度为：，匀加速直线运动的时间，故B正确，C错误；因为，所以汽车速度为时，功率未达到额定功率，故选项D错误．【点睛】从图线看出，开始图线与x轴平行，表示牵引力不变，牵引车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动．9、BCD【解析】第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．10、ABCD【解析】

A.根据电势差与电场力做功的关系可知，电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功，A正确。B.根据可知，电场中某点电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能，B正确。C.根据电场力做功与电势能关系可知，电场力做正功，电势能减小，C正确。D.正电荷沿电场线移动，电场力做正功，电势能减小，负电荷沿电场线移动，电场力做负功，电势能增大，D正确。11、CD【解析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.12、ABD【解析】

A.重力在整个运动过程中始终不变，所以重力做功为WG=mgL，故A正确；B.因为拉力在运动过程中始终与运动方向垂直，故拉力对小球不做功，即WF=0，故B正确；CD.阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即，故C错误，D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、桌面离地高度hMx1=m【解析】

B离开桌面后，做平抛运动，在竖直方向：水平方向：x1=vBt，对A由动能定理得：﹣μmgx2=0﹣mvA2，验证动量守恒定律，需要验证：mvA=MvB，解得：m=Mx1化简得：Mx1=m由此可知，实验还要测出：B到地面的竖直高度h；14、（1）C(2)①2.13②2.272.27③在误差范围内，重锤下落过程中机械能守恒．【解析】（1）重力加速度不需要测量，由当地的重力加速度代入计算，故A错误；与下落高度相对应的重锤的势能，需要但得计算，故B错误；计时器打下某两个点的时间内重锤下落的高度，需要可以直接测量，故C正确；与下落高度相对应的重锤的瞬时速度，需要但得计算，故D错误．所以选C．（2）C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则．（3）从打下起点A到打下计数点C的过程中，物体重力势能减少量:；物体动能增加量．（4）根据以上实验数据可以得出实验结论：在误差范围内重物下落机械能守恒．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】

（1）设行星的质量为M，卫星的质量为m，卫星绕行星运动的向心力由万有引力提供，则有：行星的