河北省沧州市示范名校2023年高一物理第二学期期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、(本题9分)在物理学研究中，有时可以把物体看成质点，下列说法中正确的是()A．研究车轮的转动时，可以把车轮看成质点B．研究乒乓球的旋转时，可以把乒乓球看成质点C．研究地球绕太阳的公转规律时，可以把地球看成质D．研究跳水运动员在空中的翻转动作时，可以把运动员看成质点2、(本题9分)如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（已知重力加速度为g，且不计空气阻力）（）A． B． C． D．03、(本题9分)某同学设计了一个烟雾探测器，如图所示，S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为υ0，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波长应大于B．若用极限频率更高的材料取代钠，则该探测器一定不能正常工作C．若射向光电管C的光子中能激发出光电子的光子数占比为η，报警时，t时间内射向光电管钠表面的光子数至少是D．以上说法都不对4、(本题9分)竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘线悬挂了一个带负电的小球，将平行金属板按如图所示的电路连接，开关闭合后绝缘线与左极板间的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I25、(本题9分)图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a点到b点的运动轨迹，则下列说法正确的是A．b点的电场强度比a点的电场强度小B．该试探电荷带负电C．该试探电荷从a点到b点的过程中电场力一直做负功D．该试探电荷从a点到b点的过程中速度先增加后减少6、(本题9分)一小船在静水中的速度v0=5m/s，它要渡过一条宽d=180m的长直河道，已知河水流速v=3m/s，则小船以最短路程过河时所需要的时间为A．18s B．36s C．45s D．60s7、(本题9分)如图所示，蹦极是一项有趣的极限运动，轻质弹性绳的一端固定，另一端和运动员相连，运动员经一段自由下落后绳被拉直，整个过程中空气阻力不计，绳的形变是弹性形变，绳处于原长时的弹性势能为零．则在运动员从静止开始自由下落，直至最低点的过程中，下列表述正确的是A．运动员的机械能守恒B．弹性绳的弹性势能先增大后减小C．运动员与弹性绳的总机械能守恒D．运动员动能最大时绳的弹性势能不为零8、(本题9分)在某次演练中，一颗炮弹在向上飞行过程中爆炸，如图所示。爆炸后，炮弹恰好分成质量相等的两部分。若炮弹重力远小于爆炸内力，则关于爆炸后两部分的运动轨迹可能正确的是A． B． C． D．9、(本题9分)如图所示，轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的重物相连，重物套在固定的粗糙竖直杆上．开始时重物处于A处，此时弹簧水平且处于原长．现将重物从A处由静止开始释放，重物下落过程中经过B处时速度最大，到达C处时速度为零，已知AC的高度差为h．现若在C处给重物一竖直向上的初速度v，则圆环恰好能回到A处．已知弹簧始终在弹性限度内，重物与杆之间动摩擦因数恒定，重力加速度为g，则下列说法中正确的是A．重物下滑到B处时，加速度为零B．重物在下滑过程中所受摩擦力先增大后减小C．重物从A到C的过程中弹簧的弹性势能增加了D．重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失大于上升过程中机械能的损失10、(本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x满足μ-x图像关系，图像与横轴的交点为4m，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg，带有的电荷量，匀强电场的场强，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m时，若，下列说法正确的是A．带电体的电势能减少了5.6JB．带电体的电势能增加了5.6JC．在这个过程中合外力做功为1.6JD．在这个过程中合外力的冲量大小是11、如图所示，纵坐标表示两个分子间引力和斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中正确的是（）A．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为mB．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为mC．若两个分子间距离小于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D．若两个分子间距离小于e点的横坐标时，分子力随两个分子间距离增大而增大12、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：A．重力做功2.5 B．动能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.5二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理，其主要步骤如下：一端系有滑块固定有一与长木板垂直的窄片的细绳，通过转轴光滑的轻质滑轮，悬挂一钩码，用垫块将长木板的右端垫起，调整垫块以改变长木板的倾角，直至轻推滑块时，滑块会沿长木板向下做匀速直线运动．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板下滑，记下A、B两个光电门的遮光时间、用天平分别测出滑块和钩码的质量M、m，用直尺测量A、B间的距离窄片的宽度d为已知请回答下列问题重力加速度大小为根据______判断滑块做匀速直线运动．滑块沿长木板下滑过程中所受的合外力大小为______．实验最终要验证的表达式为______．14、（10分）在“验证机械能守恒定的实验中（1）有些器材类型不同但功能相向，下图中的甲和乙都是________（填“计时”、“测速”或“测距”）的仪器．其中使用交流220V电源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同学将实验器材组装好，释放重锤前瞬间的情景如图所示，其中操作合理的是________（3）该实验中，下列方法有助于减小实验差的是________A．在重锤的正下地面铺海绵B．根据计算重锤下降高度h时所获得动能C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（4）采用交流电源的频率为，打点计时器打下O点（图中未标出）时，质量重锤开始下落，得到如图所示的纸带．A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图所示．从开始到下落至B点，重锤下降过程中减少的重力势能是，增加的动能是________J．（计算结果保留2位有效数字）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)已知火星半径为R，火星表面重力加速度为g，万有引力常量为G，某人造卫星绕火星做匀速圆周运动，其轨道离火星表面高度等于火星半径R，忽略火星自转的影响。求：（1）火星的质量；（2）火星的第一宇宙速度；（3）人造卫星的运行周期。16、（12分）如图所示，不可伸长的细线跨过同一高度处的两个光滑定滑轮连接着两个物体A和B，A、B质量均为m。A套在光滑水平杆上，定滑轮离水平杆的高度为h。开始时让连着A的细线与水平杆的夹角α。现将A由静止释放（设B不会碰到水平杆，A、B均可视为质点；重力加速度为g）求：(1)当细线与水平杆的夹角为β（）时，A的速度为多大?(2)从开始运动到A获得最大速度的过程中，绳拉力对A做了多少功?17、（12分）(本题9分)如图是小型电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为m=50kg的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速运动，重锤转动半径为R=0.5m。电动机连同打夯机底座的质量为M=25kg，重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度g取10m/s2.求：(1)重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开地面？(2)若重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？

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、C【解析】

研究车轮的转动时，不能把车轮看成质点，因为看成质点的话，就没有转动可言了，所以A错误．研究乒乓球的旋转时，不能把乒乓球看成质点，因为看成质点的话，就没有旋转可言了，所以B错误．研究地球绕太阳的公转时，地球的大小对于和太阳之间的距离来说太小，可以忽略，所以可以把地球看成质点，所以C正确．研究跳水运动员在空中的翻转时，不能看成质点，把运动员看成质点的话，也就不会翻转了，所以D错误．故选C．【点睛】考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略．2、B【解析】

小球A下降h过程，根据动能定理，有mgh﹣W1=0小球B下降h过程，根据动能定理，有:2m•gh﹣W1=﹣0联立解得，故选B.3、C【解析】

A．根据可知，光源S发出的光波波长即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长小于，故A错误；B．根据光电效应方程可知，用极限频率更高的材料取代钠，只要频率小于光源S发出的光的频率，则该探测器也能正常工作，故B错误；C．光电流等于I时，t秒产生的光电子的个数t秒射向光电管钠表面的光子最少数目故C正确；D．由以上分析，D项错误。故选C。4、A【解析】

当滑片右移时，滑动变阻器左半部分电阻变大，右半部分电阻减小，由于左半部分电阻与上面的电阻并联，由并联电路的电阻关系可知，电路的总电阻减小，由欧姆定律得知，干路电流变大，则有I1<I2。

当滑片右移时，与电容器并联部分的分压增大，则电容器两端的电压增大，由U=Ed可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大，则有θ1＜θ2；

A．θ1<θ2，I1<I2，与结论相符，选项A正确；B．θ1>θ2，I1>I2，与结论不相符，选项B错误；C．θ1＝θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项C错误；D．θ1<θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项D错误；故选A。5、B【解析】

A.由图可知，b处电场线较密，则b处电场强度较大，故A项与题意不相符；B.合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向上，与电场线的方向相反，所以该粒子带负电，故B项与题意相符；CD.从a运动到b，力和速度方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，速度增大，故CD项与题意不相符。6、C【解析】

因，则小船能垂直河岸过河而距离最短为d=180m，需要静水中的速度斜向上游，则合速度垂直河岸，小船的合速度为：；所以小船要以最短距离过河时所用的时间为.A．18s与计算结果不相符；故A项错误.B．36s与计算结果不相符；故B项错误.C．45s与计算结果相符；故C项正确.D．60s与计算结果不相符；故D项错误.7、CD【解析】

AC、运动员开始自由下落，接着从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，先是拉力增加但还是小于重力，合外力向下，运动员向下做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最增大，动能增大，此后拉力继续增加大于重力，合外力向上，运动员开始做加速度增大的减速运动，速度减小，动能减小，所以运动员的机械能不守恒，但运动员与弹性绳的总机械能守恒，故A错误，C正确；B、运动员开始自由下落，弹性绳的弹性势能不变，从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，故B错误；D、当加速度为零时，速度最增大，动能增大，绳的弹性势能不为零，故D正确；故选CD．8、BD【解析】

A.炮弹爆炸时，内力远大于外力，系统的动量守恒，由图知，该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故A项与题意不相符；B.该图水平方向和竖直方向都满足动量守恒，是可能的，故B项与题意相符；C.该图水平方向满足动量守恒，但竖直方向不满足动量，不可能，故C项与题意不相符；D.该图竖直方向和水平方向都满足动量守恒，是可能的，故D项与题意相符。9、AC【解析】

根据圆环的运动情况分析下滑过程中，分析加速度的变化；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程和圆环从C处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式，可求弹力做功，从而得到在C处弹簧的弹性势能．【详解】A．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，A正确；B．设弹簧与竖直方向的夹角为，弹簧的劲度系数为k，受力分析如图所示，则，而，故，减小，故N增大，根据可得摩擦力增大，B错误；C．研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，由动能定理得，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，由动能定理得，解得，，所圆环从A处到C处的过程中弹簧的弹性势能增加量为，C正确；D．下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，即重物与弹簧组成的系统在下滑过程中机械能损失等于上升过程中机械能的损失，D错误．10、AD【解析】若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m时电势能减小量为，选项A正确，B错误；此过程中摩擦力的功：，由图像可知，则，则合力做功为，选项C错误；由动能定理可知：；由动量定理可知：，解得I=1.2N⋅s，选项D正确；故选AD.11、AC【解析】

在F−r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力。【详解】AB.在F−r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级10-10m时，引力等于斥力，A正确B错误；C.若两个分子间距离小于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力，C正确；D.若两个分子间距离小于于e点的横坐标时，随着两个分子间距离越来越大，分子力越来越小，D错误。12、BC【解析】

A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；B、恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）窄片通过两个光电门的时间相同（2）mg（3）【解析】

(1)当遮光片通过两光电门的时间相同时，说明做匀速运动；（2）通过受力分析即可判断受到的合力；（3）遮光片通过光电门的瞬时速度利用平均速度来代替，结合动能定理即可求得.【详解】（1）根据遮光片通过两个光电门的时间相同判断滑块做匀速直线运动；（2）对滑块受力分析可知，滑块沿长木板下滑过程中所受的合外力大小为钩码的重力，故为mg；（3）通过两光电门的速度为，

根据动能定理，解得14、计时乙AD0.51【解析】

(1)[1][2].电磁打点计时器和电火花计时器都是计时仪器，电磁打点计时器使用4-6V的电压，电火花计时器使用220V的电源，即使用交流220V电源的是乙．

(2)[3].在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故A正确，BCD错误；

(3)[4].A.在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，对减小实验误差没有帮助，故A错误；

B.重锤下降过程不是自由落体运动，加速度不等于