江苏南通市2022-2023学年物理高一下期末考试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、(本题9分)质量为5t的汽车，在水平路面上以加速度a=2m/s²，所受阻力为1.0×103N，汽车起动后第1秒末的即时功率为A．2kW B．22kW C．11kW D．20kW2、(本题9分)如图，真空中O点有一负点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为，方向与ab连线成30°。关于a、b两点场强、及电势、的关系，正确的是A． B．C． D．3、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下列说法正确的是（）A．式中G为引力常量，它是由牛顿用实验测得的，而不是人为规定的B．两个质量为1kg的铁球靠得很近时，万有引力趋于无限大C．m1与m2受到相互的吸引力总是大小相等、方向相反的D．该公式只适用于天体之间而不适用于相距较近的球体之间4、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列表述错误的是A．第一宇宙速度v=7.9km/sB．第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度C．第一宇宙速度是做匀速圆周运动的轨道半径最小，速度最大的人造卫星的速度D．第一宇宙速度跟地球的质量无关5、(本题9分)质量为2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1m时速度大小为2m/sB．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C．在前4m位移过程中拉力对物块做的功为9JD．在前4m位移过程中物块所经历的时间为2.8s6、(本题9分)首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是A．卡文迪许 B．牛顿 C．库仑 D．开普勒7、(本题9分)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是（）A．小球在B点的动能不为零B．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大C．在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功D．在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能8、(本题9分)下列说法中正确的是A．机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性B．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C．牛顿认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法9、(本题9分)已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g，那么地球的第一宇宙速度的表达式有：A． B． C． D．10、一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿梯子上爬时，下列说法正确的是（）A．气球可能匀速上升 B．气球可能相对地面静止C．气球可能下降 D．气球运动速度不发生变化11、(本题9分)如图所示，一内壁光滑的圆形细管竖直放置，其半径为R，质量为m的小球在该管内做圆周运动，小球可视为质点．下列说法中正确的是A．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的速度可以为B．小球能够通过光滑圆形细管最高点时的最小速度为C．如果小球在光滑圆形细管最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在光滑圆形细管最低点时的速度大小为，则小球通过该点时与管道间无相互作用力12、(本题9分)如图所示，两个等量的正电荷分别置于P、Q两位置，在P、Q连线的垂直平分线上有M、N两点，另有一试探电荷q，则()A．M点的场强大于N点的场强B．M点的电势低于N点的电势C．无论q是正电荷，还是负电荷，q在M、N两点的电势能一样大D．若q是正电荷，q在N点的电势能比在M点的电势能大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组采用图甲所示的装置探究动能定理。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情況，力传感器记录细绳对小车的拉力大小(1)下列措施中必要的是____________A．使细绳与长木板平行B．实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力C．使小车质量远大于重物和力传感器的总质量(2)在正确的操作下，某次实验中力传感器的示数为F，小车的质量为M。打出的纸带如图乙所示。将打下的第一个点标为O，在离O点较远的纸带上依次取A、B、C三个计数点。已知相邻两计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C三点到O点的距离分别为x1、x2、x3，则应选择从O点到_______点(选填“A”、“B”或“C”)过程来探究动能定理。若在误差允许范围内满足关系式____________(用题中所给字母表示)，则可认为合力对物体做的功等于物体动能的改变。14、（10分）某同学在“探究平抛运动规律”的实验中，采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为9.80cm，则根据图像可求得拍摄时每隔______s曝光一次，该小球的平抛初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置3时的竖直分速度大小为_______m/s(g取9.80m/s2)。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)如图所示，质量M=1kg的长木板A静止在光滑水平面上，木板A右侧有与A等高的平台，平台与A的右端间距为s．平台最右端有一个高h=1.15m的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面．现将质量m=1kg的小滑块B（可视为质点）以的初速度从A的左端水平滑上A，取重力加速度g=10m/s1．求：（1）若B与A板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45，保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则s应满足什么条件?（1）平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入后，滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N的恒力作用，平台其余部分光滑．在满足第（1）问的条件下，若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A．设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l，试讨论因μ的取值不同，B在PQ间通过的路程大小．16、（12分）(本题9分)如图所示，是双人花样滑冰运动中男运员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，若女运动员做圆锥摆时和竖直方向的夹角约为θ，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求：(1)男运动员对女运动员的拉力大小(2)女运动员转动的角速度．(3)如果男、女运动员手拉手均作匀速圆周运动，已知两人质量比为2:1，求他们作匀速圆周运动的半径比.17、（12分）(本题9分)如图所示电路，电阻R1＝2Ω，R2＝8Ω，R3＝3Ω，开关k和k1闭合、k2断开时，电压表的示数为U＝1V，电阻R1的电功率为P．开关k和k2闭合、k1断开时，电阻R2的电功率也为P。求：（1）电源的电动势E和内电阻r；（2）开关k和k1闭合、k2断开时，电源的效率。

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】

由牛顿第二定律可知：F-f=ma；解得：F=f+ma=1.0×103N+5000×2N=1.1×104N；1s末的速度为：v=at=2×1=2m/s；故瞬时功率为：P=Fv=1.1×104N×2m/s=22kW；A．2kW，与结论不相符，选项A错误；B．22kW，与结论相符，选项B正确；C．11kW，与结论不相符，选项C错误；D．20kW，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】

a点到O点的距离b点到O点距离根据点电荷的场强公式可得：通过电场强度的方向可知，O点的电荷为负电荷，因沿着电场线方向电势逐渐降低，离负电荷越远电势越高，故有φa＜φbA.与分析不符，故A错误。B.与分析相符，故B正确。C.与分析不符，故C错误。D.与分析不符，故D错误。3、C【解析】

A．引力常量是由卡文迪许通过实验测得的，不是牛顿用实验测得的，故A错误；B．当趋于零时，物体不能简化为质点，万有引力公式不适用，不能直接用这个公式计算万有引力，所以两个质量为1kg的铁球靠得很近时，不能直接用这个公式计算万有引力，万有引力不是趋于无限大，故B错误；C．与之间的引力是一对作用力与反作用力，大小总是相等，方向相反的，故C正确；D．万有引力定律适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，所以该公式也适用于相距较近的球体之间，故D错误；故选C。4、D【解析】试题分析：人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越小，速度越大，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，故AC正确．物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动．而发射越高，克服地球引力做功越大，需要的初动能也越大，故第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小发射速度，故C正确；由运行速度，可知，第一宇宙速度跟地球的质量有关，故D错误．本题选择错误的，故选D．考点：第一宇宙速度【名师点睛】此题考查了第一宇宙速度；要知道第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度．②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度．③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．5、D【解析】

根据动能定理可知，物体在两段运动中所受合外力恒定，则物体做匀加速运动；由图象可知x=1m时动能为2J，，故A错误；同理，当x=2m时动能为4J，v2=2m/s；当x=4m时动能为9J，v4=3m/s，则2～4m，有2a2x2＝v42−v22，解得2～4m加速度为a2＝1.25m/s2，故B错误；对物体运动全过程，由动能定理得：WF+（-μmgx）=Ek末-0，解得WF=25J，故C错误；

0～2m过程，；2～4m过程，，故总时间为2s+0.8s=2.8s，D正确。6、A【解析】

首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许;A.卡文迪许，与结论相符；B.牛顿，与结论不相符；C.库仑，与结论不相符；D.开普勒，与结论不相符；7、AC【解析】

A．在小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒。因A、B两点弹簧的弹性势能相等，小球减小的重力势能转化为小球的动能，所以在B点的动能不为零，故A正确；B．弹簧在A点为压缩状态，B点为伸长状态，在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先增大后减小再增大，则弹簧的弹性势能先增大后减小再增大，故B错误；C．在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力对小球做功为零，根据动能定理知小球增加的动能等于重力对小球做的功，故C正确；D.在小球从A点运动到B点的过程中，增加的弹性势能为零，则小球减少的重力势能大于增加的弹性势能，故D错误。故选AC。8、AD【解析】

A.永动机违背能量守恒定律，则机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性，选项A正确；B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上，导出了行星运动的规律，选项B错误；C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；9、AB【解析】第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据万有引力提供向心力得：，解得:，故A正确，根据地面附近引力等于重力得：，联立可得：，故AB正确，CD错误．10、ABC【解析】

ABC．设气球和梯子的总质量为M，人的质量为m，由于匀速上升，所以受到的合力为零，则系统动量守恒，有解得气球的速度由表达式可知可能为正、零、负，说明气球可能匀速上升、相对地面静止、匀速下降。故ABC正确；D．若气球运动速度不发生变化，即，则由的表达式可推出。因为人相对于气球运动，所以，矛盾，说明假设错误，气球的运动速度一定发生变化，故D错误。故选ABC。11、AC【解析】

AB.小球在最高点，由于细管对小球的弹力可以向上，也可以向下，则v的最小值为零，故A正确，B错误；CD.小球在最低点，不管小球的速度是多少，向心力由轨道向上的支持力和向下重力提供，且支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，小球对管道有向上的作用力，故C正确，D错误．12、BD【解析】

A.根据电场的叠加原理可知N、M两点的场强方向相同（竖直向上），但电场线疏密关系不能确定，所以场强大小不能判断，故A错误；B.等量同种正点电荷，两点的电场强度的方向，由N指向M，M点的电势低于N点的电势，故B正确；CD.若q是正电荷，根据可知，N点的电势高于M点，那么N点的电势能比在M点的电势能大，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、ABB【解析】

第一空.实验中必须要使细绳与长木板平行，这样才能使得绳子的拉力等于小车的合外力，故A正确；实验前调节长木板的倾角以平衡摩擦力，以保证细绳的拉力等于小车受的合力，故B正确；由于有力传感器测量绳的拉力，则没必要使小车质量远大于重物和力传感器的总质量，故C错误。第二空.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，则应选择从O点到B点过程来探究动能定理；第三空.从O点到B点过程来由动能定理得，即.14、0.11.962.45【解析】

第一空.在竖直方向上，根据，解得：，第二空.平抛运动的初速度为：，