重庆市字水中学2023年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后A．竖直方向的分运动是自由落体运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．水平方向的分运动是匀速直线运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动2、(本题9分)在感应起电中，如图所示N处（）A．带正电 B．带负电 C．不带电 D．可能带正电，也可能带负电3、2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米．若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则A．a的周期小于b的周期B．a的线速度小于b的线速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度小于b的角速度4、(本题9分)物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传递带后落到地面上的Q。若传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动，使传送带随之运动，如图所示，物块仍从P点自由滑下，则（）A．物块有可能落不到地面上B．物块将仍落在Q点C．物块将会落在Q点的左边D．物块将会落在Q点的右边5、两根相同的绳子上某时刻存在A、B两列绳波，两波形如图所示。经过t时间，在该区域内两波再次出现如图波形，设A和B的周期分别是TA、TB，则t可能等于（）A．TA B．TBC．2TA D．2TB6、分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球，当汽车在沿平直道路上运动的过程中，小球相对汽车所处的状态如图所示.已知，则获得最大加速度的汽车是A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是（）A．此时物块的动能为F（x+l）B．此时小车的动能为fxC．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fxD．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl8、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（）A．小球的机械能先增大后减小B．小球的重力势能一直减小C．小球的动能先增大后减小D．弹簧的弹性势能一直在增大9、(本题9分)如图，等离子体以平行两极板向右的速度v=100m/s进入两极板之间，平行极板间有磁感应强度大小为0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两极板间的距离为10cm，两极板间等离子体的电阻r=1Ω。小波同学在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极接电路中B点，沿边缘放一个圆环形电极接电路中A点后完成“旋转的液体”实验。若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，上半部分为S极，R0=2.0Ω，闭合开关后，当液体稳定旋转时电压表（视为理想电压表）的示数恒为2.0V，则A．玻璃皿中的电流方向由中心流向边缘B．由上往下看，液体做逆时针旋转C．通过R0的电流为1.5AD．闭合开关后，R0的热功率为2W10、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒B．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒C．小球从B→C的过程中减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到B点时动能最大11、(本题9分)在如图所示的竖直平面内，在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场，一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合，线框由静止释放，沿轴线DC方向竖直落入磁场中．忽略空气阻力，从释放到线框完全进入磁场过程中，关于线框运动的v－t图，可能正确的是：（）A． B． C． D．12、(本题9分)如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比A．推力F将增大 B．竖直墙面对小球A的弹力减小C．地面对小球B的弹力一定不变 D．两个小球之间的距离增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用图示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系．（1）为了消除打点计时器和木板对小车阻力的影响，需要平衡阻力．关于该操作环节，下列四种装置图中正确的是_______（2）甲小组同学正确平衡了阻力，选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M，取砝码的总重力值作为绳子的拉力值，按正确操作得到图示的一条纸带．在纸带上选取三个连续计时点A、B、C，测得它们到静止释放的起始点O的距离分别为sA、sB、sC，打点计时器的工作频率为f，已知当地重力加速度为g，从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=_______，小车动能变化量ΔEk=__________．（3）乙小组同学也正确平衡了阻力，但并未保证选取的砝码和盘的总质量m远小于小车的质量M．在处理数据时，他们也取砝码和盘的总重力值作为绳子的拉力值，并采用图像法进行数据分析：在纸带上选取多个计数点，测量静止释放的起始点O到每个计数点的距离，并计算出每个计数点对应的小车速度v以及从O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功W．他们作出的图线为__________．14、（10分）(本题9分)如图所示，某同学在做“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。(1)某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为_____N.(2)下列实验要求中必要的是________(填选项前的字母)．A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．细绳套方向应与木板平面平行C．需要用弹簧测力计测量重物M的重力D．弹簧测力计B始终保持水平三、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，质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大？（g取10m/s2)16、（12分）(本题9分)如图所示，滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态．作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图所示，t=1.0s时撤去力F，最终滑块与木板间无相对运动．已知滑块质量m=1kg，木板质量M=1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．求：（1）t=0.5s时滑块的速度大小；（1）0～1.0s内木板的位移大小；（3）整个过程中因摩擦而产生的热量．17、（12分）2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）

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、A【解析】

改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明两小球在竖直方向为自由落体运动．故该实验现象说明了A球在离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，故A正确，BCD错误．故选A【点评】本题考查了平抛运动的物体在竖直方向的运动规律为自由落体．平抛运动规律一般只能借助分解来求解．2、B【解析】这是感应起电，当带正电物体靠近带绝缘底座的导体时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的正电荷受到排斥力运动到右侧，所以N处带负电，故应选B．点晴：解决本题的关键知道同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．以及知道感应起电的实质是电荷的转移，电荷是守恒的．3、A【解析】

北斗卫星绕地球匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力有，可得：.A.由周期得，a的轨道半径小，故其周期小，故A正确；B.由线速度，a的轨道半径小，故其线速度大，故B错误；C.由加速度，a的轨道半径小，故其加速度大，故C错误；D.由角速度，a的轨道半径小，故其角速度大；则D错误.4、B【解析】

物块从斜面滑下来,当传送带静止时，在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力，物块将做匀减速运动，离开传送带时做平抛运动；当传送带逆时针转动时物体相对传送带都是向前运动，受到滑动摩擦力方向与运动方向相反，物体做匀减速运动,离开传送带时，也做平抛运动，且与传送带不动时的抛出速度相同，故落在Q点A.物块有可能落不到地面上与分析不符，A错误B.物块将仍落在Q点与分析相符，B正确C.物块将会落在Q点的左边与分析不符，C错误D.物块将会落在Q点的右边与分析不符，D错误5、C【解析】

由图知A波的波长为L，B波的波长为，同一介质，速度相同

A波周期：B波周期：周期关系：即根据题意，在该区域内两波再次出现如图波形，经历的时间可能是2TA(或3TB)、4TA(或6TB)、6TA(或9TB)A.TA，与结论不相符，选项A错误；B.TB，与结论不相符，选项B错误；C.2TA，与结论相符，选项C正确；D.2TB，与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】

以A图为例，以小球为研究对象，由牛顿第二定律得：Tcosα=mg，Tsinα=ma两式联立解得：a=gtanα，可知，a越大，汽车的加速度越大，因为β＞α＞θ＞0°，所以D图中汽车的加速度最大。A.与结论不相符，选项A错误；B.与结论不相符，选项B错误；C.与结论不相符，选项C错误；D.与结论相符，选项D正确；7、BD【解析】

A．对物块，由动能定理可知，物块的动能：Ek=（F-f）（x+l）A错误；B．对小车，由动能定理可得，小车的动能为：Ek=fxB正确；C．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl，C错误；D．由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为F（x+l）-flD正确。故选BD。8、BCD【解析】

解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。【详解】A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。【点睛】弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。9、BD【解析】

AB．由左手定则可知，正离子向上偏，所以上极板带正电，下极板带负电，所以由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；C．当电场力与洛伦兹力相等时，两极板间的电压不变，则有得由闭合电路欧姆定律有解得R0的热功率故C错误，D正确。故选BD。10、AC【解析】从A到B的过程中，小球仅受重力，只有重力做功，所以小球的机械能守恒．故A正确．小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒．故B错误．B到C的过程中，系统机械能守恒，小球减小的机械能等于弹簧的弹性势能的增加量．故C正确．小球到B点时，重力大于弹力，小球将继续向下加速，随着弹力的增加，在BC间某位置弹力等于重力时，加速度为零，此时小球的动能最大，选项D错误；故选AC.11、CD【解析】

根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力，线框由静止向下做加速运动，设线框的有效切割磁感线的长度为L，线框的电阻为R，则有，根据欧姆定律可得，故，根据牛顿第二定律可得，故，运动过程中，L在变大，v在变大，故加速度在减小，即速度时间图像的斜率再减小，故AB错误；由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系，所以之后线框的速度可能继续增大，可能恒定不变，故CD正确12、BCD【解析】

先以A球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件分析墙壁对A的弹力如何变化，再以AB整体为研究对象，根据平衡条件分析F如何变化和地面对小球B的弹力的变化．由库仑定律分析两球之间的距离如何变化．【详解】以A球为研究对象，分析受力，如图所示：设B对A的库仑力F与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1=mAgtanθ将小球B向左推动少许时θ减小，假设A球不动，由于A、B两球间距变小，库仑力增大，A球上升，库仑力与竖直方向夹角变小，则N1减小．再以AB整体为研究对象，分析受力如图所示，由平衡条件得：F=N1N2=（mA+mB）g则F减小，地面对小球B的弹力一定不变由上分析得到库仑力，θ减小，cosθ增大，F库减小，根据库仑定律分析得知，两球之间的距离增大由上述分析：故应选：BCD．【点睛】本题考查了连接体问题的动态平衡，整体法隔离法相结合是解决此类问题根本方法．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦时应不挂钩码，原理是让重力沿斜面向下的分力等于滑动摩擦力，故B正确；(2)[2]拉力做功等于重力势能的减少量，即，[3]小车动能变化量；(3)[4]由于已经平衡摩擦，所以拉力做功等于动能的增量，即图线应该为一条过原点的直线，故B正确．14、2.00ABC【解析】（1）弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N．所以读数为：2.00N．

（2）弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故B正确；实验中弹簧秤可以直接测量出重物的重力，故C正确；该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力，是否与绳l3的拉力（或者说M重力）等大反向，B弹簧不一定非要保持水平，故D错误．故选ABC.

点睛：对于中学中的实验，同学们尽量亲自动手做一下，这样对于实验原理、实验步骤、注意事项、数据处理、误差分析等才有深刻的认识，在该题中考查了弹簧测力计读数、减小实验误差的方法，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15