2023-2024学年河北省教考联盟物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年河北省教考联盟物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1和m2上．则（）A．弹簧秤示数是24NB．m1和m2共同运动加速度大小为a=4m/s2C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s2D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s22、(本题9分)如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则()A．物块机械能守恒B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒C．物块机械能减少D．物块和弹簧组成的系统机械能减少3、(本题9分)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．己知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为,滑雪者（包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L，在滑雪AB者经过段运动的过程中，克服摩擦力做的功()A．大于μmgLB．等于μmgLC．小于μmgLD．以上三种情况都有可能4、(本题9分)如图所示，天花板上悬挂一劲度系数为k的轻质弹簧，其下端连接一个小球，小球静止时弹簧伸长量为x0，现用手托住小球上移至弹簧长度为原长时由静止放手，小球开始向下运动，弹簧未超过其弹性限度。已知弹簧弹性势能与伸长量的关系是E=kx2，x是伸长量。忽略空气阻力，则小球向下运动过程中下列说法正确的是（）A．小球处于失重状态 B．小球处于超重状态C．当小球下落到最低点时，弹簧伸长量为2x0 D．当小球下落到最低点时，其加速度为零5、(本题9分)如图所示，a、b、c、d、e五条实线为电场中的等势面，相邻两个等势面间的电势差相等，且等势面b的电势为零．一个带电的粒子仅在静电力作用下从A点运动到B点，其在A点的动能为10J，到达B点时的动能为30J．在此过程中，粒子动能是27.5J时的电势能为A．-2.5J B．2.5J C．12.5J D．-12.5J6、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天器中会处于完全失重状态，下述说法不正确的是（）A．宇航员受力平衡B．宇航员仍受引力作用C．引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力D．引力仍产生加速度7、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波动图像，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（）A．该波的波速大小为1m/sB．该波沿x轴负方向传播C．t=1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度的方向均为发生改变8、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大9、(本题9分)如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车AB总质量为M=3kg，质量为m=1kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，此时弹簧的弹性势能为6J，且小车AB和木块C都静止。当突然烧断细绳时，木块C被释放，使木块C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。以下说法正确的是（）A．弹簧伸长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动B．木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1C．木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动D．木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s10、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是:()A．悬索始终保持竖直B．伤员做直线运动C．伤员做曲线运动D．伤员的加速度大小、方向均不变11、(本题9分)比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是（）A．电场强度E=F/q B．电势φ=Ep/q C．电容C=Q/U D．电流I=U/R12、M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图，下列说法正确的是A．打开S后，使两极板靠近，则微粒将向上运动B．打开S后，使两极板靠近，则微粒仍保持静止C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从a向b的电流D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从b向a的电流二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某学习小组利用如图所示的装置探究合外力做功与动能改变的关系．（1）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，判断气垫导轨水平的依据是：__________________A．不接通气源，反复调节旋钮、，使滑块静止于导轨上B．接通气源后，反复调节旋钮、，使滑块静止于导轨的任何位置C．接通气源后，给滑块一个初速度，反复调节旋钮、，使滑块通过两光电门的时间相等（2）本实验__________满足钩码的质量远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量．（填“需要”或“不需要”）（3）通过多次改变两光电门间的距离得到多组数据，以滑块动能的改变量为纵坐标，合外力做功为横坐标在方格纸中作出图像．由图像可得出的结论是_________________________________；（4）请写出可以减少本实验误差的措施：_________________________________________________．14、用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤_______（填选项对应的字母）。（2）实验中得到一条纸带，如图所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为___________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为________。利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝_____________。（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为_____________。15、(本题9分)某同学在“探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为1000N/m．如图甲所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．（1）若弹簧伸长1.00cm，弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的示数为_________N（如图乙所示），则弹簧秤b的示数为________________N．（2）在保持（1）中弹簧秤a的示数和方向不变的条件下，若增大弹簧OC的伸长量，则弹簧秤b的示数_______，与弹簧OC间的夹角（锐角）_______（均填“变大”“变小”或“不变”）．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH通过光滑圆轨道EF平滑连接(D、G处在同一高度)，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量m=1kg的小球从AB段距地面高h0=2m处静止释放，小球滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°，GH段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R＝0.4m，E点离水平面的竖直高度为3R（E点为轨道的最高点），（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球第一次通过E点时的速度大小；（2）小球沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度；（3）若小球从AB段离地面h处自由释放后，小球又能沿原路径返回AB段，试求h的取值范围。17、（10分）(本题9分)如图所示，一质量为m，电荷量为+Q的小球A系在绝缘细绳下端，另一带电量未知的小球B固定于悬点的正下方(A，B均可视为点电荷)，轻绳与竖直方向角度为θ，小球A、B静止于同一高度。已知重力加速度为g，问:(1)小球B在A处产生的电场强度大小;(2)若将细线突然剪断，求小球刚开始运动时的加速度大小。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

AB．对两个物体整体受力分析，两物体受到F1与F2的拉力作用，弹簧秤的拉力属于系统内力，由牛顿第二定律有：，解得m1和m2共同运动加速度大小为；对m1受力分析可知，m1受到向右的F1的拉力以及向左的弹簧秤的拉力T，则有：，解得弹簧秤的拉力为，故AB错误；CD．突然撤去F2的瞬间，由于弹簧秤的弹力不变，则m1的受力情况不变，其加速度大小仍为，故C错误，D正确．2、D【解析】

根据机械能守恒条件求解．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．【详解】A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误；B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误；C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误；D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得：，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。故选D。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。3、B【解析】在AC段，克服摩擦力做的功，WAC=,所以在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功等于μmgL，B对，ACD错．4、C【解析】

AB．小球向下运动时，弹簧弹力先小于小球重力，小球向下做加速运动；当弹簧伸长量为x0时，弹簧弹力等于小球重力，小球速度最大；小球继续向下时，弹簧弹力大于小球重力，小球向下做减速运动；即小球先处于失重状态后处于超重状态。故AB两项均错误。C.当小球静止时，小球受到的重力和弹力平衡，因此有，小球由原长释放到最低点的过程，重力势能转化为弹性势能，则由，联立可得D．小球下落到最低点时，其加速度方向向上，D项错误。5、D【解析】

由能量关系可知，粒子运动过程中只有电场力做功，则粒子的电势能与动能之和守恒，则粒子在b等势面时总能量为15J，则此过程中，粒子动能是27.5J时的电势能为15J-27.5J=-12.5J，故选D.6、A【解析】

A.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动，有向心加速度，处于非平衡状态，故A说法错误，符合题意。B.宇航员仍受地球对他的万有引力的作用，B说法正确，不符合题意。C.因为宇航员做匀速圆周运动，所以引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力，故C说法正确，不符合题意。D.万有引力提供向心力，产生向心加速度，故D说法正确，不符合题意。7、ABC【解析】

A.由图可知，周期T＝4.0s，波长λ＝4m，则波速，故A正确；B.x＝2m处的质点P在t＝2s时刻向下振动，根据“同侧法”知，波沿x轴负方向传播，故B正确；C.由图2可知，当t＝1s时，质点P在最大位移处，此时的加速度最大，速度等于0，故C正确；D.由图可知，在0−2s内质点的位移为正加速度的方向始终向下；在0−1s内质点向正最大位移处运动，速度方向为正；而1−2s内质点从最大位移处向平衡位置处移动，所以速度的方向为负。故D错误。8、AD【解析】试题分析：小球刚好能通过最高点c，表明c点的速度为，根据机械能守恒定律有，可知选项A正确．m与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确．小球在b点的向心力，R越大，支持力越小，选项B错误．，v0与m无关，选项C错误．考点：本题考查圆周运动，机械能守恒定律，向心力等知识．9、BCD【解析】

以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得：。由机械能守恒定律得，解得v1=-1m/s；v2=3m/s，弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动。A.由上面分析可知，木块C向右运动，小车AB左运动，故A错误；B.因为v1=-1m/s；v2=3m/s，木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为3∶1，故B正确；C.木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB成为一个整体，总动量为0，整体的速度为0。所以木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动，故C正确；D.木块脱离弹簧时的速度大小为3m/s，与上述计算结果相符，故D正确。10、ACD【解析】

A．由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确.BCD．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B错误，C正确，D正确.11、ABC【解析】

A、电场强度与放入电场中的电荷无关，所以属于比值定义法．故A正确．B、电场中的电势定义式，属于比值定义法．故B正确．C、电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关．所以属于比值定义法．故C正确．D、根据欧姆定律，可知电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不属于比值定义法，故D错误．故选ABC．【点睛】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．12、BC【解析】

AB、打开S之前，由于带电的油滴处于悬浮状态，则有，打开S后，电容器的两极板所带电量保持不变，根据，，可得，使两极板靠近，电容器的两极板间的电场强度不变，所以带电的油滴仍保持静止，故选项B正确，A错误；CD、电容器两极板间的电压，当将滑动变阻器的滑片向上滑动时，增大，增大，电容器的电量增加，处于充电状态，灵敏电流计中有电流，由于电容器上板带正电，则灵敏电流计中有从向的电流，故选项C正确，D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）BC（2）不需要（3），或在误差允许范围内，合外力做功等于滑块动能改变量（4）①尽量增加两个光电门的距离；②尽量减小避光条的宽度；【解析】(1)在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，判断气垫导轨水平的依据是：接通气源后，反复调节旋钮P、Q,使滑块静止于导轨的任何位置或接通气源后，给滑块一个初速度，反复调节旋钮P、Q，使滑块通过两光电门的时间相等，故BC正确；(2)由动能定理得，所以不需满足钩码的质量远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量；(3)由图像可得出的结论是或在误差允许范围内，合外力做功等于滑块动能的改变量；(4)由动能定理得，可以减少本实验误差的措施是①尽量增加两个光电门间的距离②尽量减小避光条的宽度；14、BCDmg（S0+S1）大于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，阻力做负功。【解析】

(1)[1]打点计时器的工作电压均为交流电压，故B不恰当；本实验是通过比较动能增加量与重力势能的减少量是否相等，来验证机械能是否守恒，所以只要不要求计算两者的具体数值，可以不测量质