2023-2024学年江西省南昌第二中学物理高一下期末联考模拟试题含解析

2023-2024学年江西省南昌第二中学物理高一下期末联考模拟试题考生请注意：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、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．2、(本题9分)下列物体在运动过程中一定满足机械能守恒的是（）A．匀速上升电梯中的人 B．加速下降电梯中的人C．沿斜面匀速下滑的物块 D．做平抛运动的小球3、(本题9分)如图中的圆a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，则关于同步卫星的轨道下列说法正确的是（）A．可能为aB．可能为bC．可能为cD．一定为b4、(本题9分)如图，小物块P位于光滑斜面上，斜面Q位于光滑水平地面上，小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中（）A．斜面Q静止不动B．小物块P对斜面Q的弹力对斜面做正功C．小物块P的机械能守恒D．斜面Q对小物块P的弹力方向垂直于接触面5、(本题9分)比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例．下列不属于比值定义法的是（）A． B． C． D．6、如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”一口水．A、B是鸟上两点，则在摆动过程中（）A．A、B两点的线速度大小相同B．A、B两点的向心加速度大小相同C．A、B两点的角速度大小相同D．A、B两点的向心加速度方向相同7、(本题9分)一质量为2kg的物块，在竖直方向的拉力作用下运动的v-t图象如图所示(向上为运动的正方向)，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是(A．4s时克服重力做功的功率为80WB．前6s内物块的重力势能先增大后减少C．前2s内拉力的功率变大D．5s时物块的动能为4J8、如图所示，地球卫星开始在圆形低轨道1运行，在P处点火后，地球卫星沿椭圆轨道2运行，在远地点Q再次点火，将地球卫星送入更高的圆形轨道1．若地球卫星在1、1轨道上运行的速率分别为v1、v1，在2轨道上经过P、Q处的速率分别为v2P、v2Q，则A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1>v2Q D．v1>v2P9、(本题9分)如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（

）A．力F做的功等于系统机械能的增加量B．在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量C．当B环到达最高点时，其动能为零D．B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h10、(本题9分)人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（）A．h=3GMT2C．v=32π11、(本题9分)在光滑的水平面上动能为,动量大小为的小钢球1与静止的小刚球2发生碰撞，碰撞前后钢球1的运动方向相反，将碰后球1的动能和动量的大小分别记为和,球2的动能和动量的大小分别记为，,则必有（）A．< B．< C．> D．>12、(本题9分)如图所示，将倾角θ=30°的斜面体C置于水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着可视为质点的小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的光滑小滑轮.现用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态，OB绳平行于斜面，此时物块B恰好静止不动.已知A的质量m1=1kg，B的质量m2=4kg，OA段绳长l=1m.重力加速度g=10m/s2.将A由静止释放，在其向下运动过程中，物块B与斜面体C始终保持静止，下列分析正确的是A．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为零B．小球A运动到最低点时，物块B受到的摩擦力大小为10NC．小球A向下运动的过程中，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向先向右后向左D．小球A向下运动的过程中(初末两位置除外)，斜面体C受到水平地面的摩擦力方向始终水平向右二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N.接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量平抛射程OM、ON(2)经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1'，碰撞结束时m2的动量为p2(3)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用纸带中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为_____cm.(保留两位小数)14、（10分）(本题9分)小王同学在测定某一电阻的阻值实验中，待测电阻Rx的阻值大约是46，电压表内阻大约5k，电流表内阻大约1．（1）测量电路如图，为了减小误差应该选___图（填“甲”或“乙”）（2）实验所用的电源为2节1号干电池，滑动变阻器总阻值为5，若电池的内阻极小，电压表应该选择哪个量程___（填3V或15V）；电流表应该选择哪个量程___（填0.6A或3A）（3）测得的实验数据如下表，请根据电流表读数补全空缺的数据____（4）利用第(3)问表格中的数据，在答题卷对应位置的坐标系中描点，并且作出图线__．（5）根据作出的图线求得待测电阻为__．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)质量为m人造地球卫星绕地球球心作匀速圆周运动，卫星到地面的高度为h。地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G，自转不考虑。求:(1)卫星与地球间的万有引力大小(2)卫星的运动周期(3)地球表面处的重力加速度大小。16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向飞来，射入原来静止悬挂、质量为M的沙袋，并留在沙袋中，与沙袋共同上摆，但没有到达悬点高度，绳子长度为L。沙袋尺寸远小于绳长L，不计空气阻力，绳子为轻绳，重力加速度为g。求（1）子弹射入沙袋过程，子弹和沙袋系统损失的机械能E1；（2）子弹和沙袋共同上摆过程能到达的最大高度h；（3）子弹和沙袋共同上摆过程，绳子的最大拉力T。17、（12分）(本题9分)如图所示是简化后的航母起飞航道，可近似看成水平跑道和倾斜跑道两部分组成。其中s1=1.6×102m，s2=20m，sinθ=0.2.一架质量为m=2.0×104kg的飞机（可视为质点）,从静止开始运动，若发动机的推力大小恒为F=1.2×105N,方向始终与速度方向相同；运动过程中飞机受到的平均阻力恒为2.0×104N。假设航母处于静止状态,g取10m/s2.求：(1)求飞机在水平跑道运动的时间。(2)画出飞机在倾斜跑道受力示意图，并求出在倾斜跑道上的加速度。

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。2、D【解析】

A．匀速上升电梯中的人动能不变，重力势能增加，则机械能增加，选项A错误；B．加速下降电梯中的人，电梯对人做负功，机械能不守恒，选项B错误；C．沿斜面匀速下滑的物块动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；D．做平抛运动的小球，只有重力做功，则机械能守恒，选项D正确。3、B【解析】试题分析：所有的同步卫星都位于赤道的正上方同一轨道平面上，所以其轨道只能是b轨道，故B正确考查了对同步卫星的理解4、C【解析】A、斜面体Q在小滑块P的推动下向右加速，故A错误；B、斜面体Q在小滑块P的推动下向右加速，动能增加，根据动能定理可知，物块P对斜面的弹力对斜面做正功，故B正确；C、P与Q物体系统内，物体P减小的重力势能转化为P与Q的动能，即PQ系统机械能守恒，故C错误；D、斜面对P的弹力方向垂直于接触面，这是弹力的基本特点，与运动状态无关，故D正确；故选BD．【点睛】本题关键是P与Q系统内部，只有动能和重力势能相互转化，故系统机械能守恒，而单个物体机械能不守恒；同时系统水平方向动量守恒．5、D【解析】

A、在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，叫做这点的电势，采用的是比值定义法，故A不符合题意；B、放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，采用的是比值定义法，故B不符合题意；C、电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值，叫电容器的电容，采用的是比值定义法，故C不符合题意；D、把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，所以采用的是比值定义法，而不属于比值定义法，故D符合题意；故选D．6、C【解析】

A、B在同一轴上转动角速度相等，根据v=rω比较线速度大小关系；根据a=rω2比较向心加速度大小关系．【详解】A、B在同一轴上转动角速度相等，故C正确；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据v=rω可知A点的线速度大于B点的线速度，故A错误；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据a=rω2可知A点的向心加速度大于B点的加速度，且方向不同，故BD错误．所以C正确，ABD错误．【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度、加速度的关系，以及知道共轴转动，角速度相等．7、AD【解析】

4s时，由v-t图象得v=4m/s，又由PG=mgvcosθ

(重力与物体运动方向相反，θ=180∘)；代入数据得：4s时克服重力做功的功率为80W；故A正确；前6s内物块一直朝上运动，物体的重力势能会一直增加，故B错误；前2s内物体的速度未发生改变，物体做匀速直线运动，拉力与重力平衡；又由功率的计算公式P=Fvcosθ；得前2s内拉力的功率为定值，故C错误；由Ek=【点睛】此题要理解v-t图象得相关意义：(1)v-t图象与t轴围成的面积表示物块的位移；(2)v一直为正值，故物体一直朝一个方向运动；并结合功率的计算公式就能解决问题。8、AC【解析】

A.据可得，轨道1的轨道半径大，所以v1＜v1；故A正确.B.在椭圆轨道上运动，近地点速率大于远地点速率，故v2p＞v2Q，故B错误；C.卫星在轨道2上经过Q点时，点火加速进入圆轨道1，所以v1＞v2Q，故C正确；D.卫星在轨道1上经过P点时，点火加速进入椭圆轨道2，所以v2P＞v1，故D错误.9、AD【解析】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确。所以AD正确，BC错误。10、AC【解析】

根据万有引力提供向心力F万=F向GMm(R+h)2＝又v＝2π(R+h)T【点睛】该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。属于基础题。11、ABD【解析】A、B、C由题，碰撞后两球均有速度．根据碰撞过程中总动能不增加可知，E1＜E1，E2＜E1，P1＜P1．否则，就违反了能量守恒定律．故AB正确，C错误．D、根据动量守恒定律得：P1=P2-P1，得到P2=P1+P1，可见，P2＞P1．故D正确．故选ABD12、BD【解析】

AB．小球A摆下的过程，只有重力做功，其机械能守恒，有：，而在最低点由牛顿第二定律有：，联立解得：；再对B受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，沿斜面方向由平衡条件有，解得：,方向沿斜面向下；故A错误，B正确.CD．对物体B和斜面体C的整体受力分析，由于伸长的细绳向左下方拉物体B和斜面的整体而未拉动，故一定受到地面对C向右的静摩擦力；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、AD1.0176.80【解析】

（1）[1]根据动量守恒定律，有m小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有mmx1表示碰前小球平抛运动水平位移，x1'、x2分别表示碰后两小球的位移。整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为m故实验还需完成的必要步骤是：AD（2）[2]碰撞前后总动量的比值p（3）[3]小球发生弹性碰撞时，被碰小球平抛射程最大，有mm代入OP，得ON=14、甲3V0.6A0.15.0【解析】

（1）由于待测电阻Rx的阻值大约是46，电压表内阻大约5k，电流表内阻大约1，电压表内阻远大于待测电阻Rx，若采用乙图电路，电流表的分压比较明显，误差比较大，故采用甲图电路．（2）根据安全性原则和准确性原则，电压表选用3V量程；回路中最大电流I==A=0.75A，为了保证安全，滑动变阻器开始接入电路的电阻应调到最大，这样电流表