2024届陕西省西安市西北大学附中物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2024届陕西省西安市西北大学附中物理高一第二学期期末综合测试模拟试题注意事项：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：（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)图中接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电荷量为Q，到球心的距离为r.该点电荷的电场在球心的场强大小等于()A．kQr2-k2、(本题9分)汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，经过一段时间t达到最大速度v，若所受阻力大小始终不变，则在t这段时间内A．汽车牵引力大小恒定B．汽车运动的距离为C．汽车牵引力做的功为PtD．汽车牵引力做的功为mv23、(本题9分)A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3，运动方向改变的角度之比是3:2，它们的向心加速度之比是（）A．1:2 B．2:1 C．8:9 D．9:84、(本题9分)下列说法中不正确的是A．物质是由大量的分子组成的B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著；液体温度越高，布朗运动越显著D．物体不能无限的被压缩，是因为分子之间只存在斥力5、(本题9分)如图，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EK1和EK2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则()A．EK1>EK2，W1<W2B．EK1＝EK2，W1>W2C．EK1<EK2，W1>W2D．EK1>EK2，W1=W26、我国发生的“天链一号01号星”属于地球同步卫星．关于定点后的“天链一号01号星”，下列说法正确的是A．它同时受到万有引力和向心力B．它“定点”，所以处于静止状态C．它处于失重状态，不受重力作用D．它的速度大小不变，但加速度不为零7、(本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在y轴上的O、M两点，若规定无穷远处的电势为零，则在两电荷连线上各点的电势φ随坐标y变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，在ND段中C点电势最高，则A．q1与q2带异种电荷B．A、N两点的电场强度大小为零C．从N点沿y轴正方向到D点，电场强度大小先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功8、(本题9分)质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动，当子弹进入木块的深度为s时相对木块静止，这时木块前进的距离为L.若木块对子弹的阻力大小F视为恒定，下列关系正确的是A．FL=B．F(L+s)=C．Fs=D．Fs=9、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb。若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A．ra>rbB．Ia>IbC．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D．R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低10、(本题9分)变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则()A．该车可变换两种不同挡位B．该车可变换四种不同档位C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ωD．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA：ω11、(本题9分)如图在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()A．物块滑到b点时的速度为B．c点与b点的距离为C．物块滑到b点时对b点的压力是3mgD．整个过程中物块机械能损失了mgR12、关于静电的利用和防范，以下说法正确的是A．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好B．静电除尘和静电复印是利用异种电荷相互吸引的原理C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，只是为了美观没有实际用途D．飞机在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎是为了降落时及时导走机身上聚集的静电荷二、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）(本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图4所示.实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、2W0、3W0、4W0….(1)实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是________(填写字母代号).A．为了释放小车后小车能做匀加速运动B．为了增大橡皮筋对小车的弹力C．为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D．为了使小车获得较大的动能(2)图是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一部分，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm＝________m/s(保留3位有效数字).(3)几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得的最大速度vm的数据，并利用数据绘出了下列给出的四个图象，你认为其中正确的是________.A．B．C．D．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)下图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时的速度，求轨道摩擦力对其所做的功；(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后离开轨道，求P点离水面的高度h。16、（12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。17、（12分）如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？

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、D【解析】

本题考查静电平衡和场强公式，难度较小，根据处于静电平衡中的导体内部场强处处为零，感应电荷产生的场强与外部场强等大反向分析解答即可．【详解】处于静电平衡中的导体内部场强处处为零，Q在O点产生的场强与感应电荷在O点产生的场强等大反向，由此可知静电平衡后感应电荷在球心处产生的电场强度大小为kQ2、C【解析】

A、速度逐渐增大，所以牵引力逐渐减小，A错误B、汽车不是做匀变速直线运动，故汽车运动的不为vt/2，B错误C、因为汽车的功率恒定不变，所以汽车牵引力做的功为Pt，C正确D、根据题意可知，汽车牵引力做的功为，D错误3、B【解析】A、B两艘快艇做匀速圆周运动，由于在相同的时间内它们通过的路程之比是4：3，所以它们的线速度之比；由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是3：2，所以它们的角速度之比，由于向心加速度，故向心加速度之比为：，B正确．【点睛】解决本题的关键掌握线速度和角速度的定义式，根据相同时间内通过的路程之比导出线速度之比，根据相同时间内转过的角度之比得出角速度大小之比，通过得出向心加速度之比．4、D【解析】

A．物质是由大量的分子组成的，此说法正确，选项A不符合题意；B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映，此说法正确，选项B不符合题意；C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著；液体温度越高，布朗运动越显著，此说法正确，选项C不符合题意；D．分子间同时存在斥力和引力，物体不能无限的被压缩，是因为分子之间存在斥力，此说法不正确，选项D符合题意；5、D【解析】

设斜面的倾角为θ，滑动摩擦力大小为μmgcosθ，则物体克服摩擦力所做的功为μmgscosθ．而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等，即W1=W1．根据动能定理得，，在AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即．A.EK1>EK1，W1<W1，与分析不符，故A错误；B.EK1＝EK1，W1>W1与分析不符，故B错误；C.EK1<EK1，W1>W1与分析不符，故C错误；D.EK1>EK1，W1=W1与分析相符，故D正确；6、D【解析】

A．地球同步卫星只受万有引力，万有引力完全充当了向心力，向心力不是物体实际受到的力，A错误；B．同步卫星，相对于地球静止，做匀速圆周运动，合力不为零，所以不是处于静止状态，B错误；C．万有引力完全充当向心力，所以同步卫星处于完全失重状态，但完全失重状态只是视重为零，并不是不受重力，C错误；D．同步卫星相对地球静止，角速度一定，根据v=rω可知它的速度大小不变，做匀速圆周运动，加速度大小恒定，但不为零，D正确．7、AD【解析】

A.由图象可知，M点附近的电势为负值、O点附近的电势为正值，所以，q1与q2带异种电荷，故A项与题意相符合；B．A、N点的电势为零，但场强不为零（φ-y图象的斜率不为零），故B项与题意不相符；C.从N点沿y轴正方向，电场强度的大小先减小后增大再逐渐减小，故C项与题意不相符；D.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增后减，所以，电场力先做负功后做正功，故D项与题意相符．8、ABD【解析】对木块运用动能定理得，fs=12Mv2，故A错误．根据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有fd=12mv02-12点睛：解决本题的关键知道运用动能定理解题，首先要确定好研究的对象以及研究的过程，然后根据动能定理列表达式．知道摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失．9、ABC【解析】

A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；10、BC【解析】

AB、A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，故A错误，B正确；CD、当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，A轮转一圈，D转4圈，即ωA故选BC。【点睛】关键知道靠传送带传动，两轮边缘的线速度大小相等，结合齿轮的齿数之比可以得出轨道半径之比，从而求出角速度之比，A轮分别与C、D连接，B轮分别与C、D连接，共有4种不同的挡位。11、BCD【解析】

A.由机械能守恒可知，mgR=mv2；解得b点时的速度为，故A不符合题意；B.对全程由动能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc两点间的距离为，故B符合题意；C.b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由可得支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故C符合题意；D.在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D符合题意；12、BD【解析】

A.制作汽油桶的金属比用塑料好，属于静电的防止，故A项不符合题意；B.静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到带电的电极上，静电复印也是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，故B项符合题意；C.油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，故C项不符合题意；D.飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，故D项符合题意．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、C1.22D【解析】

（1）实验中通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是为了使橡皮筋对小车所做功即为合外力对小车所做的功，C正确；（2）由所打的点可知，DG之间小车做匀速直线运动