河北省宣化一中、张北一中2023-2024学年高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

河北省宣化一中、张北一中2023-2024学年高一物理第二学期期末联考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，匀强电场的电场强度为E，在电场中有两条光滑绝缘的固定轨道OM、ON，将两个完全相同的正离子（不计重力及离子间的库仑力）从O点由静止释放，分别沿OM、ON轨道运动，则下列说法正确的是（）A．经过相同的时间，两离子运动相同的距离B．当两离子运动到垂直电场的同一平面上时速度大小相等C．在相同的时间内，电场力对两离子做功相等D．在运动过程中，两离子的电势能都增大2、(本题9分)基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是()A．在峪处形成的电容器电容较大B．在峪处形成的电容器放电较慢C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响3、(本题9分)在前人研究的基础上，有一位物理学家利用如图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是A．安培B．牛顿C．库仑D．焦耳4、(本题9分)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是()A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B．正电荷在原子中是均匀分布的．C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D．原子是不可再分的．5、(本题9分)如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（）A． B．C． D．6、(本题9分)2017年5月，在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，航天飞机在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于在轨道Ⅰ上经过A的速度C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度大于在轨道Ⅰ上经过A的加速度7、(本题9分)如图所示，B为线段AC的中点，如果在A点放一个+Q的点电荷，测得B点的电场强度大小EB＝48N/C，则A．C点的电场强度大小Ec＝24N/CB．C点的电场强度方向向右C．把q＝10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为1.2×10-8ND．若要使B点的电场强度EB＝0，可在C处放一个-Q的点电荷8、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（

）A．发动机提供的动力保持不变 B．汽车的加速度将减小C．汽车的最大行驶速度为 D．汽车的额定功率为9、组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转的速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T，下列表达式正确的是：（）A． B． C． D．10、(本题9分)一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为11、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．电动机由于传送物块多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．摩擦力对物块做的功为mv2D．传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热12、(本题9分)已知地球的半径为，宇宙飞船正在离地高度为的轨道上绕地球做匀速四周运动，飞船内有一弹簧秤下悬挂一个质量为的物体，物体相对宇宙飞船静止，已知地球表面重力加速度为（）A．物体受力平衡B．物体受到重力为C．物体受到重力D．弹簧秤的示数为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、交流电源外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________(填写器材前的字母)A．毫米刻度尺B．秒表C．天平(含砝码)(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O(O点与其下一个相邻点距离为2mm)的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________．(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，产生这一结果的原因是___________．A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法14、（10分）(本题9分)某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。PQ为一块倾斜放置的玻璃板，在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连（图中未画，记录小车通过时的遮光时间t）。实验时将一小车（其上固定有宽度为d的遮光条）从高度h处由静止释放，重力加速度为g。（1）用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d=__________mm；若某次数字计时器记录的遮光时间为t=0.005s，则小车的速度v=__________m/s。（2）该小组验证机械能守恒定律的原理表达式为__________（用题干所给的字母符号表示）。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，绕过光滑定滑轮两端分别拴有A、B两个小球，A球的质量为3m,B球的质量为m，现将两球从距地面高度为h处由静止释放．若细绳足够长，细绳的质量、空气的阻力均不计。求：（1）A球落地的瞬间，B球的速度多大？（2）B球上升到距地面的最大高度为多少？16、（12分）(本题9分)如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=3m，半圆形轨道半径R=0.9m．质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点），从A点以某一初速度v0开始运动，经B点小滑块进入半圆形轨道，沿轨道能运动经过最高点C，最后落到A点．小滑块与水平轨道之间的动动摩擦因数为0.1，重力加速度g取10m/s1．求：（1）滑块经过最高点C时的速度；（1）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小；（3）滑块从A点开始滑动的初速度大小．17、（12分）(本题9分)花样滑冰赛场上，男女运动员一起以速度v0=2m/s沿直线匀速滑行，不计冰面的摩擦，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，求：（1）将女运动员推出后，男运动员的速度；（2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小；

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．粒子在光滑轨道上受支持力和电场力的作用，电场力水平向右，大小相等，则可知，两物体在沿轨道方向上运动的加速度肯定不相同；则相同时间内两离子的距离不相同；故A错误；B．由于离子只受电场力所做的功；故当两离子运动到垂直电场的同一平面上时，电场力做功相同；由动能定理可知；离子的速度大小相等；故B正确；C．因加速度不同，则在相同时间内两离子的速度变化不同；故由动能定理可知，电场力做功不相等；故C错误；D．因电场力一直做正功；故电势能均减小；故D错误；2、C【解析】

根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短．【详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC．传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故C正确，B错误；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．3、C【解析】安培提出安培定则，故A错误；牛顿发现了万有引力定律、牛顿三大定律等等，没有研究出电荷间的作用力规律，故B错误；库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律---库仑定律，故C正确；焦耳提出了焦耳定律，故D错误。所以C正确，ABD错误。

4、C【解析】α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小；综上所述，少数的α粒子发生了大角度的偏转的原因是原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．5、B【解析】

设小球在由A到B的过程中阻力做功为W，由A到B的过程中由动能定理当小球由B返回到A的过程中，阻力做的功依旧为W，再由动能定理得以上两式联立可得A、C、D错误，B正确。故选B。6、C【解析】

根据开普勒第二定律可知航天飞机在远地点的A速度小于在近地点B的速度，A错误。航天飞机在轨道Ⅱ上A点加速才能变轨到Ⅰ上，所以在轨道Ⅱ上经过A的速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度，B错误；由开普勒第三定律，知在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，C正确。由，得，同一点A，离地心的距离相等，则在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度，D错误。7、BC【解析】

AB．设B点到A点的距离为R，则C点到A点的距离为2R，由点电荷的电场强度公式有：，同理有，由于EB=48N/C，所以可得EC=12N/C，由于场源电荷带正电，所以C点的电场强度的方向向右，故A错误，B正确；C．把q=10-9C的试探电荷放在C点，则其所受电场力的大小为F=ECq=1.2×10-8N，故C正确；D．若要使B点的电场强度EB=0，根据叠加原理可知应该在C处放一个+Q的点电荷，故D错误。8、BD【解析】

发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。9、BC【解析】

AB.当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即解得：①故B正确，A错误；CD.星球的质量代入①式可得：故C正确，D错误．10、ABD【解析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。11、BC【解析】电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是mv1，所以电动机多做的功一定要大于mv1．故A错误．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间t＝，在这段时间内物块的位移，传送带的位移x1＝vt＝．则物体相对位移∆x=x1−x1＝．故B正确．根据动能定理，摩擦力对物块做的功等于物块增加的动能mv1，选项C正确；传送带克服摩擦力做的功为Wf=μmgx1=μmg•=mv1，摩擦热为Q=μmg△x=μmg•=mv1，则知Wf≠Q，故D错误．故选BC．点睛：解决本题的关键是搞清运动过程，掌握能量守恒定律；物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度后做匀速直线运动，电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化为内能．知道划痕的长度等于物块在传送带上的相对位移，摩擦生热与相对位移有关．12、CD【解析】

A.由于物体相对飞船静止，也即物体做圆周运动，所以合力提供了向心力，故受力不平衡，故A错；BC．由于飞船绕地球做圆周运动，所以解得故B错，C正确；D．物体受到的重力提供了做圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，所以弹簧的弹力等于零，故D正确。故选CD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AmghBC【解析】

(1)验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重锤的质量，所以不需要天平；由于使用电火花计时器，所以不需要秒表；实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量和动能的增加量，故必须使用的器材是选项A；(2)从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量为；点的速度，则动能的增加量为；(3)由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故选项C正确．14、2.250.45【