湖南省衡阳县清潭中学2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

湖南省衡阳县清潭中学2023-2024学年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)关于开普勒第三定律的表达式的理解正确的是A．k与成正比 B．k与成反比C．k值与a和T都有关系 D．k值只与中心天体有关2、(本题9分)如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以Ek0＝30J的初动能从斜面底端A冲上斜面，到顶端B时返回，已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10J，克服重力做功24J，则()A．滑块带正电，上滑过程中电势能减小4JB．滑块上滑过程中机械能增加4JC．滑块上滑到斜面中点时重力势能增加14JD．滑块返回到斜面底端时动能为15J3、(本题9分)如图所示，木块A放在水平桌面上．木块左端用轻绳与轻质弹簧相连，弹簧的左端固定，用一轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接木块右端，另一端连接一砝码盘（装有砝码），轻绳和弹簧都与水平桌面平行．当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态，弹力大小为3N．若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，取g=10m/s2，此时装置将会出现的情况是A．弹簧伸长的长度减小B．桌面对木块的摩擦力大小不变C．木块向右移动D．木块所受合力将变大4、(本题9分)将一小球竖直向上抛出，小球上升和下降经过某点A时的动能分别为Ek1和Ek2。小球从抛出到第一次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P1，从抛出到第二次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P2。不计空气阻力，下列判断正确的是(

)A．， B．，C．， D．，5、(本题9分)如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh6、(本题9分)如图所示，一质量为M的赛车，在某次比赛中要以恒定的速率通过一段凹凸起伏的圆弧形路面，若圆弧半径都是R，汽车在最高点对路面的压力为零，则下列说法正确的是（）A．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车处于超重状态B．在凹下的圆弧路面的底部，汽车对路面的压力为2MgC．在经过凸起的圆弧路面的顶部后，汽车将做平抛运动，落地点到最高点得水平距离为2RD．汽车在弧形轨道上运动的过程中向心力保持不变7、(本题9分)起重机以0.5m/s的速度将质量为300kg的重物匀速提升了2m．若g取10m/s2，此过程中起重机A．做功3000J B．做功6000JC．功率是1500W D．功率是6000W8、(本题9分)如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得A．在时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态B．从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C．两物体的质量之比为=1∶2D．在时刻A与B的动能之比为9、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s10、(本题9分)如图所示，一光滑球体静止于夹角为θ的支架ABC内，AB、BC与水平面的夹角都为α，现以B为旋转中心，在平行于纸面的平面内，让BC缓慢沿顺时针旋转，直至水平（AB不动），设BC对球体的作用力大小为F1，AB对球体的作用力大小为FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先减小后增大 D．F11、(本题9分)关于匀强电场中电势差与场强的关系，下列说法中不正确的是（）A．电场强度的方向就是电势降落最快的方向B．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C．电势减小的方向，必定是场强的方向D．沿电场线方向任何相同距离上电势降落必定相等12、如图所示，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和1kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L＝0.1m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h＝0.1m．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（）A．下滑的整个过程中A球机械能不守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/sD．下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W．当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时(每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致)，每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算．（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________(填“交流”或“直流”)电源．（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是（______）A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下图所示的纸带回答)．14、(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15、如图所示是某同学用水平气垫导轨“验证系统机械能守恒”的实验装置，该同学将光电门固定在导轨上的B点，吊盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条，实验中滑块从导轨上的位置A由静止释放。（1）该同学测得遮光条的宽度为d，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度v=___(用题中所给物理量的符号表示)。（2）若用天平测得滑块(含遮光条)的质量为M，吊盘的质量为m，用刻度尺测得位置A到位置B的距离为L，已知重力加速度大小为g，则需要验证的关系式为_______(用题中所给物理量的符号表示)。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源的电压为120V。不计内阻，当电机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，（g=10m/s2）求：(1)电动机线圈的电阻为多少？(2)电动机对该重物提升的最大提升速度是多少？(3)若因电动机的故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流为多大？电动机消耗的电功率是多少？17、（10分）(本题9分)如图所示，一质量为m／3的人站在质量为m的小船甲上，以速度v0在水面上向右运动．另一完全相同小船乙以速率v0从右方向左方驶来，两船在一条直线上运动．为避免两船相撞，人从甲船以一定的速率水平向右跃到乙船上，求：为能避免两船相撞，人水平跳出时相对于地面的速率至少多大？

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】

开普勒第三定律中的常数k只与中心天体有关，与a和T无关，故ABC错误，D正确。2、A【解析】

A．动能定理知上滑过程中代入数值得电场力做正功，滑块带正电，电势能减小4J，A正确；B．由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为即机械能减小6J，B错误；C．由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12J，即重力势能增加12J，C错误；D．由动能定理知，所以滑块返回到斜面底端时动能为10J，D错误．故选A。【点睛】解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功等于重力势能的变化量，合力做功等于动能的变化量，除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，电场力做功等于电势能的变化量．3、B【解析】当砝码和砝码盘的总质量为0.5kg时，整个装置静止，弹簧处于伸长状态时，由平衡条件可知木块A所受的静摩擦力为：f1=m砝g-F弹=0.5×10-3=2（N），所以桌面对木块A的静摩擦力至少为2N．当砝码和砝码盘的总质量减小到0.1kg，F弹-m′砝g=3N-0.1×10N=2N，不超过最大静摩擦力，所以木块相对桌面仍静止，木块所受合力为零，没有变化，弹簧伸长的长度不变．根据平衡条件可知，桌面对木块的摩擦力大小为f2=F弹-m′砝g=2N=f1，即桌面对木块的摩擦力大小不变．故B正确，ACD错误．故选B.4、C【解析】

小球在运动过程中，若忽略空气阻力，其机械能守恒，则两次经过A点的动能相同，所以有Ek1=Ek1。从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功与从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功相等，而第一次时间较短，由P=W/t知P1＞P1．故C正确，ABD错误。故选C。5、D【解析】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．6、B【解析】在凸起的圆弧路面的顶部，汽车在最高点对路面的压力为零，重力提供向心力，向心加速度的方向向下，汽车处于失重状态．故A错误；汽车在最高点对路面的压力为零，重力提供向心力根据牛顿第二定律，有：Mg=Mv2R；则速率为：v=gR；在凹下的圆弧路面的底部，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：N-Mg=Mv2R；速率恒为v=gR；

解得：N=2Mg，根据牛顿第三定律，汽车对路面的压力为2Mg，故B正确；由于在凸起的圆弧路面的顶部，支持力为零，故此后车将做平抛运动，平抛运动的时间：t=2Rg，所以平抛运动的水平位移：x=vt=点睛：该题属于向心力在日常生活中的应用，解答本题关键明确向心力来源，然后根据牛顿第二定律列式分析即可，同时要注意向心力的方向始终与速度的方向垂直．7、BC【解析】重物匀速提升，起重机的拉力等于重物的重力，起重机的拉力F=mg=300×10=3000N，起重机做的功，W=Fh=3000×2=6000J，故A错误，B正确；起重机的拉力F=mg，功率P=Fv=mgv=1500W，C正确，D错误．故选BC．8、BD【解析】试题分析：图线与坐标轴围成的面积表示位移，在时刻B的位移大于A的位移，此时弹簧处于拉伸状态，在时刻B做加速运动，即受到向右的弹力，所以此时弹簧处于压缩状态，当B的加速度为零时，弹簧弹力为零，所以时刻B受到的弹力为零，即弹簧恢复原长，故从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长，在A错误B正确；由于过程中两者和弹簧组成的系统动量守恒，故从0~过程中有，解得，故，C错误；在时刻A的速度为，B的速度为，根据，解得，故D正确．考点：考查了牛顿第二定律，动量守恒定律，【名师点睛】对于这类弹簧问题注意用动态思想认真分析物体的运动过程，注意过程中的功能转化关系；解答时注意动量守恒和机械能守恒列式分析，同时根据图象，分析清楚物体的运动情况9、AC【解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；10、AC【解析】

以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2【详解】以小球为研究对象进行受力分析如图所示，通过重力的末端向F2的反向延长线上做矢量三角形，根据图中各力的变化情况可知：F1可能一直增大、也先减小后增大（初状态α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答，本题是采用图象法进行解答的。11、BC【解析】

顺着电场线方向电势降低，电势降落最快的方向就是场强的方向，故A正确，C错误；U=Ed，d是沿电场线方向上的距离，不是任意两点间的距离，故B错误；根据公式U=Ed可知，沿电场线方向，距离相同，电势差相同，即相同距离上电势降落必定相等．故D正确．12、AD【解析】

AB．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B在水平面滑行，而A在斜面滑行时，杆的弹力对A做功，所以A球机械能不守恒，故选项A正确，B错误；C．根据系统机械能守恒得，代入解得，故选项C错误．D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为，故选项D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、交流DGK【解析】【点睛】打点计时器使用交流电源，实验前要平衡摩擦力，把纸带穿过打点计时器的限位孔，把木板一端适当垫高，使小车在木板上做匀速直线运动即可平衡摩擦力，实验要求出橡皮筋做功完毕时小车的速度，橡皮筋做功完毕小车做匀速直线运动，纸带上相邻两点间的间距相等，分析图示纸带答题；解：(1)打点计时器需要使用交流电源，因此还需要的实验器材是交流电源；(2)实验前要平衡摩擦力，把木板的一端适当垫高，放开拖着纸带的小车，小车能够在木板上做匀速下滑即可平衡摩擦力，故选D；(3)橡皮筋做功完毕，小车做匀速直线运动，在相等时间内的位移相等，纸带上相