2023學年焦作市重點中學物理高一第二學期期末監(jiān)測試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)一物體做勻速圓周運動的半徑為r，線速度大小為v，角速度為ω，周期為T。關(guān)于這些物理量的關(guān)系，下列關(guān)系式正確的是（）A．v=ωrB．v=2πT2、通過油滴實驗測出元電荷e的數(shù)值的科學家是A．伽利略 B．牛頓 C．密立根 D．法拉第3、(本題9分)如圖，電荷量為q1和q2的兩個點電荷分別位于P點和Q點。已知在P、Q連線上某點R處的電場強度為零，且PR=2RQ。則A．兩點電荷帶有同種電荷且q1=2q2B．兩點電荷帶有同種電荷且q1=4q2C．兩點電荷帶有異種電荷且q1=2q2D．兩點電荷帶有異種電荷且q1=4q24、(本題9分)如圖所示，a是靜止在地球赤道地面上的一個物體，b是與赤道共面的地球衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，對于a物體和b、c兩顆衛(wèi)星的運動情況，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)物體運動的線速度小于c衛(wèi)星運動的線速度B．b衛(wèi)星運動受到的萬有引力一定大于c衛(wèi)星受到的萬有引力C．a(chǎn)物體運動的周期小于b衛(wèi)星運動的周期D．b衛(wèi)星減速后可進入c衛(wèi)星軌道5、如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球用細線拴住，線長l=1m，細線所受拉力達到F=19N時就會被拉斷．當小球從圖示位置釋放后擺到懸點的正下方時，細線恰好被拉斷．若此時小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，則小球落地處距地面上P點的距離為（P點在懸點的正下方）（）A．1m B．2m C．3m D．4m6、(本題9分)關(guān)于靜電場，以下敘述中正確的是()A．點電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點電荷B．電場強度是標量，運算時不滿足平行四邊形定則C．某點電場強度的方向，與該點負電荷所受電場力方向相反D．電場線分布越密的地方電場強度越小7、(本題9分)據(jù)英國《每日郵報》報道，科學家發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球僅14光年的“另一個地球”一—沃爾夫(Wolf)1061c.沃爾夫1061c的質(zhì)量為地球的4倍，圍繞紅矮星的沃爾夫1061c運行的周期為5天，它是迄今為止在太陽系外發(fā)現(xiàn)的距離最近的宜居星球．設(shè)想從地球發(fā)射一顆科學探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c的表面運行.已知萬有引力常量為G，天體的環(huán)繞運動可看作勻速圓周運動．則下列說法正確的是（）A．從地球發(fā)射該衛(wèi)星的速度應該大于第三字宙速度B．若已知圍繞沃爾夫1061c的表面運行的探測衛(wèi)星的周期和地球的質(zhì)量，可近似求出沃爾夫1061c的半徑C．沃爾夫1061c和地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的三次方之比等于D．衛(wèi)星繞行星沃爾夫1061c運行的周期與該衛(wèi)星的密度有關(guān)8、(本題9分)如圖所示，物體A和B分別固定于地球北緯60°和赤道上的某處，下列說法正確的是A．A、B兩物體的角速度大小相等B．A、B兩物體的線速度大小相等C．A、B兩物體的向心加速度大小相等D．A、B兩物體的轉(zhuǎn)動周期大小相等9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，取地面為零勢能面，則（）A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達底端時重力的瞬時功率相同D．到達底端時兩物體的機械能不相同10、(本題9分)如圖所示，圖中五點均在勻強電場中，它們剛好是一個圓的四個點和圓心，已知電場線與圓所在平面平行，B點電勢為2V，C點電勢為6V，D點電勢為10V，下列有關(guān)圓心O和點A的電勢，電場強度的相關(guān)描述正確的A．A點的電勢為6VB．A點的電勢為－2VC．O點的場強方向由O指向BD．O點的場強方向指向A點11、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直。一個質(zhì)量為m的小球自A點的正上方P點由靜止開始自由下落，小球沿圓弧軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知，重力加速度為g，則小球從P到B的運動過程中A．重力做功mgRB．機械能減少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR12、(本題9分)兩個共點力的大小分別為F1＝6N，F(xiàn)2＝10N，則它們的合力可能為()A．3N B．5N C．10N D．20N二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“研究平拋物體運動”的實驗中，下圖為一小球做平拋運動的閃光照片的其中一部分相片（與實物比例為1:1），圖中正方形方格的邊長為5cm，取g=10m/s2，則：（1）閃光周期是______s．（2）小球運動的水平分速度為______m/s．（3）小球經(jīng)過B點時豎直分速度的大小為______m/s．14、（10分）(本題9分)在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，(1)下列器材中不必要的一項是_________（只需填字母代號）．A．重物

B．紙帶

C．天平

D．低壓交流電源

E．毫米刻度尺(2)關(guān)于本實驗的誤差，說法不正確的是______________A．選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差B．選擇點擊清晰且第1、2兩點間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差C．先松開紙帶后接通電源會造成較大的誤差D．實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用(3)某同學在“驗證機械能守恒定律”實驗中得到了如圖所示的一條紙帶，圖中O點為打點計時器打下的第一點，可以看做重物運動的起點，從后面某點起取連續(xù)打下的三個點A、B、C．己知相鄰兩點間的時間間隔為0.02s，假設(shè)重物的質(zhì)量為1.00kg，則從起點O到打下B點的過程中，重物動能的增加量_________

J，重力勢能的減小量__________J．（保留三位有效數(shù)字，重力加速度g取9.80m/s2），通過計算，數(shù)值上ΔEP

_____ΔEK

（填“>”“=”或“<”），原因是_____________________

實驗的結(jié)論是__________________________三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)2019年4月，人類史上首張黑洞照片問世，如圖，黑洞是一種密度極大的星球。從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞。假設(shè)有一光子（其質(zhì)量m未知）恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運動，求：(1)若已知此光子速度為v，則此黑洞的半徑R為多少？(2)此黑洞的平均密度ρ為多少？（萬有引力常量為G）16、（12分）(本題9分)如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面體上，一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C，另一端連接一質(zhì)量為m=4kg的物體A，一輕細繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連，細繩與斜面平行，斜面足夠長，用手托住物體B使細繩剛好沒有拉力，然后由靜止釋放，試問：(1)剛釋放物體B時和物體A沿斜面向上運動獲得最大速度時，彈簧的形變量x1和x2分別是多大？(2)物體A的最大速度大??？(3)從開始釋放物體B到物體A獲得最大速度的過程中，物體B所受合外力的沖量大小和方向？17、（12分）(本題9分)如圖所示，A是長為L的細線懸掛的以質(zhì)量為m的小球，A的下端離光滑水平面很近，且可以繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動，現(xiàn)有一質(zhì)量為2m的滑塊B沿光滑水平面以速度正對A運動，并與A發(fā)送彈性碰撞，已知細線承受的最大拉力為10mg，現(xiàn)要求小球做圓周運動能通過圓形軌道最高點為重力加速度，求滑塊B初速度的取值范圍．

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【答案解析】

AD、根據(jù)線速度的定義可知v=lBC、因為ω=2πT，所以故選D?！敬鸢更c睛】關(guān)鍵是知道線速度、角速度的定義式和線速度角速度的關(guān)系。2、C【答案解析】

密立根通過油滴實驗比較精確地測定了元電荷e的數(shù)值A(chǔ).伽利略與分析不符，故A項與題意不相符；B.牛頓與分析不符，故B項與題意不相符；C.密立根與分相相符，故C項與題意相符；D.法拉第分析不符，故D項與題意不相符。3、B【答案解析】

已知在P、Q連線上某點R處的電場強度為零，則兩點帶同種電荷，根據(jù)點電荷的電場強度公式得kq1PR2=4、A【答案解析】

A．a(chǎn)物體和c星比較，它們的角速度都與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，根據(jù)，半徑大的線速度大，故a的線速度小于c的線速度，A正確；B．根據(jù)萬有引力公式，，由于b星和c星質(zhì)量關(guān)系不清楚，所以吧星受到的萬有引力不一定大于c星的萬有引力，B錯誤；C．衛(wèi)星c為同步衛(wèi)星，周期與a物體的周期相等，根據(jù)萬有引力提供向心力：b星軌道半徑小于c星，故b星周期小與c星，即b星周期小與a物體，C錯誤；D．b星減速后要做近心運動，所以不可能進入c衛(wèi)星運行的軌道，D錯誤．故本題選A【點晴】（1）根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系，可以比較a物體和c星的線速度大??；（2）質(zhì)量關(guān)系不明，所以無法準確判斷b星和c星受到地球萬有引力的大小關(guān)系；（3）因為a物體和c星均與地球同步，角速度相等，所以比較a物體和b星的周期關(guān)系，可以轉(zhuǎn)化為比較c星和b星的周期大??；（4）在衛(wèi)星變軌過程中，從低軌道向高軌道運動，需要反沖加速；5、C【答案解析】試題分析：球擺到最低點時，由,解得小球經(jīng)過最低點時的速度，小球平拋運動的時間,所以小球落地處到地面上P點的距離x=vt=3m，故選C．考點：牛頓第二定律；平拋運動名師點睛：本題是向心力知識、牛頓第二定律和平拋運動知識的綜合，關(guān)鍵是能在小球的最低點列出牛頓第二定律方程求解速度，然后根據(jù)平拋運動在水平方向做勻速運動，在豎直方向做自由落體運動列得方程即可求解；比較簡單．6、C【答案解析】

A.點電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略時，就可以看成是點電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點電荷，故A不符合題意。B.電場強度是矢量，運算時滿足平行四邊形定則，故B不符合題意。C.某點電場強度的方向，與該點負電荷所受電場力方向相反，與正電荷所受電場力方向相同，故C符合題意。D.電場線的疏密程度表示場強強弱，越密，電場強度越大，故D不符合題意。7、AB【答案解析】從地球發(fā)射一顆科學探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c表面運行，發(fā)射的速度應大于第三宇宙速度，A正確；已知地球的質(zhì)量，可以得知沃爾夫1061c的質(zhì)量，根據(jù)可以求出沃爾夫1061c的半徑，B正確；沃爾夫1061c和地球圍繞的中心天體不同，不能根據(jù)開普勒第三定律求解軌道半徑的三次方，可知公轉(zhuǎn)半徑的三次方之比不等于，C錯誤；根據(jù)可得，與衛(wèi)星的密度無關(guān)，D錯誤．8、AD【答案解析】

A．A、B兩點共軸，角速度相同，故A正確；B．位于赤道上的物體B與位于北緯60°的物體A，可知A的半徑與B的半徑相比為Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B兩點線速度大小之比cos60°：1．故B錯誤；C．根據(jù)a=ω2r可知它們的加速度不同．故C錯誤；D．根據(jù)可知，A、B兩物體的轉(zhuǎn)動周期大小相等，選項D正確；故選AD．9、AB【答案解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運動，B做自由落體運動，A的運動時間大于B的運動時間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達底端時兩物體的速度大小相等，到達底端時A重力的瞬時功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯誤。D.兩物體運動過程中只有重力做功，機械能守恒，兩物體初態(tài)機械能相同，則到達底端時兩物體的機械能相同，故D錯誤；10、AC【答案解析】

AB、在勻強電場中，任意兩平行直線上相等距離的電勢差相等，則有，可得，故選項A正確，B錯誤；CD、點的電勢為6V，所以為等勢線，根據(jù)電場線應與等勢面垂直，且沿電場線電勢依次降低，則有點的場強方向應由指向，故選項C正確，D錯誤。11、AB【答案解析】

A．PB高度差為R，重力做功mgR，A正確BCD．到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力，則，，所以合外力做功，C錯誤；以O(shè)A所在平面為參考平面，初始機械能為，末狀態(tài)機械能為，，B正確D錯誤12、BC【答案解析】兩力合成時，合力范圍為：|，代入數(shù)據(jù)得：，故選BC．【答案點睛】兩力合成時，合力隨夾角的增大而減小，當夾角為零時合力最大，夾角180°時合力最小，并且二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.1；1.5；2；【答案解析】（1）在豎直方向上，根據(jù)得，閃光相等的時間間隔為：，（2）小球平拋運動的初速度為：；（3）B點豎直分速度為：．【答案點睛】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔．根據(jù)水平位移和時間間隔求出初速度，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度．14、CA1.841.88>重物在下落過程中有摩擦阻力或紙帶與限位孔間有摩擦力在誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒【答案解析】

（1）[1]．實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測量質(zhì)量，則不需要天平，故選C．

（2）[2]．實驗中減少誤差，A中使用質(zhì)量較小的重錘，由于阻力的存在，會使相對誤差加大，故A錯誤；打點計時器的時間間隔為0.02s，利用自由落體運動可得若第1、2兩點間距約為2mm可知紙帶打第一個點時紙帶剛開始運動，會減少實驗誤差，選項B正確；根據(jù)數(shù)據(jù)的處理方法，先松紙帶后開啟電源一是會減少紙帶的利用率，另外打第一個點的速度不會是零，會帶來誤差，選項C正確；實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用，使得重力勢能的減小量大于動能的增加量，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選A.（3）[3]．B點的瞬時速度為：則動能的增加量為：△Ek＝mvB2