湖北省荊州市2023年高一物理第二學期期末質量檢測試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)關于作用力和反作用力的說法正確的是 ()A、作用力與反作用力是同種性質的力B、物體間發(fā)生相互作用時先有作用力，后有反作用力C、人加速奔跑時，地對人的作用力大于人對地的作用力D、作用力和反作用力等值、反向，所以物體一定保持平衡2、(本題9分)一個質量為m的物體以a＝2g的加速度豎直向下加速運動，則在物體下降h高度的過程中物體的A．重力勢能減少了2mgh B．合外力做功為mgh C．合外力做功為2mgh D．動能增加了mgh3、在真空中有甲、乙兩個點電荷，其相互作用力為F。要使它們之間的相互作用力變?yōu)?F，下列方法中可行的是A．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋禕．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋禖．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍D．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼谋?、(本題9分)盧瑟福的α粒子散射實驗的結果（）A．證明了質子的存在B．證明了原子核是由質子和中子組成的C．說明原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上運動D．說明原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核上5、(本題9分)用恒力F使質量為10kg的物體從靜止開始，以2m/的加速度勻加速上升，不計空氣阻力，g取10m/，那么以下說法中正確的是：（）A．2s內恒力F做功80J B．2s內重力做的功是400JC．2s內物體克服重力做的功是400J D．2s內合力做的功為零6、(本題9分)如圖所示，長為的輕繩的-端系在固定光滑斜面上的點，另一端系有質量為的小球（視為質點），輕繩與斜面平行，斜面的傾角為．若小球恰好在斜面上做圓周運動，圓周的最高點為，最低點為，重力加速度大小為，則下列說法正確的是（）A．小球從點運動到點的過程中重力對其做的功為B．小球通過點時重力對其做功的功率為C．小球通過點時的速度大小為D．小球通過點時的速度大小為7、(本題9分)兩點電荷q1、q2固定在x軸上，在+x軸上每一點的電勢隨x變化的關系如圖所示，其中x＝x0處的電勢為零，x＝x1處的電勢最低．下列說法正確的是（）A．x＝x0處的電場強度為零 B．x＝x1處的電場強度為零C．q1帶正電、q2帶負電 D．q1的電荷量比q2的大8、如圖所示，粗糙斜面體靜置于水平地面上，一木塊從斜面底端開始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出發(fā)點，在木塊運動的過程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個運動過程中的速度v、地面對斜面體的摩擦力Ff、木塊動能Ek、木塊機械能E與時間t之間關系的圖象是（v-t圖以初速度方向為正方向，Ff-t圖以水平向左為正方向）A． B．C． D．9、如圖所示，質量為m的小球從距離地面高度為H的A點由靜止釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達距地面深度為h的B點時速度減為零不計空氣阻力，重力加速度為g。則關于小球下落過程中，說法正確的是A．整個下落過程中，小球的機械能減少了mgHB．整個下落過程中，小球克服阻力做的功為mg(H+h)C．在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于m2gHD．在陷入泥潭過程中，小球動量的改變量的大小等于m2gH10、(本題9分)如圖，質量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質量為m的小物塊(可視為質點)放在小車的最左端.現用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動，物塊和小車之間的摩擦力為Ff，物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s.在這個過程中，以下結論正確的是()A．物塊到達小車最右端時具有的動能為F(L＋s)B．物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為FfsC．物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋s)D．物塊和小車增加的機械能為Ffs11、(本題9分)在如圖所示的勻強電場中，1、2、3三條虛線表示三個等勢面，a、b分別是等勢面1、3上的兩個點，下列說法中正確的是()A．三個等勢面的電勢相等B．等勢面1的電勢高于等勢面2的電勢C．若將一正電荷由a移到b，電場力做正功D．若將一正電荷由a移到b，電場力做負功12、(本題9分)一質點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用．此后，該質點的動能可能()A．一直增大B．先逐漸減小至零，再逐漸增大C．先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(1)某同學用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，已有重錘、鐵架臺、導線、鐵夾、紙帶、打點計時器、電源，還需要的器材是___________。(2)實驗中打點計時器接周期為T的交流電源，該同學得到的一條理想紙帶如圖所示，O點對應重物做自由落體運動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點A，B，C到O點的距離如圖所示，已知重物的質量為m，重力加速度為g則從打下點到B點的過程中，重物增加的動能為______________(表達式用已知物理量的字母表示)(3)若代入實驗數值計算發(fā)現重力勢能的減少量△E略大于動能的增加量△Ek，這是因為________。(4)該同學繼續(xù)根據紙帶算出各點的速度v，量出對應的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸畫出圖象，應是下圖中的_______(填選項的字母)14、（10分）如圖甲所示，已知當地的重力加速度為g，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。（1）已準備的器材有打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需要的器材是______和____A．直流電源B．交流電源C．天平及砝碼D．毫米刻度尺（2）實驗中需要測量重物由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某同學對實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案，這些方案中合理的是________A．用刻度尺測出物體下落高度h，由打點間隔數算出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度vB．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=2gh計算出瞬時速度C．根據做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=v2D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v（3）如圖乙是用重物由靜止開始做自由落體運動到各點時的瞬時速度v和下落高度h而繪制出的v2-h圖線。圖象是一條直線，此直線斜率的物理含義是________.（4）若已知重物質量為m，利用由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h的實驗數據，計算出從起始點到該點的過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp=________，動能的增加量三、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）月球半徑約為地球半徑的，月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度的，把月球和地球都視為質量均勻分布的球體．求：(1)環(huán)繞地球和月球表面運行衛(wèi)星的線速度之比；(2)地球和月球的平均密度之比．16、（12分）(本題9分)如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，現有一質量為m的帶電粒子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經電壓U0=400V電壓加速后通過B點進入兩板間距為d=0.2m、電壓為U=200V的水平放置的平行金屬板間，若帶電粒子從兩塊水平平行板的正中間射入，且剛好能從水平放置的平行金屬板右側邊緣射出，A、B分別為兩塊豎直板的中點，q(1)帶電粒子通過B點時的速度大??；(2)帶電粒子穿出右側平行金屬板時的速度大小；(3)右側平行金屬板的長度。17、（12分）(本題9分)質量為30kg的小孩坐在秋千上，小孩重心離拴繩子的橫梁2.5m，如果秋千擺到最高點時，繩子與豎直方向的夾角是60°，秋千板擺到最低點時，忽略手與繩間的作用力，求小孩對秋千板的壓力大?。?g取10m/s2)

參考答案一、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、A【解析】試題分析：根據牛頓第三定律可知，作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個物體上，力的性質相同，它們同時產生，同時變化，同時消失。A、作用力和反作用力是物體之間的相互作用，它們的性質是相同的；正確B、作用力與反作用力同時產生，同時消失；錯誤C、根據牛頓第三定律可知，人加速奔跑時，地對人的作用和人對地的作用力大小相等，方向相反；錯誤D、作用力和反作用力雖然等值、反向，但是作用在兩個物體上，他們不是一對平衡力；錯誤故選A考點：作用力和反作用力點評：本題主要是考查作用力與反作用力的關系，同時注意區(qū)分它與一對平衡力的區(qū)別．2、C【解析】

A.物體下降h高度的過程中，重力做功mgh，則重力勢能減小mgh，故A錯誤；BCD.根據牛頓第二定律知，合力為2mg，根據動能定理知，合力做功為2mgh，則動能增加2mgh，故C正確，BD錯誤。3、B【解析】

由庫侖定律F=A、當甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋?，庫侖力變?yōu)镕．故A錯誤．B、甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉淼谋?，庫侖力變?yōu)?F．故B正確．C、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，庫侖力變?yōu)镕．故C錯誤D、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉淼谋?，，庫侖力變?yōu)镕．故D錯誤．故選B．4、D【解析】

此實驗不能說明質子的存在，故A錯誤；此實驗不能說明原子核的構成，故B錯誤；此實驗不能說原子中的電子的運動情況。故D錯誤；α粒子散射實驗中大多數α粒子通過金箔后仍沿原來的方向前進，只有少數的發(fā)生了偏轉，極少數的超過了90°，有的超過了180°甚至被彈了回來，說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核上。故D正確。故選D。5、C【解析】

A.根據牛頓第二定律可知，恒力為：2s內物體上升的高度：2s內恒力做功：故選項A不符合題題；BC.2s內重力做功：即2s內物體克服重力做功為400J，故選項B不符合題意，C符合題意；D.2s內合力做的功：故選項D不符合題意。6、D【解析】

A．小球從A點運動到B點的過程中重力對其做的功為選項A錯誤；B．小球通過A點時速度的方向與重力的方向垂直，則重力的功率為零，選項B錯誤；C．在A點時滿足：解得選項C錯誤；D．從A到B由機械能守恒定律：解得小球通過B點時的速度大小為選項D正確；故選D.點睛：此題是在斜面上的圓周運動；知道物體恰能經過最高點的條件是重力沿斜面向下的分力充當向心力；掌握機械能守恒定律的應用.7、BD【解析】

試題分析：根據電場線的性質，沿著電場的方向電勢越來越低，可以知道在坐標前后電場的方向發(fā)生變化，由向右的方向變?yōu)橄蜃蟮姆较?，從而可以知道在坐標出電場強度為零，故選項A錯誤，B正確；由于在電勢為零，同時左側電勢為正值，可以知道帶負電、帶正電，同時的電荷量比的大，故選項C錯誤，選項D正確．所以本題正確選項為BD．8、BC【解析】

A.設木塊和斜面間的動摩擦因數為，斜面傾斜角為，木塊的質量為，斜面體的質量為，對木塊進行受力分析，由牛頓第二定律可得上滑時則有，解得；下滑時則有，解得，故上滑時做加速度大小為的勻減速運動，下滑時做加速度為的勻加速運動；而，故圖象上滑時圖象的傾角比下滑時大，故選項A錯誤；B.對木塊和斜面整體受力，根據牛頓第二定律得木塊上滑時整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左；木塊下滑時整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左，且有，故選項B正確；C.上滑時有，木塊動能為，所以圖象是開口向上的拋物線的一部分，在減小，下滑時同理可知圖象是開口向上的拋物線的一部分，在增大，故選項C正確；D.根據功能關系可得，解得上滑時，木塊機械能，知圖象是開口向上的拋物線的一部分，E在減小，故選項D錯誤。9、BCD【解析】

A.小球在整個過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg(H+h），則小球的機械能減小了mg(H+h);故A錯誤.B.對全過程運用動能定理得，mg(H+h)-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正確.C.落到地面的速度v=2gH，對進入泥潭的過程取向下為正方向，運用動量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的沖量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，對進入泥潭后的速度為0，所以小球動量的改變量大小等于m2gH10、BC【解析】

試題分析：對物塊分析，物塊相對于地的位移為，根據動能定理得，，則知物塊到達小車最右端時具有的動能，故A錯誤．對小車分析，小車對地的位移為l，根據動能定理得，，則知物塊到達小車最右端時，小車具有的動能為，故B正確．物塊相對于地的位移大小為，則物塊克服摩擦力所做的功為，故C正確．根據能量守恒得，外力F做的功轉化為小車和物塊的機械能和摩擦產生的內能，則有：，則物塊和小車增加的機械能為，故D錯誤.11、BC【解析】

根據順著電場線方向電勢降低，可判斷三個等勢面電勢的高低，根據電場力與位移方向夾角與90°【詳解】：A、沿著電場線方向電勢降低，所以1、2和3三個等勢面中1的電勢能最高，3的等勢面最低，故A錯誤，B正確；C、正電荷的受力方向與電場強度方向相同，則將一正電荷由a移到b，力的方向與位移方向的夾角小于90°，電場力做正功，故C正確，D故選：BC。【點睛】解決本題的關鍵要掌握電場線的物理意義：順著電場線方向電勢降低，從而理解等勢面之間電勢的高低。12、ABD【解析】試題分析：一質點開始時做勻速直線運動，說明質點所受合力為0，從某時刻起受到一恒力作用，這個恒力就是質點的合力．根據這個恒力與速度的方向關系確定質點動能的變化情況．解：A、如果恒力與運動方向相同，那么質點做勻加速運動，動能一直變大，故A正確．B、如果恒力與運動方向相反，那么質點先做勻減速運動，速度減到0，質點在恒力作用下沿著恒力方向做勻加速運動，動能再逐漸增大．故B正確．C、如果恒力方向與原來運動方向不在同一直線上，那么將速度沿恒力方向所在直線和垂直恒力方向分解，其中恒力與一個速度方向相同，這個方向速度就會增加，另一個方向速度不變，那么合速度就會增加，不會減?。蔆錯誤．D、如果恒力方向與原來運動方向不在同一直線上，那么將速度沿恒力方向所在直線和垂直恒力方向分解，其中恒力與一個速度方向相反，這個方向速度就會減小，另一個方向速度不變，那么合速度就會減小，當恒力方向速度減到0時，另一個方向還有速度，所以速度到最小值時不為0，然后恒力方向速度又會增加，合速度又在增加，即動能增大．故D正確．故選ABD．【點評】對于直線運動，判斷速度增加還是減小，我們就看加速度的方向和速度的方向．對于受恒力作用的曲線運動，我們可以將速度分解到恒力方向和垂直恒力方向，再去研究．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、刻度尺12【解析】

第一空.打點計時器就是測量時間的器材，所以不需要秒表，驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，由于兩邊都有質量，可以約去，所以不需要天平測量物體的質量，也不需要彈簧秤。在實驗中需測量點跡間的距離取求解下降的高度和瞬時速度，所以需要刻度尺.第二空.從點O到打下計數點B的過程中，動能的增加量為ΔEk=12第三空.重力勢能的減少量轉化為增加的動能和其它損失的能，這是因為存在阻力的影響，阻力做負功導致機械能有部分損失.第四空.從O到某點，機械能守恒的表達式為mgh=12mv2-0，即驗證的等式為：v14、BDD重力加速度的2倍mgh12mv2【解析】

第一空.第二空.實驗中打點計時器需接交流電源，需要用刻度尺測量點跡間的距離。時間可以通過打點計時