山西省臨汾市臨汾一中2023年高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，有一個重力不計的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是A．容器受到的摩擦力不變B．容器受到的摩擦力逐漸增大C．水平力F一定不變D．水平力F必須逐漸增大2、如圖所示，兩極板與電面相通接，電子從負(fù)極板邊沿垂直電場方向射入勻強(qiáng)電場，且恰好從正極板邊沿飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉?，而電子仍從原位置射入，且仍從正極邊沿飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腁．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍3、(本題9分)一根彈簧的彈力（F）大小與彈簧伸長量（x）的圖線如圖所示，那么在彈簧的伸長量由4cm伸長到8cm的過程中，彈簧彈力做功和彈性勢能的變化量為A．0.6J，-0.6JB．-0.6J，0.6JC．1.8J，-1.8JD．-1.8J，1.8J4、(本題9分)在前人研究的基礎(chǔ)上，有一位物理學(xué)家利用如圖所示的扭秤裝置進(jìn)行研究，提出真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律，這位物理學(xué)家是A．安培B．牛頓C．庫侖D．焦耳5、(本題9分)三個點(diǎn)電荷電場的電場線分布如圖所示，圖中a、b兩點(diǎn)處的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，電勢分別為φaA．Ea>Eb，φC．Ea>Eb，φ6、(本題9分)甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為m甲：m乙=1：2，它們分別在相同力的作用下，沿光滑水平面，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動．當(dāng)兩個物體通過相等的位移時，則甲、乙兩物體此時的動能之比為（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：87、(本題9分)一根長為L的細(xì)線上端系在天花板上P點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，給小球一個與懸線垂直的水平初速度使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，懸線與豎直方向的夾角為θ，懸線旋轉(zhuǎn)形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型，如右圖所示。關(guān)于圓錐擺，下面說法正確的是（已知重力加速度為g）A．圓錐擺的周期T與小球質(zhì)量無關(guān)B．小球做圓周運(yùn)動的向心力由繩子的拉力和重力的合力提供C．圓錐擺的周期D．小球做勻速圓周運(yùn)動向心加速度為8、(本題9分)美國國家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Kepler186f。若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星表面進(jìn)行科學(xué)考察，在行星表面h高度（遠(yuǎn)小于行星半徑）處以初速度v水平拋出一個小球，測得水平位移為x。已知該行星半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G．則下列說法正確的是（）A．該行星表面的重力加速度為2B．該行星的質(zhì)量為2C．如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為3D．該行星的第一宇宙速度為v9、(本題9分)一半徑為R的球形行星繞其自轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，若質(zhì)量為m的物體在該星球兩極時的重力為G0，在赤道上的重力為，則（）A．該星球自轉(zhuǎn)的角速度大小為B．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的速率為C．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的速率為D．放置于此星球表面緯度為60°處的物體，向心加速度大小為10、(本題9分)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。把幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，就是動車組，如圖所示。假設(shè)動車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若節(jié)動車加節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為；現(xiàn)在我國往返北京和上海的動車組的最大速度為，則此動車組可能（）A．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的B．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的C．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的D．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的11、(本題9分)一小船渡河，河寬d=120m，河水均勻流動，流速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=5m/s．則小船A．渡河的最短時間是24sB．渡河的最短時間是40sC．以最小位移渡河，時間是24sD．以最小位移渡河，時間是30s12、(本題9分)a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶4二．填空題(每小題6分，共18分)13、電動機(jī)通過一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過120N，電動機(jī)的功率不能超過1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m(已知此物體在被吊高90m時已達(dá)到最大速度并勻速上升)，則最大速度的大小為_________；所需時間為___________．(g=10m/s2)14、(本題9分)如圖所示，一個水平勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度是4rad/s，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離0.1m處有一質(zhì)量為0.1kg的小物體能隨盤一起轉(zhuǎn)動．則小物體做勻速圓周運(yùn)動時所受向心力的大小為_____N．若小物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為0.64（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），要使小物體與圓盤始終保持相對靜止．則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω的最大值是_____rad/s（g取10m/s2）15、(本題9分)物體做曲線運(yùn)動的條件是所受合外力的方向跟它的速度方向__________（填“共線”或“不共線”）．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比，如圖1．帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間．改進(jìn)以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E（方向如圖）的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間，（不計離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用計算荷質(zhì)比；②用計算荷質(zhì)比．（2）離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為的離子在A端的速度分別為和（），在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差，可通過調(diào)節(jié)電場E使2．求此時E的大小．17、（10分）(本題9分)雙星系統(tǒng)一般都遠(yuǎn)離其他天體，由兩顆距離較近的星體組成，在它們之間萬有引力的相互作用下，繞中心連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動．已知某雙星系統(tǒng)中兩顆星之間的距離為r，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，求兩顆星的質(zhì)量之和．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

由題知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，摩擦力等于容器和水的總重力，所以容器受到的摩擦力逐漸增大，故A錯誤，B正確；水平方向受力平衡，當(dāng)滿足mg=f<fm=μmF時，力F可能不變，故CD錯誤。故選B?！军c(diǎn)睛】注意此問題中，物體受到墻的摩擦力等于物體重力，物重變大、摩擦力變大，但是最大靜摩擦力可能是不變的，這是本題的易錯點(diǎn)．2、A【解析】

設(shè)電子的質(zhì)量為m，初速度為v，極板的長度為L，兩極板間的距離為d，電場強(qiáng)度為E，電子做類平拋運(yùn)動；水平方向有：L=vt；豎直方向有：解得：；若使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼模砸闺娮訌恼龢O板邊沿飛出，由上可知，兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍。A.4倍，與結(jié)論相符，選項A正確；B.2倍，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.倍，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.倍，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、D【解析】

F-x圖象與x軸包圍的面積表示彈力做功的大小，故彈簧由伸長量4cm到伸長量8cm的過程中，彈力的功：W=-1A.0.6J，-0.6J與分析不符，A錯誤B.-0.6J，0.6J與分析不符，B錯誤C.1.8J，-1.8J與分析不符，C錯誤D.-1.8J，1.8J與分析相符，D正確4、C【解析】安培提出安培定則，故A錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律、牛頓三大定律等等，沒有研究出電荷間的作用力規(guī)律，故B錯誤；庫侖利用扭秤裝置，研究出兩個靜止點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律---庫侖定律，故C正確；焦耳提出了焦耳定律，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。

5、A【解析】

電場線密的地方電場強(qiáng)度大，電場線稀的地方電場強(qiáng)度小，故E?a>Eb；根據(jù)電場線與等勢線垂直，在b點(diǎn)所在電場線上找到與a點(diǎn)電勢相等的，依據(jù)沿電場線電勢降低，可知φa<φ【點(diǎn)睛】本題考查了如何根據(jù)電場線的分布判斷電場強(qiáng)度大小以及電勢高低，對于不在同一電場線上的兩點(diǎn)，可以根據(jù)電場線和等勢線垂直，將它們轉(zhuǎn)移到同一電場線上進(jìn)行判斷．6、A【解析】

由動能定理知，合外力做功等于物體動能的增量．以物體為研究對象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功為：，甲乙兩物體受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即動能增量相同，且均從靜止開始，所以甲乙動能相同，故A正確，BCD錯誤。7、ABC【解析】

AC.由牛頓第二定律得，，解得，周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，A、C正確；B.小球做圓周運(yùn)動的向心力由拉力和重力的合力提供，B正確；D.由牛頓第二定律得，小球的向心加速度，D錯誤。8、ABD【解析】

根據(jù)“水平拋出一個小球”可知，考查了平拋運(yùn)動。根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求解行星表面的重力加速度；行星表面物體重力等于萬有引力求解行星質(zhì)量；對同步衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力求解行星高度；近地衛(wèi)星運(yùn)行速度即為第一宇宙速度。【詳解】A、根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可知：h=12gt2，x=vtB、根據(jù)mg=GMmR2，得行星的質(zhì)量為：M=C、根據(jù)GMm(R+h)2=m4π2D、根據(jù)mg=mv2R得行星的第一宇宙速度為：v=【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個重要的理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。9、ACD【解析】

A.在兩極，萬有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，聯(lián)立兩式解得ω=，故A正確．BC.根據(jù)G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B錯誤，C正確．D.處于星球表面緯度為60°處的物體，繞地軸轉(zhuǎn)動的半徑r=Rcos60°＝R，則向心加速度a=rω2＝R?＝，故D正確．故選ACD．10、AD【解析】

設(shè)每節(jié)車的質(zhì)量為m，所受阻力為kmg，每節(jié)動車的功率為P，1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為，可得：設(shè)最大速度為的動車組由x節(jié)動車加y節(jié)拖車編成的，則有：聯(lián)立解得：對照各個選項，選項AD正確，BC錯誤。11、AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.即靜水速垂直于河岸,渡河時間最短,，故A正確；B錯誤；CD、由于船速大于水速，所以小船能夠到達(dá)正對岸，設(shè)船頭與河岸的夾角為，此時在水流方向上的合速度為零，即過河時間為結(jié)合以上兩式可解得：，故C錯誤；D正確；故選AD點(diǎn)睛：將小船的運(yùn)動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向,根據(jù)分運(yùn)動和合運(yùn)動具有等時性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的時間越短.當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,渡河的位移最短.12、CD【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．二．填空題(每小題6分，共18分)13、157.75【解析】

[1]物體勻速時，速度達(dá)最大，牽引力等于重力，則有：F=mg由功率公式可得：解得：m/s[2]由牛頓第二定律可得：代入數(shù)據(jù)解得：m/s2末速度：m/s上升的時間：s上升高度為：m在功率恒定的過程中，最后勻速運(yùn)動的速率為m/s，由動能定理得：代入數(shù)據(jù)后解得：s所以總時間：7.75

s14、0.16N8【解析】小物體所受的向心力為：根據(jù)最大靜摩擦力提供向心力有：μmg=mrωm2解得：．15、不共線【解析】物體做曲線