2023年天津市五校物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)牛頓得出了萬(wàn)有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關(guān)系，但不知道引力常量G的值，第一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室比較準(zhǔn)確測(cè)定引力常量G值的科學(xué)家是A．哥白尼 B．第谷 C．開(kāi)普勒 D．卡文迪許2、(本題9分)如圖所示，輕桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，一端固定在水平軸上的O點(diǎn)，另一端固定一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）．小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且能通過(guò)最高點(diǎn)，g為重力的加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能為零B．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小3、(本題9分)一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的伏安特性曲線如圖甲所示。現(xiàn)將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖乙所示的電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P。將開(kāi)關(guān)S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2，下列判斷正確的是A．PB．PC．PD．P4、航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài)，是指這個(gè)物體（）A．不受地球的吸引力B．受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)C．受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)D．對(duì)支持它的物體的壓力為零5、(本題9分)下列有關(guān)靜電學(xué)的說(shuō)法正確的是A．摩擦起電和感應(yīng)起電的本質(zhì)是產(chǎn)生了新的電子B．電荷量是不能連續(xù)變化的物理量C．電場(chǎng)力做功與移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)D．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸升高6、(本題9分)若某航天器變軌后仍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),但動(dòng)能增大為原來(lái)的四倍,則變軌后()A．向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的八倍 B．周期變?yōu)樵瓉?lái)的八分之一C．角速度變?yōu)樵瓉?lái)的四倍 D．軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一7、(本題9分)在光滑水平面上，原來(lái)靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過(guò)時(shí)間、通過(guò)位移后，動(dòng)量變?yōu)?，?dòng)能變?yōu)椋韵抡f(shuō)法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)位移，其動(dòng)量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間，其動(dòng)量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間，其動(dòng)能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)位移，其動(dòng)能等于8、(本題9分)自行車運(yùn)動(dòng)是治療帕金森病有效、廉價(jià)的方法，對(duì)提高患者總體健康狀況、改善平衡能力和協(xié)調(diào)能力，緩解焦慮和抑郁等都有重要作用．圖示是某自行車的部分傳動(dòng)裝置，其大齒輪、小齒輪、后輪的半徑分別為分別是三個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)．當(dāng)三個(gè)輪子在大齒輪的帶動(dòng)下一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為1：1B．A、C兩點(diǎn)的周期之比為C．B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為D．A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為9、(本題9分)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法中正確的有A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒10、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。關(guān)于小球在過(guò)最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐漸增大B．小球能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)v極小值為C．當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D．當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸減小11、(本題9分)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步．以下說(shuō)法正確的是（）A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論B．開(kāi)普勒利用行星運(yùn)行的規(guī)律，并通過(guò)月地檢驗(yàn)，得出了萬(wàn)有引力定律C．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量．這使用了微小形變放大方法D．伽利略利用銅球沿斜槽滾下的實(shí)驗(yàn)，推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)．這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法12、(本題9分)關(guān)于功和能，下列說(shuō)法中正確的是（）A．功是物體能量多少的量度B．物體在只受重力作用時(shí)，機(jī)械能一定不變C．做功的過(guò)程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程D．各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，其總量可能增加二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)關(guān)于接通電源和釋放紙帶的次序，下列說(shuō)法正確的是_______A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源C．釋放紙帶同時(shí)接通電源D．先接通電源或先釋放紙帶都可以(2)實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為重錘剛釋放時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，電源率為f。用刻度尺測(cè)得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了______；此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了________。(用題目所給的符號(hào)表示)(3)乙同學(xué)又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫坐標(biāo)，以v2為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的圖線如圖，若機(jī)械能守恒，則圖線的斜率為_(kāi)______。14、（10分）(本題9分)利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)：(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的_______；A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B．速度變化量與勢(shì)能變化量C．速度變化量與高度變化量(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測(cè)出它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，重物質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量△Ep=_________，動(dòng)能變化量△EK=_________；(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt計(jì)算重物速度B．利用公式v2=2gh計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒(méi)有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）質(zhì)量m=2kg的物體，在水平力F=4N的作用下，在光滑的水平面上從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：(1)力F在t=2s內(nèi)對(duì)物體所做的功。(2)力F在t=2s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。(3)在2s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。16、（12分）(本題9分)2016年8月16日1時(shí)40分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)地球衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。已知“墨子號(hào)”的公轉(zhuǎn)周期為T，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）“墨子號(hào)”衛(wèi)星距離地球表面的高度。17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m的小物塊以初速度從小車左端滑上車，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊未滑離小車，小車與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，求：（1）最終物塊與小車達(dá)到的共同速度v大??；（2）物塊相對(duì)于小車向前滑動(dòng)的距離L．

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

根據(jù)物理學(xué)史可知，第一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室比較準(zhǔn)確測(cè)定引力常量G值的科學(xué)家是卡文迪許。A.哥白尼，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.第谷，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.開(kāi)普勒，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.卡文迪許，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；2、B【解析】試題分析：最高點(diǎn)時(shí)，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零；故A錯(cuò)誤；因最低點(diǎn)時(shí)，小球一定有向上的向心力；該力由拉力及重力的合力提供；故拉力一定向上；故B正確；在速度由零增大到時(shí)，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)所受輕軒的作用力隨速度的增大而減??；故C錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)，，故速度越大則拉力越大；故D錯(cuò)誤；故選B．考點(diǎn)：向心力；牛頓定律的應(yīng)用3、C【解析】

當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，R1、R2串聯(lián)時(shí)，電阻兩端的電壓相等，均為12U0；當(dāng)開(kāi)關(guān)接2時(shí)，R1與D并聯(lián)，電阻減小，R1的電壓減小，小于12U0，R2的電壓增大，大于12U0，根據(jù)功率公式P=U2R得知，P1<P，P1<P2，故AB錯(cuò)誤。當(dāng)開(kāi)關(guān)接1時(shí)，根據(jù)三電阻的功率相等，利用R=U2R可知R1=R2，RD=4R1，總電阻R總=RDR1+R2RD+R1+R2=4R1R1+R14R1+R1+R1=43R1，3P=U02R【點(diǎn)睛】本題考查了串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)和并聯(lián)電路特點(diǎn)，以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用；難點(diǎn)是根據(jù)歐姆定律分析出圖中電阻與電壓的關(guān)系和各電阻功率關(guān)系的判斷。4、D【解析】

A．失重狀態(tài)是物體對(duì)水平支持物的壓力或者對(duì)豎直懸掛物的拉力小于自身重力，大于自身重力為超重．并不是不受地球引力A錯(cuò)．BCD．對(duì)航天飛機(jī)中的物體，重力提供向心力，對(duì)水平支持物或豎直懸掛物沒(méi)有作用力，是完全失重，處于非平衡狀態(tài)，而且受力分析也不存在向心力和離心力，BC錯(cuò)．D對(duì)．5、B【解析】

A.摩擦起電和感應(yīng)起電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，而不是產(chǎn)生了新的電子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.電荷量是不能連續(xù)變化的物理量，只能是元電荷的整數(shù)倍，選項(xiàng)B正確；C.電場(chǎng)力做功與移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只與初末兩態(tài)位置有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、B【解析】

由題意可知，Ek=4Ek0，所以v=2v0，根據(jù)可得，，所以軌道半徑．A．根據(jù)得，，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，則向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的16倍，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得，，軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)的，則周期變?yōu)樵瓉?lái)的，故B正確；C．根據(jù)知，周期變?yōu)樵瓉?lái)的，則角速度變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，故C錯(cuò)誤；D．由前面分析可知，，故D錯(cuò)誤．7、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過(guò)時(shí)間t、通過(guò)位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為，由動(dòng)量定理可知，由動(dòng)能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能，物體的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量，物體的動(dòng)能，故B正確C錯(cuò)誤．8、BD【解析】大齒輪邊緣的A點(diǎn)和小齒輪邊緣上的B點(diǎn)線速度的大小相等，根據(jù)v=Rω可知：R2ω2=R2ω2，所以：．故A錯(cuò)誤；小齒輪邊緣的B點(diǎn)和后輪邊緣的C點(diǎn)共軸，所以轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等即ω2=ω2，根據(jù)．所以B與C的周期相等，即T2=T2；

根據(jù)，則A與B的周期之比：，所以A、C兩點(diǎn)的周期之比為．故B正確；小齒輪邊緣的B點(diǎn)和后輪邊緣的C點(diǎn)共軸，所以轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)a=ω2r，可知B、C兩點(diǎn)的向心速度大小之比為a2：a2=R2：R2．故C錯(cuò)誤；大齒輪邊緣的A點(diǎn)和小齒輪邊緣上的B點(diǎn)線速度的大小相等，根據(jù)，所以：a2：a2=R2：R2．所以：．故D正確．故選BD.點(diǎn)睛：本題考查靈活選擇物理規(guī)律的能力．對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)，公式較多，要根據(jù)不同的條件靈活選擇公式．解決本題的關(guān)鍵知道靠鏈條傳動(dòng)，線速度相等，共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等．9、AC【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)兩個(gè)限位孔必須在同一豎直線上，目的是減小摩擦力，以減小實(shí)驗(yàn)誤差，故A正確；B.實(shí)驗(yàn)可通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶情況計(jì)算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間計(jì)算重錘下落的速度，故B錯(cuò)誤；C.開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放紙帶，讓重錘帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C正確；D.紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，可以選比較清晰的點(diǎn)作為初始位置，所以可以用來(lái)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤．10、AC【解析】

A.根據(jù)牛頓第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐漸增大，故A正確；B.在最高點(diǎn)當(dāng)桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時(shí)，此時(shí)合力最小，則速度也達(dá)到最小，所以最小速度等于零，故B錯(cuò)誤；CD.在最高點(diǎn)時(shí)，桿可以給小球施加拉力或支持力，當(dāng)為時(shí)，重力提供向心力，桿對(duì)小球無(wú)力的作用；當(dāng)大于時(shí)，桿對(duì)小球施加的拉力與重力同向，合力提供向心力；當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，向心力則桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯(cuò)誤11、CD【解析】伽利略用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故A錯(cuò)誤．牛頓通過(guò)月地檢驗(yàn)，得出了萬(wàn)有引力定律，故B錯(cuò)誤．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量．這使用了微小形變放大方法，故C正確．伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論，并運(yùn)用數(shù)學(xué)方法得出了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】本題屬于物理學(xué)史和常識(shí)性，根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的物理學(xué)成就和研究方法進(jìn)行解答．12、BC【解析】

功是物體能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的過(guò)程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過(guò)程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；物體在只受重力作用時(shí)，也只有重力做功，則機(jī)械能一定不變，選項(xiàng)B正確；根據(jù)能量守恒定律，各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，其總量保持不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）A（2）mgs2（3）2g【解析】

第一空.接通電源和釋放紙帶的次序是：先接通電源，待穩(wěn)定打點(diǎn)后再釋放紙帶，故A正確，BCD錯(cuò)誤；第二空.當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開(kāi)始下落時(shí)減少了：?EP=mgOB=mgs2；第三空.打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度為，則打O點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，則動(dòng)能的增加量為；

第四空.若機(jī)械能守恒，則有動(dòng)能的增加量與重力勢(shì)能的減少量相等，即有：mgh＝mv2，可得v2=2gh，所以圖線的斜率為2g。14、A-mghB【解析】

(1)驗(yàn)證機(jī)械