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：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：（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)牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關(guān)系，但不知道引力常量G的值，第一個在實(shí)驗(yàn)室比較準(zhǔn)確測定引力常量G值的科學(xué)家是A．哥白尼 B．第谷 C．開普勒 D．卡文迪許2、(本題9分)如圖所示，輕桿長為L，一端固定在水平軸上的O點(diǎn)，另一端固定一個小球（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，且能通過最高點(diǎn)，g為重力的加速度，下列說法正確的是（）A．小球到達(dá)最高點(diǎn)時所受輕桿的作用力不可能為零B．小球通過最低點(diǎn)時所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過最高點(diǎn)時所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過最低點(diǎn)時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?，F(xiàn)將它與兩個標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖乙所示的電路，當(dāng)開關(guān)S接通位置1時，三個用電器消耗的電功率均為P。將開關(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．電場力做功與移動電荷的路徑有關(guān)D．沿著電場線方向電勢逐漸升高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,但動能增大為原來的四倍,則變軌后()A．向心加速度變?yōu)樵瓉淼陌吮?B．周期變?yōu)樵瓉淼陌朔种籆．角速度變?yōu)樵瓉淼乃谋?D．軌道半徑變?yōu)樵瓉淼亩种?、(本題9分)在光滑水平面上，原來靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過時間、通過位移后，動量變?yōu)?，動能變?yōu)椋韵抡f法正確的是（）A．在作用下，這個物體經(jīng)過位移，其動量等于B．在作用下，這個物體經(jīng)過時間，其動量等于C．在作用下，這個物體經(jīng)過時間，其動能等于D．在作用下，這個物體經(jīng)過位移，其動能等于8、(本題9分)自行車運(yùn)動是治療帕金森病有效、廉價的方法，對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裝置，其大齒輪、小齒輪、后輪的半徑分別為分別是三個輪子邊緣上的點(diǎn)．當(dāng)三個輪子在大齒輪的帶動下一起轉(zhuǎn)動時，下列說法中正確的是（）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，下列說法中正確的有A．安裝打點(diǎn)計時器時兩個限位孔必須在同一豎直線上B．必須用秒表測出重物下落的時間C．先接通打點(diǎn)計時器電源，待穩(wěn)定后釋放紙帶D．若紙帶起始端點(diǎn)跡模糊，則不可用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒10、如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個小球，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，重力加速度為g。關(guān)于小球在過最高點(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v極小值為C．當(dāng)v由逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大D．當(dāng)v由逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸減小11、(本題9分)在物理學(xué)的發(fā)展過程中，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)方法推動了人類社會的進(jìn)步．以下說法正確的是（）A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個物體分別下落時快慢的比較推理，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．開普勒利用行星運(yùn)行的規(guī)律，并通過月地檢驗(yàn)，得出了萬有引力定律C．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測出了萬有引力常量．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)動是勻加速直線運(yùn)動．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，機(jī)械能一定不變C．做功的過程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過程D．各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過程中，其總量可能增加二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）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)為重錘剛釋放時打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)，A、B、C為三個計數(shù)點(diǎn)，電源率為f。用刻度尺測得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在計數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個點(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)計時器打B點(diǎn)時重物的重力勢能比開始下落時減少了______；此時重物的動能比開始下落時增加了________。(用題目所給的符號表示)(3)乙同學(xué)又選取了多個計數(shù)點(diǎn)，并測出了各個計數(shù)點(diǎn)到第一個點(diǎn)O的距離h，算出各個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫坐標(biāo)，以v2為縱坐標(biāo)，畫出的圖線如圖，若機(jī)械能守恒，則圖線的斜率為_______。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程中任意兩點(diǎn)間的_______；A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量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，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C,測出它們到起始點(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)計時器打點(diǎn)周期為T，重物質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=_________，動能變化量△EK=_________；(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v2=2gh計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法三、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）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始做勻加速直線運(yùn)動，求：(1)力F在t=2s內(nèi)對物體所做的功。(2)力F在t=2s內(nèi)對物體所做功的平均功率。(3)在2s末力F對物體做功的瞬時功率。16、（12分）(本題9分)2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運(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”發(fā)射升空。已知“墨子號”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”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)動過程中，物塊未滑離小車，小車與物塊間的動摩擦因數(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）物塊相對于小車向前滑動的距離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，錯選和不選得零分）1、D【解析】

根據(jù)物理學(xué)史可知，第一個在實(shí)驗(yàn)室比較準(zhǔn)確測定引力常量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A錯誤；B.第谷，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.開普勒，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.卡文迪許，與結(jié)論相符，選項D正確；2、B【解析】試題分析：最高點(diǎn)時，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零；故A錯誤；因最低點(diǎn)時，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，小球通過最高點(diǎn)時所受輕軒的作用力隨速度的增大而減??；故C錯誤；小球在最低點(diǎn)時，，故速度越大則拉力越大；故D錯誤；故選B．考點(diǎn)：向心力；牛頓定律的應(yīng)用3、C【解析】

當(dāng)開關(guān)接1時，R1、R2串聯(lián)時，電阻兩端的電壓相等，均為12U0；當(dāng)開關(guān)接2時，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錯誤。當(dāng)開關(guān)接1時，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)是物體對水平支持物的壓力或者對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．BCD．對航天飛機(jī)中的物體，重力提供向心力，對水平支持物或豎直懸掛物沒有作用力，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．D對．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A錯誤；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B正確；C.電場力做功與移動電荷的路徑無關(guān)，只與初末兩態(tài)位置有關(guān)，選項C錯誤；D.沿著電場線方向電勢逐漸降低，選項D錯誤.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)樵瓉淼?，則向心加速度變?yōu)樵瓉淼?6倍，故A錯誤；B．根據(jù)得，，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?，則周期變?yōu)樵瓉淼?，故B正確；C．根據(jù)知，周期變?yōu)樵瓉淼模瑒t角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；D．由前面分析可知，，故D錯誤．7、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過時間t、通過位移L后，動量為p、動能為，由動量定理可知，由動能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時，物體的動能，物體的動量，故A錯誤D正確；當(dāng)時間為2t時，動量，物體的動能，故B正確C錯誤．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．對于圓周運(yùn)動，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，線速度相等，共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等．9、AC【解析】

A.實(shí)驗(yàn)中安裝打點(diǎn)計時器時兩個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)可通過打點(diǎn)計時器打出的紙帶情況計算出重錘下落的速度，所以不需要用秒表測出重物下落的時間計算重錘下落的速度，故B錯誤；C.開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(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，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(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，所以可以用來驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故D錯誤．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，此時合力最小，則速度也達(dá)到最小，所以最小速度等于零，故B錯誤；CD.在最高點(diǎn)時，桿可以給小球施加拉力或支持力，當(dāng)為時，重力提供向心力，桿對小球無力的作用；當(dāng)大于時，桿對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，向心力則桿對小球的彈力也逐漸增大，故C正確，D錯誤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物體分別下落時快慢的比較推理，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錯誤．牛頓通過月地檢驗(yàn)，得出了萬有引力定律，故B錯誤．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測出了萬有引力常量．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)動原因的結(jié)論，并運(yùn)用數(shù)學(xué)方法得出了落體運(yùn)動的規(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，做功的過程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過程，選項A錯誤，C正確；物體在只受重力作用時，也只有重力做功，則機(jī)械能一定不變，選項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)化的過程中，其總量保持不變，選項D錯誤；故選BC.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）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錯誤；第二空.當(dāng)打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時重物的重力勢能比開始下落時減少了：?EP=mgOB=mgs2；第三空.打B點(diǎn)時，重物的速度為，則打O點(diǎn)時，重物的速度為零，則動能的增加量為；

第四空.若機(jī)械能守恒，則有動能的增加量與重力勢能的減少量相等，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