2023年河南省許昌市高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2022-2023學(xué)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)時鐘正常工作時,時針、分針、秒針都在做勻速轉(zhuǎn)動,那么()A．時針的周期為1小時,分針的周期為1分鐘,秒針的周期是1秒B．時針尖端的轉(zhuǎn)速最大,分針次之,秒針尖端的轉(zhuǎn)速最小C．秒針的角速度是分針的60倍,分針的角速度是時針的60倍D．若分針的長度是時針的1.5倍,則分針端點的線速度是時針端點線速度的18倍2、在下列所述實例中，若不計空氣阻力，機械能守恒的是A．拋出的鉛球在空中運動的過程B．電梯加速上升的過程C．石塊在水中下落的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程3、(本題9分)根據(jù)萬有引力定律，兩個質(zhì)量分別是和的物體，他們之間的距離為r時，它們之間的吸引力大小為，式中G是引力常量，若用國際單位制的基本單位表示G的單位應(yīng)為（）A． B． C． D．4、(本題9分)有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I．已知單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子，電子的電荷量為q．此時電子的定向移動的速度為v．在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為A． B． C． D．5、有一質(zhì)量為m的小球沿如下圖所示的光滑軌道下滑，已知軌道圓形部分的半徑為R，試求離地面多高處釋放小球，才能保證小球剛好通過圓軌道()A．0.5R B．1.0R C．2.5R D．3.5R6、一臺電動機工作時輸出的機械功率為40kW，保持該機械功率，豎直提升質(zhì)量為的貨物，阻力不計，則貨物能達到的最大速度為A．0.2m/s B．0.5m/sC．2m/s D．5m/s7、如圖所示，質(zhì)量M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運動。已知當子彈相對木塊靜止時，木塊前進距離為L，子彈進入木塊的深度為x，若木塊對子彈的阻力F恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=8、(本題9分)為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球很近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2。則（）A．X星球表面的重力加速度為B．X星球的質(zhì)量為MC．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為D．登陸艙在r1與r2軌道上運動的速度大小之比為9、(本題9分)質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運動，v-t圖象如圖所示．由此可求()A．前25s內(nèi)汽車的平均速度B．前10s內(nèi)汽車的加速度C．前10s內(nèi)汽車所受的阻力D．15～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功10、(本題9分)2010年7月31日，美國“奮進”號航天飛機平安返航．在其發(fā)射至返回的過程中，飛機和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒的階段是（）A．航天飛機發(fā)射升空階段B．航天飛機在大氣層外無動力飛行階段C．航天飛機在橢圓軌道上繞地球運行階段D．航天飛機落地后打開降落傘減速滑行的過程11、(本題9分)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)作圓周運動，重力加速度為g。關(guān)于小球在過最高點的速度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)作圓周運動v極小值為C．當v由逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大D．當v由逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸減小12、(本題9分)在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B．卡文迪許通過實驗測出了引力常量C．牛頓最早指出力不是維持物體運動的原因D．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的（_______）A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（_______）A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、。已知當?shù)刂亓铀俣葹?，打點計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______________________________________________________________。14、（10分）(本題9分)用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗。（1）以下是關(guān)于本實驗的一些做法，其中合理的選項有________和________A．應(yīng)使坐標紙上豎線與重垂線平行B．斜槽軌道須選用光滑的C．斜槽軌道末端須調(diào)整水平D．應(yīng)將坐標紙上確定的點用直線依次連接（2）若用每秒可以拍攝20幀照片的像機連拍小球做平拋運動的幾張連續(xù)照片，在坐標紙高0.5m的條件下，最多可以得到小球在坐標紙上的位置點為________A．3個B．7個C．16個D．60個（3）小球水平拋出后，在部分坐標紙上得到小球的位置點如圖所示.圖中坐標紙每小格的邊長為l，P1、P2和P3是小球平拋連續(xù)經(jīng)過的3個點。已知重力加速度為g。則小球從P1運動到P2所用的時間為________，小球拋出后的水平速度為________.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)一個人在10m高的樓頂水平拋出一個小球，小球在空中沿水平方向運動10m后，落到水平地面上．不計空氣阻力的作用，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球在空中運動的時間；（1）小球被拋出時的速度大?。唬?）小球落地時的速度大?。?6、（12分）(本題9分)飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機產(chǎn)生的推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長l=180m，其中電磁彈射器是一種長度為l1=120m的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽，一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機，其噴飛式發(fā)動機可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假設(shè)飛機整個過程所受的平均阻力為飛機重力的0.2倍．飛機離艦起飛的速度v=100m/s，航母處于靜止狀態(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點．請你求出(計算結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)：(1)飛機離開電磁彈射區(qū)后的加速度大小(2)電磁彈射器的牽引力F牽的大小(3)電磁彈射器輸出效率可以達到80%，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多少能量17、（12分）如圖所示，質(zhì)量M＝1.14kg的靶盒A靜止在動摩擦因數(shù)μ＝1.4的水平導(dǎo)軌上的O點，水平輕質(zhì)彈簧一端栓在固定擋板P上，另一端與靶盒A連接。Q處有一固定的發(fā)射器B，它可以瞄準靶盒發(fā)射一顆水平速度為v1＝51m/s，質(zhì)量m＝1.11kg的彈丸，當彈丸打入靶盒A后，便留在盒內(nèi)，碰撞時間極短，不計空氣阻力。當彈丸進入靶盒A后，靶盒沿水平導(dǎo)軌滑行x＝1.5m速度減為1．求：彈簧的最大彈性勢能為多少？

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】A、時針運動的周期為12h，而分針運動一周需要1h，秒針繞圓心運動一周需要60s，故A錯誤；

B、根據(jù)公式ω=2πC、根據(jù)公式ω=2πT，角速度D、如果分針的長度是時針的1.5倍，由：v=2πrT，故分針端點的線速度與時針端點線速度之比為：點睛：解決本題的關(guān)鍵是要正確把握機械表的三個指針轉(zhuǎn)動的周期，并能熟練應(yīng)用周期和角速度的關(guān)系。2、A【解析】

A.拋出的鉛球在空中運動的過程中，只受到重力的作用，機械能守恒，故A正確；B.電梯加速上升的過程，其動能和重力勢能均增大，則機械能必定增大，故B錯誤；C.石塊在水中下落的過程，水的阻力和浮力對石塊做負功，機械能減小，選項C錯誤；D.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程中，動能不變，而重力勢能減小，所以機械能減小，故D錯誤。3、C【解析】

國際單位制中質(zhì)量m、距離r、力F的基本單位分別是：kg、m、kg?m?s-2，根據(jù)牛頓的萬有引力定律，得到用國際單位制的基本單位表示G的單位為m3?s-2?kg-1．

A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論相符，選項C正確；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤．4、D【解析】在△t時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導(dǎo)線中經(jīng)過的長度為v△t，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在△t時間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為v△tS，又由于單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，在△t時間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為nvS△t，故D正確，C錯誤；由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在△t時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為I△t，而電子的電荷量為q，則△t時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為，故AB錯誤．所以D正確，ABC錯誤．5、C【解析】

小球剛好通過圓軌道，則有，從開始到圓環(huán)頂端的過程，由機械能守恒定律有，解得，故選項C正確，A、B、D錯誤。6、A【解析】

貨物達到最大速度時，拉力等于重力，即：F=mg；設(shè)貨物能達到的最大速度為v。由P額=Fv=mgv得：；A.此選項正確；BCD.此三項錯誤；7、ACD【解析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項A符合題意，選項B不合題意；C.對木塊運用動能定理，有FL=12Mv2故選項C符合題意；D.對子彈，由動能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項D符合題意。8、BC【解析】

A．根據(jù)圓周運動知識可得只能表示在半徑為r1的圓軌道上的向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故A錯誤；B．研究飛船繞星球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式解得故B正確；C．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得所以登陸艙在r1與r2軌道上運動時的周期大小之比為則故C正確；D．研究登陸艙繞星球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，在半徑為r的圓軌道上運動得所以登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為故D錯誤。故選BC。9、ABD【解析】試題分析：觀察速度時間圖像，V-t圖像和時間軸圍成面積代表位移，斜率代表加速度a，觀察圖像可知，前10s斜率即加速度,答案B對．根據(jù)牛頓第二定律，牽引力未知因此無法求出阻力，C錯．前25s圖像和時間軸圍成的面積可以分成前10s三角形和中間5s矩形及后10s梯形都可以計算出面積，也就可以知道前25s位移，除以時間即可算出平均速度，A對．根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且題目告訴有質(zhì)量，答案D對．考點：速度時間圖像動能定理10、BC【解析】A、航天飛機在升空的階段，推力做正功，其機械能增加，故A錯誤；B、航天飛機在大氣層外無動力飛行階段，只有重力做功，機械能總量守恒，故B正確；C、航天飛機在橢圓軌道上繞地球運行的階段，只受重力作用，機械能守恒，故C正確；D、航天飛機降落傘張開后，返回艙下降的階段，克服空氣阻力做功，故機械能減小，故D錯誤；故選BC．【點睛】本題關(guān)健抓住機械能守恒的條件，看是否只有重力對飛船做功，也可以看是否只有動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化．11、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.在最高點當桿產(chǎn)生的向上的支持力等于小球的重力時，此時合力最小，則速度也達到最小，所以最小速度等于零，故B錯誤；CD.在最高點時，桿可以給小球施加拉力或支持力，當為時，重力提供向心力，桿對小球無力的作用；當大于時，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12、BD【解析】試題分析：行星運動定律由開普勒、牛頓等人發(fā)現(xiàn)，選項A錯誤．庫侖測量出靜電力常數(shù)，選項B錯誤．伽利略最早指出力不是維持物體運動的原因，選項C錯誤．笛卡爾對牛頓第一定律的建立做出了貢獻，選項D正確．考點：本題考查了物理學(xué)史．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AAB存在阻力【解析】

第一空.驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，A正確BC錯誤。第二空.電磁打點計時器需要接低壓交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度以及下降的高度。實驗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，不需要用天平測量質(zhì)量，AB正確C錯誤。第三空.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量。第四空.B點的瞬時速度為：，則動能的增加量為：。第五空.大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響。14、ACB5lg5gl【解析】

第一空.第二空.小球在豎直平面內(nèi)做平拋運動，所以坐標紙應(yīng)在豎直平面內(nèi)，故A正確；小球在運動中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B錯誤；為了保證小球做平拋運動，斜槽末端必須水平，故C正確；連線時應(yīng)將坐標紙上盡可能多的點連接起來，不在線上的點分居線的兩側(cè)，故D錯誤；

第二空.每兩張照片的時間間隔T＝120s，小球在坐標紙所在平面下落的總時間t0＝2hg＝2×0.