吉林省松原市2023年物理高一第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空．若减小风力，体验者在加速下落过程中(　　)A．失重且机械能增加B．失重且机械能减少C．超重且机械能增加D．超重且机械能减少2、(本题9分)在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数的α粒子发生了大角度的偏转，其原因是()A．原子中有带负电的电子，电子会对α粒子有引力的作用．B．正电荷在原子中是均匀分布的．C．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．D．原子是不可再分的．3、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动．关于小球过最高点的速度V，下列说法中正确的是   A．V的最小值为B．V由零逐渐增大到时，杆对球的弹力逐渐增大C．V由逐渐增大时，杆对球的弹力逐渐减小D．是球所受弹力方向发生变化的临界速度4、(本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为V，则（）A．物体在空中运动的时间是B．物体在空中运动的时间是C．物体抛出时的竖直高度是D．物体抛出时的竖直高度是5、(本题9分)将F沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为(　　)A．FsinθB．FcosθC．F/sinθD．F/cosθ6、(本题9分)如图所示，倾角的光滑斜面连接粗糙水平面，在水平面上安装半径为R的光滑半圆竖直挡板，质量为的小滑块从斜面上高为处静止释放到达水平面恰能贴着挡板内侧运动，第一次到达半圆挡板中点对挡板的压力为，（不计小滑块体积，不计斜面和水平面连接处的机械能损失）则小滑块第二次到达半圆挡板中点对挡板的压力为（）A．B．C．0D．7、(本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q另一端悬挂物块P，设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，角逐渐增大，则下列说法正确的是A．θ=30°时，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°时，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的动能增加，P的动能减小D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的机械能增加，P的机械能减小8、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的细绳与斜面平行，在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态。则A．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上B．b对c的摩擦力可能先减小后增大C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小9、(本题9分)滑滑梯是小朋友们喜爱的娱乐项目之一。如图所示，一小孩在公园中的粗糙滑梯上由静止加速滑下。关于小孩下滑的过程，下列说法正确的是A．滑梯对小孩的摩擦力做负功B．滑梯对小孩的支持力做正功C．小孩所受重力的功率减小D．小孩增加的动能小于减少的重力势能10、(本题9分)比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是（）A．电场强度E=F/qB．电势φ=Ep/qC．电容C=Q/UD．电流I=U/R11、如图所示，人在岸上匀速的、拉着质量不计的绳子使船靠岸，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当船沿水面行驶x米的位移时，轻绳与水平面的夹角为θ，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（　　）A．人拉绳的速度大小是B．船行驶x米位移的过程，人的拉力做功为FxcosθC．船行驶x米位移时，人的拉力的瞬时功率为FvcosθD．此时船的加速度为12、(本题9分)下列关于能量的说法中正确的是(　　)A．能量的概念是牛顿最早提出来的B．能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变C．伽利略的斜面理想实验体现出能量是守恒的D．以上说法均不正确二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机 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的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。（1）要利用小球从A到B的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________；（2）小球从A到B的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。14、（10分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为______mm（该值接近多次测量的平均值）。（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表：由右表数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）。（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据第（2）问所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U─I图线，由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω（保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________（填选项前的符号）。A．1×10-2ΩmB．1×10-3ΩmC．1×10-6ΩmD．1×10-8Ωm三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示，质量m的小环串在固定的粗糙竖直长杆上，从离地h高处以一定初速度向上运动，运动过程中与长杆之间存在大小mg的滑动摩擦力。小环能达到的最大高度为3h，求：（1）小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中，重力做功和摩擦力做功分别为多少？（2）在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能，如相互吸引的物体和地球，其相对位置关系决定重力势能。对比（1）问中两力做功，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。（3）以地面为零势能面。从出发至小环落地前，小环的机械能E随路程s的变化关系是什么？（4）上升和下降两次经过2h高处时的速度大小之比为多少？16、（12分）如图所示，在粗糙水平轨道OO1上的O点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点)，它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，OO1的距离s=4m．在O1右侧固定了一半径R=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用F=2N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力．(g=10m/s2)求：(1)为使小物块到达O1，求拉力F作用的最小距离；(2)若将拉力变为F1，使小物块从O点由静止开始运动至OO1的中点时撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求F1的大小．17、（12分）(本题9分)静止在水平地面上的物块，质量为20kg，现在用一个大小为60N的水平推力使物块做匀加速直线运动，当物块移动9.0m时，速度达到6.0m/s。求：(1)物块加速度的大小？(2)物块和地面之间的动摩擦因数？（重力加速度为9.8m/s2）参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B正确。平衡条件、机械能变化与外力做功关系、超重和失重【方法技巧】通过体验者加速度方向判断超重和失重，通过除重力外其他力做正功机械能增加，其他力做负功机械能减少判断机械能变化情况。2、C【解析】α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小；综上所述，少数的α粒子发生了大角度的偏转的原因是原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．3、D【解析】A.小球在最高点的最小速度为零，此时杆子的支持力等于重力．故A错误；B.在最高点,根据得，速度增大，向心力也逐渐增大．故B正确；C.当v>，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大．故C正确；D．当v<时,杆子表现为支持力,此时有：mg−F=速度增大时,向心力增大,则杆子对小球的支持力减小，故D正确．故选BCD．点睛：杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，临界的速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．4、D【解析】A、物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度：，再根据得，，故AB错误；C、物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度：，再根据，得，，故C错误，D正确．点睛：物体被水平抛出做平抛运动，则竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动．且两方向运动的时间相等．因此可通过运动学规律可求解．5、A【解析】根据力的作用效果可以将F分解为沿水平方向和竖直方向的两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上分力Fx＝Fsinθ，故A正确，BCD错误．故选A.6、D【解析】试题分析：在斜面运动的过程中，根据动能定理：，第一次到达半圆挡板中点时速度为，则根据牛顿第二定律：，而且，则：，则每经过损失的能量为则第二次经过半圆挡板中点时速度为，则：则此时根据牛顿第二定律：，故选项D正确，选项ABC错误。考点：能量守恒，牛顿第二定律【名师点睛】本题考查能量守恒，牛顿第二定律，首先根据能量守恒求出每经过损失的能量，然后求出第二次经过半圆挡板中点时速度为，在根据牛顿运动定律即可。7、BD【解析】A．P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度得：故A错误；B．P机械能最小时，为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，加速度最小，故B正确；C．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，Q的动能增加，而P的速度先减小后增大，所以P的动能先减小后增大，故C错误；D．θ角逐渐增大到90°的过程中，Q的速度增大，动能增大，而重力势能不变，所以Q的机械能增加，P、Q组成的系统，机械能守恒，所以P的机械能减小，故D正确；故选BD．【点睛】P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，根据运动的合成与分析分析PQ的速度关系，当θ=90°时，P的机械能最小，Q的动能最大，速度最大．8、BD【解析】AB.设a、b的重力分别为Ga、Gb，若GaGbsinθ，b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，有：f=Ga－Gbsinθ，在a中的沙子缓慢流出的过程中，Ga减小，故摩擦力减小，若Ga 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，CD错误；考点：考查了能量守恒二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）悬点到球心的距离L（2）【解析】解：(1)(2)小球在最低点时，绳子的拉力最大，则由牛顿第二定律可得，解得，小球从到的过程中，动能改变量的大小为；小球在最高点时，绳子的拉力最小，则有，即，小球摆到最高点时与最低点的高度差，小球从到的过程中，重力势能改变量的大小为；若小球从到的运动过程机械能守恒定律则有，验证机械能守恒定律成立的表达式为，由于小球的质量已知，和通过力传感器可以读出，所以要利用小球从到的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是悬点到球心的距离。14、（1）（0.395~0.399）（2）甲（3）如答图3（4）如答图4，（4.3~4.7）（5）C【解析】（1）螺旋测微器的读数：测量值（mm）＝固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）＋可动刻度数（估读一位）×0.01（mm），可读出此时的读数0.397。（2）若用限流法，电流达不到0.02A，故用分压法，故选择甲图。（3）由电路图连接实物图，实物电路图见答案。（4）根据坐标系内描出的点作出图像如图所示：由图像可知，电阻（4.3～4.7都对）（5）由得：代入数据知C对。考点：测定金属的电阻率。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）；；（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关．势能的变化与初末位置有关．两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能．摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。（3）（4）【解析】（1）重力做功为WG=-mgh摩擦力做功（2）重力做功与路径无关，仅与初末位置有关。势能的变化与初末位置有关。两者都与位置有关，所以重力有对应的重力势能。摩擦力做功与路径有关，所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”。                                                （3）若以地面为零势面，小环初始势能为mgh，初始动能为故初始机械能为4mgh故从出发到落地前，通过路程s，克服摩擦力所做的功为mgs机械能变化的表达式为：E=4mgh-mgs    （4）上升过程经过2h高处时：解得下降过程经过2h高处时：解得则速度大小之比为：16、(1)2m(2)3N【解析】(1)为使小物块到达O1，设拉力作用的最小距离为x根据动能定理知：解得：（2）当小物块恰好过最高点时：从O点运动到最高点的过程由动能定理得：解得：17、(1)；(2)0.1【解析】根据运动学公式求出物块的加速度，通过牛顿第二定律求出物体与地面间的动摩擦因数。【详解】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式v2=2ax得(2)根据牛顿第二定律得F-μmg=ma代入数据解得μ=0.1【点睛】加速度是联系力学和运动学的桥梁，根据运动学公式求出加速度的大小，再通过牛顿第二定律求出动摩擦因数。