河北省省級示范高中聯(lián)合體2023學年高二物理第一學期期中經(jīng)典模擬試題含解析

1、2023學年高二上物理期中模擬試卷考生請注意：1答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3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、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、已知兩個質(zhì)點相距為r時，它們之間的萬有引力的大小為F；當這兩個質(zhì)點間的距離變?yōu)?r時，萬有引力的大小變?yōu)椋?）ABCD2F2、今有甲、乙兩個電阻，在相同時間內(nèi)流過甲的電荷量是乙的2

2、倍，甲、乙兩端的電壓之比為12，則甲、乙兩個電阻阻值的比值為()A12 B14 C13 D153、如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N1，在高點時對軌道的壓力大小為N2.重力加速度大小為g，則N1N2的值為A3mgB4mgC5mgD6mg4、如圖5所示，電子在電壓為U1的電場中由靜止加速后，垂直射入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場. 在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是U1+U2AU1變大, U2變大 BU1變小, U2變大CU1變大, U2變小 DU1變小, U2變小5、質(zhì)量為的物體初速度從

3、與點相距的點出發(fā)，與彈簧相碰后最大壓縮量為，則從開始相撞到彈簧被壓縮到最短，物體克服彈簧彈力所做功為（）ABCD6、冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為71，同時繞它們連線上某點O做勻速圓周運動，由此可知，冥王星繞O點運動的A軌道半徑約為卡戎的B角速度大小約為卡戎的C線速度大小約為卡戎的7倍D向心力大小約為卡戎的7倍二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，光滑水平面AB與豎直面上的半圓形固定軌道在B點銜接，軌道半徑為R，BC為直徑一可看作質(zhì)點、

4、質(zhì)量為m的物塊在A點處壓縮一輕質(zhì)彈簧（物塊與彈簧不拴接），釋放物塊，物塊被彈簧彈出后，經(jīng)過半圓形軌道B點時瞬間對軌道的壓力變?yōu)槠渲亓Φ?倍，之后向上運動恰好通過半圓軌道的最高點C，重力加速度大小為g，不計空氣阻力，則（）A物塊經(jīng)過B點時的速度的大小為B剛開始時被壓縮彈簧的彈性勢能為3mgRC物塊從B點到C點克服阻力所做的功為mgRD若開始時被壓縮彈簧的彈性勢能變?yōu)樵瓉淼?倍，物塊到達C點的動能為mgR8、在如圖甲所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，電源路端電壓U隨滑動變阻器阻值R的變化關(guān)系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是( )A當R=4時，電源總功率為6 W，內(nèi)阻熱功率為2 WB電源電動勢E=

5、6 V，內(nèi)阻r=1 C該電源輸出功率的最大值為4.5 WD滑動變阻器阻值從0.5到10 逐漸變大的過程中，電源的總功率減小，輸出功率增大9、如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點在A、B板間，A板接地，B板的電勢隨時間t的變化情況如圖乙所示，t=0時，在P點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，當t=2T時，電子回到P點。電子運動過程中未與極板相碰，不計重力，則下列說法正確的是A1：2=1：2B1：2=1：3C在02T時間內(nèi)，當t=T時電子的電勢能最小D在02T 時間內(nèi)，電子的電勢能減小了10、如圖所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球給小球一個合適的初速度，

6、小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺，設細繩與豎直方向的夾角為.下列說法中正確的是()A小球受重力、繩的拉力和向心力作用B小球做圓周運動的半徑為LsinC越大，小球運動的角速度越大D越大，小球所受的合力越小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11（6分）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持_不變，用鉤碼所受的重力作為_，用DIS測小車的加速度（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所

7、示）分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是（_）A小車與軌道之間存在摩擦 B導軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D所用小車的質(zhì)量太大12（12分）如圖所示為“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”的實驗裝置實驗過程中，為了讓小車所受合外力大小近似等于鉤碼的重力大小：（1）細線應該與長木板平面_ （填“A”或“B”）； A平行B不平行 （2）是否需要平衡摩擦力_ （填“A”或“B”）； A需要B不需要 （3）小車質(zhì)量M與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系應滿足_ （填“A”或“B”） AMmBMm四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要

8、求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13（10分）在某項科研實驗中，需要將電離后得到的氫離子(質(zhì)量為m、電量為+e)和氦離子(質(zhì)量為4m、電量為+2e)的混合粒子進行分離小李同學嘗試設計了如圖甲所示的方案：首先他設計了一個加速離子的裝置，讓從離子發(fā)生器逸出的離子經(jīng)過P、Q兩平行板間的電場加速獲得一定的速度，通過極板上的小孔S后進入Q板右側(cè)的勻強磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)到達磁場邊界的不同位置，被離子接收器D接收從而實現(xiàn)分離P、Q間的電壓為U，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里，裝置放置在真空環(huán)境中，不計離子之間的相互作用力及所受的重力，且離子進入加速裝置時的速度可忽略不計求：（1）氫離子

9、進入磁場時的速度大小；（2）氫、氦離子在磁場中運動的半徑之比，并根據(jù)計算結(jié)果說明該方案是否能將兩種離子分離；（3）小王同學設計了如圖乙所示的另一方案：在Q板右側(cè)空間中將磁場更換為勻強電場，場強大小為E，離子垂直進入電場請你論證該方案能否將兩種離子分離14（16分）在豎直平面內(nèi)有一直角坐標系xoy，Ox水平，Oy豎直在坐標軸上有兩點P、Q，其中P（0，h），Q（L，0）且hL現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球，以初速度v0從P點射入已知重力加速度為g（1）若在第一象限內(nèi)加上豎直向下的勻強電場，小球沿x軸正方向射入，恰好經(jīng)過Q點，如圖甲所示求電場強度E1的大??；（2）若在第一象限內(nèi)同時加上一勻強電

10、場（未畫出）和一垂直紙面向外的勻強磁場，小球沿y軸正方向射入，將做勻速圓周運動且恰好也經(jīng)過Q點，如圖乙所示求電場強度E2和磁感應強度B的大小15（12分）如圖所示，有一提升重物用的直流電動機，內(nèi)阻r=0.6， R=10 ，U=160 V，理想電壓表的讀數(shù)為110 V，求（1）通過電動機的電流是多少？（2）輸入到電動機的電功率是多少？（3）在電動機中發(fā)熱的功率是多少？參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)萬有引力定律公式，得當這兩個質(zhì)點間的距離變?yōu)?r時，則萬有引力的大小變?yōu)樵瓉淼?，即為故B正確，ACD錯

11、誤。故選：B。2、B【解析】根據(jù)q=It求解電流之比，再根據(jù)歐姆定律求解電阻之比?！驹斀狻考住⒁覂蓚€電阻，在相同時間內(nèi)流過甲的電荷量是乙的2倍，根據(jù)公式I=qt，甲、乙兩個電阻的電流之比為2：1，甲、乙兩端的電壓之比為1：2，根據(jù)歐姆定律公式R=UI，兩個電阻之比為R1R2=U1U2I2I1=1212=14故應選：B?！军c睛】本題關(guān)鍵結(jié)合電流強度的定義公式I=qt和電阻的定義公式R=UI列式求解。3、D【解析】試題分析：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可得，從最高點到最低點過程中，機械能守恒，故有，聯(lián)立三式可得考點：考查機械能守恒定律以及向心力公式【名師點睛】根據(jù)機械

12、能守恒定律可明確最低點和最高點的速度關(guān)系；再根據(jù)向心力公式可求得小球在最高點和最低點時的壓力大小，則可求得壓力的差值要注意明確小球在圓環(huán)內(nèi)部運動可視為繩模型；最高點時壓力只能豎直向下4、B【解析】在加速電場U1中，進入偏轉(zhuǎn)電場，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是U1變小, U2變大，B對。5、C【解析】對物體減速的全過程由動能定理有解得物體克服彈簧彈力所做功為故選C。6、A【解析】冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)所以冥王星和卡戎周期是相等的，角速度也是相等的A、它們之間的萬有引力提供各自的向心力得：，質(zhì)量比約為7：1，所以冥王星繞O點運動的軌道半徑約為卡戎的，故A正確B、冥王星和卡戎周期是

13、相等的，角速度也是相等的，故B錯誤C、根據(jù)線速度v=r得冥王星線速度大小約為卡戎的，故C錯誤D、它們之間的萬有引力提供各自的向心力，冥王星和卡戎向心力大小相等，故D錯誤故選A【點睛】由于雙星和它們圍繞運動的中心點總保持三點共線，所以在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度必相等，即雙星做勻速圓周運動的角速度必相等，角速度相等，周期也必然相同二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】A、設物塊經(jīng)過半圓軌道B點瞬間的速度為vB，物塊在B點時軌道對物塊的支持力為 FN=7mg，根據(jù)牛頓

14、第二定律有 ，可得 故A正確；B、物塊從A點到B點的過程，由功能關(guān)系有：剛開始時被壓縮彈簧的彈性勢能為 Ep=3mgR，故B正確；C、設物塊到達C點時的速度為vC，物塊在C點時有 ，物塊從B點到C點的過程，由動能定理得 ，可解得物塊從B點到C點過程克服阻力做的功 Wf=0.5mgR，故C錯誤；D、若剛開始時被壓縮彈簧的彈性勢能變?yōu)樵瓉淼?倍，則開始時彈簧的彈性勢能為6mgR，假設物體在半圓軌道上克服摩擦力做功不變，仍為Wf=0.5mgR，由功能關(guān)系可得：6mgRWf=2mgR+EKC，解得 ，而實際上，若剛開始時被壓縮彈簧的彈性勢能變?yōu)樵瓉淼?倍，物塊進入半圓形軌道的速度將增大，在同一點物塊對

15、軌道的壓力增大，物塊受到的滑動摩擦力增大，物塊從B點到C點克服摩擦力所做的功增大，則物塊到達C點的動能小于，故D錯誤故選AB8、AC【解析】A、B項：由乙圖可知，當R時，U=E，則得電源的電動勢E=6V，當R=4時，路端電壓U=4V，根據(jù)，則電源總功率為，解得,故A正確，B錯誤；C項：電源輸出功率的最大值，故C正確；D項：滑動變阻器阻值從0.5到10 逐漸變大的過程中，外電路電阻增大，總電流減小，則電源總功率減小，當r=R時，電源輸出功率最大，所以輸出功率先增大后減小，故D錯誤9、BD【解析】AB0T時間內(nèi)平行板間的電場強度為：，電子以，向上做勻加速直線運動，經(jīng)過時間T的位移為：，速度為：；T

16、2T內(nèi)平行板間電場強度為：，加速度為：，電子以v1的速度向上做勻變速度直線運動，位移為：，由題意2T時刻回到P點，則有：，聯(lián)立可得：，故A錯誤B正確；C依據(jù)電場力做正功最多，電勢能最小，而0T內(nèi)電子做勻加速運動，T2T之內(nèi)先做勻減速直線運動，后反向勻加速直線運動，因，所以在T2T某時刻電勢能最小，C錯誤；D電子在2T時刻回到P點，此時速度為：（負號表示方向向下），電子的動能為：，根據(jù)能量守恒定律，電勢能的減小量等于動能的增加量，D正確。10、BC【解析】分析小球的受力：受到重力、繩的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不能分析物體受到向心力然后用力的合成求出向心力：mgtan，用牛頓第

17、二定律列出向心力的表達式，求出角速度的表達式，分析變化，由表達式判斷合力和角速度的變化【詳解】A. 小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，故A錯誤；B.小球在水平面做圓周運動，半徑R=Lsin，故B正確；C. 向心力大小為：Fn=mgtan，小球做圓周運動的半徑為：r=Lsin，則由牛頓第二定律得：mgtan=m2Lsin，得到線速度：v=，越大，cos越小，小球運動的角速度越大，故C正確D. 小球受到的合外力為mgtan，越大，tan越大，合力越大，故D錯誤；故選BC三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、小車的質(zhì)量 小車所受的

18、合外力 質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比 C 【解析】試題分析：（1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力大小作為小車所受合外力；（2)在小車質(zhì)量不變的條件下，加速度大小與所受的合外力大小成正比；設小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，由實驗原理得：mg=Ma，得，而實際上，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足Mm造成的故C正確考點：驗證牛頓第二定律12、A； A； B 【解析】小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高，當鉤碼的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，可以認為小車受到的拉力等于

19、鉤碼的重力【詳解】（1）細線的拉力為小車的合力，所以細線與木板平行，則應調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細線與木板平行，故A正確，B錯誤；故選A （2）要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，即本實驗需要平衡摩擦力，故A正確，B錯誤；故選A （3）只有當小車質(zhì)量M遠遠大于鉤碼的質(zhì)量時，才可以用鉤碼的重力代替繩子的拉力，故B正確，A錯誤；故選B 故答案為（1）A；（2）A；（3）B【點睛】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，注意平衡摩擦力時，不能掛鉤碼，難度適中四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1） （2）；可以分開（3） 不能將兩種正離子分離【解析】解：（1）粒子在電場中加速，由動能定理有： 解得： (2) 電荷量為q、質(zhì)量