2023屆河北省鹿泉第一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(zhǔn)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，在與水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移動(dòng)了一段距離x。該過程中，力F對(duì)行李箱做的功是()A．Fx B．Fxsinθ C．Fxcosθ D．Fxtanθ2、(本題9分)如圖所示，將平行板電容器兩極板分別與電池正、負(fù)極相接，兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)貼著下板迅速插入一定厚度的金屬板，則在插入過程中A．電容器的帶電量減小B．電路將有逆時(shí)針方向的短暫電流C．帶電液滴仍將靜止D．帶電液滴將向下做加速運(yùn)動(dòng)3、(本題9分)如圖所示，用水平力F拉著重為100N的物體，在水平地面上向左勻速移動(dòng)了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N，則A．重力做的功是500JB．拉力做的功為100JC．拉力大小為120ND．拉力大小為100N4、(本題9分)如圖所示，虛線MN表示甲、乙、丙三個(gè)相同正方形金屬框的一條對(duì)稱軸，金屬框內(nèi)均勻分布有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律都滿足B＝kt，金屬框按照?qǐng)D示方式處在磁場(chǎng)中，測(cè)得金屬框甲、乙、丙中的感應(yīng)電流分別為I甲、I乙、I丙，則下列判斷正確的是()A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲 B．I乙＝2I甲，I丙＝0C．I乙＝0，I丙＝0 D．I乙＝I甲，I丙＝I甲5、(本題9分)真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+4.010-8C和Q2=-1.010-8C，分別固定在x坐標(biāo)軸的x=0和x=6cm的位置上，則x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置是（）A．x=-6cmB．x=4cmC．x=8cmD．x=12cm6、降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘A．下落的時(shí)間越短 B．下落的時(shí)間越長(zhǎng)C．落地時(shí)速度越小 D．落地時(shí)速度越大7、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90○

(大小不變)后，物體可能做（）A．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng) B．加速度大小為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．加速度大小為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D．勻速直線運(yùn)動(dòng)8、已知引力常數(shù)G與下列哪些數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出地球密度()A．地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期及地球離太陽的距離B．月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑C．人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期D．若不考慮地球自轉(zhuǎn)，已知地球半徑和重力加速度9、(本題9分)如圖所示，在傾角的固定斜面上固定一與斜面垂直的光滑擋板，質(zhì)量為、半徑為的光滑圓柱體放在質(zhì)量也為、半徑也為的半圓柱體上，半圓柱底面與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一個(gè)平行斜面向上的拉力使其緩慢沿斜面向上移動(dòng)直到兩者分開．重力加速度為，下列判斷正確的是（）A．該過程中半圓柱體受到的摩擦力逐漸變小B．該過程中擋板受到的彈力逐漸變大C．該過程中圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力不做功D．該過程中半圓柱體克服摩擦力所做的功一定大于10、如圖，一個(gè)帶電粒子以初速度v0從A處進(jìn)入某電場(chǎng)，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，不計(jì)帶電粒子的重力，則以下說法正確的是()A．該粒子一定帶負(fù)電B．該粒子在A處的加速度大于B處的加速度C．該粒子在A處的動(dòng)能大于B處的動(dòng)能D．該粒子在A處的電勢(shì)能大于B處的電勢(shì)能11、(本題9分)甲、乙兩汽車在t=0時(shí)刻并排同向行駛，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示．則（）A．甲的速度變化更快B．乙的速度減小，加速度減小C．0~20s內(nèi)，乙的平均速度是25m/sD．兩汽車在t=20s時(shí)再次并排行駛12、(本題9分)額定功率P0=60kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度vm=20m/s,汽車質(zhì)量m=1000kg.若汽車先由靜止起以加速度a=3m/s2作勻加速直線啟動(dòng),實(shí)際功率達(dá)到額定功率后保持功率不變繼續(xù)前進(jìn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力不變．下列說法不正確的是()A．汽車運(yùn)動(dòng)中所受的阻力為3000N B．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間約為6.7sC．啟動(dòng)后3s末時(shí)的瞬時(shí)牽引力為6000N D．汽車啟動(dòng)4s末時(shí)的瞬時(shí)功率為60kW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)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們要探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出)．(1)該實(shí)驗(yàn)中小車所受的合力________(選填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù)，該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？________(選填“需要”或“不需要”)．(2)實(shí)驗(yàn)獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，擋光板的寬度l，光電門1和光電門2的中心距離為x.某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和光電門2的擋光時(shí)間分別為t1、t2(小車通過光電門2后，砝碼盤才落地)，已知重力加速度為g，則該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系式是________________．14、（10分）（1）如圖所示，下列器材中，實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”、“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”、“用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”都需要用到的實(shí)驗(yàn)器材是______、______（填器材的名稱）。（2）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是______（填字母）A．長(zhǎng)木板的一端必須墊高，使未掛砝碼盤的小車拖著紙帶恰能在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)B．懸掛的砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量C．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行D．小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，后接通電源（3）如圖是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，電源頻率為。計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)紙帶的速度______。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）蹦床比賽分成預(yù)備運(yùn)動(dòng)和比賽動(dòng)作．最初，運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上在預(yù)備運(yùn)動(dòng)階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完成比賽動(dòng)作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動(dòng)作階段．把蹦床簡(jiǎn)化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧，彈力大小F="kx"(x為床面下沉的距離，k為常量)．質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預(yù)備運(yùn)動(dòng)中，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員所做的總功W全部用于其機(jī)械能；在比賽動(dòng)作中，把該運(yùn)動(dòng)員視作質(zhì)點(diǎn)，其每次離開床面做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的騰空時(shí)間均為△t=2.0s，設(shè)運(yùn)動(dòng)員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl．取重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力的影響．（1）求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；（2）求在比賽動(dòng)作中，運(yùn)動(dòng)員離開床面后上升的最大高度hm；（3）借助F-x圖像可以確定彈性做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求x1和W的值16、（12分）(本題9分)如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v．已知點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為φ（取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零），PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：（1）物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大?。唬?）點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)．17、（12分）(本題9分)如圖所示，輕彈簧的編固定在傾角為的固定斜面底端，另一端位于斜面的處，彈簧處于自然狀態(tài)．現(xiàn)有一質(zhì)量的滑塊，從點(diǎn)以初速度沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過后與彈簧接觸，并壓縮彈簧到點(diǎn)，此時(shí)滑塊的速度減為零．接著在彈力作用下，滑塊向上運(yùn)動(dòng)恰好能到達(dá)點(diǎn)．已知彈簧勁度系數(shù)為，滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取，，，求：（1）當(dāng)滑塊剛與彈簧接觸時(shí)，滑塊的速度大小；（2）滑塊在下滑過程中，速度最大時(shí)彈簧的壓縮長(zhǎng)度；（3）滑塊在下滑過程中，克服彈簧彈力做功的最大值．

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、C【解析】

力和位移的夾角為，將力分解為垂直豎直向上和水平方向上的力，豎直方向上的力與位移垂直，不做功，水平方向上的分力為，對(duì)物體做功，故恒力的功，C正確?！军c(diǎn)睛】本題考查功的公式，明確本公式只適用于恒力做功，正確掌握功的計(jì)算公式，在解題時(shí)要注意夾角為力和位移之間的夾角。2、B【解析】

AB.插入一金屬板相當(dāng)于極板間距離變小了，根據(jù)決定式，知電容增大，電勢(shì)差不變，則Q=CU知，電容器帶電量增大，電路中有逆時(shí)針方向的短暫電流；故A錯(cuò)誤，B正確.CD.電勢(shì)差不變，d減小，則電場(chǎng)強(qiáng)度增大，帶電液滴所受的電場(chǎng)力增大，使得電場(chǎng)力大于重力，將向上做加速運(yùn)動(dòng)；故C，D均錯(cuò)誤.3、B【解析】

A.物體在水平地面上向左勻速移動(dòng)了5m，在重力方向上沒有移動(dòng)距離，所以重力對(duì)物體做的功為0J，故A錯(cuò)誤。B.根據(jù)做功的公式：W=Fs代入數(shù)據(jù)得拉力做功為：W=20N×5m=100J故B正確；CD.物體做勻速運(yùn)動(dòng)，所以拉力：20NCD錯(cuò)誤。4、B【解析】

C環(huán)中穿過圓環(huán)的磁感線完全抵消，磁通量為零，保持不變，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則I丙=1．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，S是有效面積．則得E∝S，所以甲、乙中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為E甲：E乙=1：2，根據(jù)歐姆定律得知，I乙=2I甲．故選B．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是：一要掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，二是掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，理解式中S是有效面積，即有磁場(chǎng)穿過的面積．5、D【解析】

某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是正電荷Q1和負(fù)電荷Q2在該處產(chǎn)生電場(chǎng)的疊加，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=k，要使電場(chǎng)強(qiáng)度為零，那么正電荷Q1和負(fù)電荷Q2在該處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反。不會(huì)在Q1的左邊，因?yàn)镼1的電荷大于Q2；也不會(huì)在Q1、Q2之間的連線上，因?yàn)樗鼈冸姾呻娦韵喾?，在連線上的電場(chǎng)方向都是一樣的，連線上的合場(chǎng)強(qiáng)不為零；只能在Q2右邊，設(shè)該位置據(jù)Q2的距離是Lcm，則有：k=k，解得L=6cm，所以x坐標(biāo)軸上x=12cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。6、D【解析】本題考查的是運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題，降落傘在勻速下降，風(fēng)也是勻速吹得，下落時(shí)間與水平速度無關(guān)，高度一定，所以下落時(shí)間一定，A、B錯(cuò)誤；水平速度越大，豎直速度不變，則其合速度越大，所以C錯(cuò)誤，D正確．7、BC【解析】

物體在F1、F2、F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，三力平衡，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時(shí)，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改變后的初速度方向與F合的方向間的關(guān)系未知，可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也有可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故BC正確，AD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得出力F3變向后的合力大小和方向，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：當(dāng)物體受到的合外力恒定時(shí)，若物體受到的合力與初速度不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)；若合力與初速度共線，物體做直線運(yùn)動(dòng)．8、CD【解析】

已知地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期及地球離太陽的距離，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，則，所以只能求出太陽的質(zhì)量；故A錯(cuò)誤．已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月球繞地球轉(zhuǎn)的軌道半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，可以求出地球質(zhì)量，但不知道地球半徑，求不出地球密度；故B錯(cuò)誤．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行運(yùn)行周期，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，地球質(zhì)量，根據(jù)密度定義得：，故C正確．已知地球半徑和重力加速度，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式，，根據(jù)密度定義得：，故D正確．9、BD【解析】

A．對(duì)小球和半圓柱整體分析，知斜面對(duì)半圓柱體的支持力等于總重力垂直于斜面的分力，保持不變，由知半圓柱體受到的摩擦力保持不變，A錯(cuò)誤；B．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖，利用三角形定則作出力的合成圖，藍(lán)線為初位置，紅線為末位置，則知擋板對(duì)小球的支持力N2增大，則小球?qū)醢宓膲毫σ苍龃?，B正確；C．圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力過兩者球心，故圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力方向與半圓柱體的位移夾角不垂直，故做功，C錯(cuò)誤；D．半圓柱體受到的摩擦力當(dāng)兩者分離時(shí)，根據(jù)幾何知識(shí)可知，半圓柱體上移的距離為，故克服摩擦力做功為大于，D正確．故選D.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，采用隔離法和整體法結(jié)合分析受力情況．同時(shí)，要熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解半圓柱體移動(dòng)的距離．10、AC【解析】

A.該帶電粒子從A處進(jìn)入電場(chǎng)后，僅受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)沿虛線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).由軌跡的彎曲方向可知，它在A點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向必跟A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則該粒子帶負(fù)電，故A正確；B.因A處的電場(chǎng)線比B處的電場(chǎng)線疏，故A處場(chǎng)強(qiáng)比B處的小，帶電粒子在A處受到的電場(chǎng)力比在B處受到的電場(chǎng)力小，則該粒子在A處的加速度小于在B處的加速度，B錯(cuò)誤CD.帶電粒子從A處運(yùn)動(dòng)到B處的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可知其動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加，故C正確，D錯(cuò)誤.11、AC【解析】

A、由v-t圖象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度變化更快，故A正確。B、乙的速度減小，加速度恒定，故B錯(cuò)誤。C、0~20s內(nèi)，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正確。D、在t=20s時(shí)，兩車的速度相等，由v-t圖象包圍的“面積”知，乙在甲的前面，故D錯(cuò)誤。12、ACD【解析】

A項(xiàng)：當(dāng)汽車的速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力f=PB項(xiàng)：對(duì)于勻加速運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)牛頓第二定律得：F1-f=ma，解得：：F1==6000N，當(dāng)汽車的實(shí)際功率剛達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，所以勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為：v=P0FC項(xiàng)：?jiǎn)?dòng)后3s末時(shí)汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力為6000N，故C正確；D項(xiàng)：汽車啟動(dòng)4s末時(shí)汽車功率已經(jīng)達(dá)到額定功率，所以瞬時(shí)功率為60kW，故D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、等于(2)不需要F＝(－)【解析】

(1)[1][2]實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力，所以力傳感器顯示拉力的大小，而拉力的大小就是小車所受的合力，故不需要讓砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．(2)[3]由于擋光板的寬度l很小，故小車在光電門1處的速度v1＝在光電門2處的速度為v2＝由速度位移關(guān)系式得a＝＝故驗(yàn)證的關(guān)系式為F＝Ma＝14、刻度尺打點(diǎn)計(jì)時(shí)器ABC（1.36～1.39均給分）【解析】

（1）[1][2]．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律需要的器材有：重錘、鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶、刻度尺等。實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”和“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”兩實(shí)驗(yàn)類似，需要的器材有：小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鉤碼、刻度尺、木板等；可知能用于這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的器材是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和刻度尺。（2）[3]．在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”