河南省名校聯(lián)考2023年物理高一下期末考試試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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)2018年12月，時速350km的“復興號”新型動車組首次公開亮相，如圖所示.設動車運行時受到的阻力與速度成正比.若動車以速度v勻速行駛，發(fā)動機的功率為P.當動車以速度2v勻速行駛，則發(fā)動機的功率為A．P B．2PC．4P D．8P2、3個質量分別為m1、m2、m3的小球,半徑相同,并排懸掛在長度相同的3根豎直繩上,彼此恰好相互接觸.現(xiàn)把質量為m1的小球拉開一些,如圖中虛線所示,然后釋放,經(jīng)球1與球2、球2與球3相碰之后,3個球的動量相等.若各球間碰撞時均為彈性碰撞,且碰撞時間極短,不計空氣阻力,則m1:m2:m3為()A．6:3:1 B．2:3:1 C．2:1:1 D．3:2:13、(本題9分)如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，因在公元1267-1273年的宋元襄陽之戰(zhàn)中使用而得名，其實質就是一種大型拋石機。它采用杠桿式原理，由一根橫桿和支架構成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，因為重物的牽綴，長臂會猛然翹起，石袋里的巨石就被拋出。將其工作原理簡化為圖乙所示，橫桿的質量不計，將一質量m=10kg，可視為質點的石塊，裝在橫桿長臂與轉軸O點相距L=5m的末端口袋中，在轉軸短臂右端固定一重物M，發(fā)射之前先利用外力使石塊靜止在地面上的A點，靜止時長臂與水平面的夾角α=37°，解除外力后石塊被發(fā)射，當長臂轉到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與O點的水平距離s=20m，空氣阻力不計，g取10m/s2。則（）A．石塊水平拋出時的初速度為l0m/sB．石塊水平拋出時的初速度為20m/sC．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050JD．從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J4、(本題9分)一輕彈簧原長為10cm，甲乙兩人同時用100N的力，分別在兩端拉彈簧，穩(wěn)定時，彈簧的長度變?yōu)?2cm，則（）A．甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對平衡力B．甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對作用力與反作用力C．彈簧的勁度系數(shù)為5×103N/mD．彈簧的勁度系數(shù)為10N/m5、如圖所示，a、b是等量異種點電荷連線的中垂線上的兩點，現(xiàn)將某檢驗電荷分別放在a、b兩點，下列說法中正確的是()A．受到電場力大小相等，方向相同B．受到電場力大小相等，方向相反C．受到電場力大小不相等，方向相反D．受到電場力大小不相等，方向相同6、(本題9分)如圖所示電路，閉合開關S，將滑動變阻器的滑動片p向下（b端）移動時，電壓表和電流表的示數(shù)變化情況的是（）A．電壓表和電流表示數(shù)都增大B．電壓表和電流表示數(shù)都減小C．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)變小D．電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大7、(本題9分)如圖所示，一個長為L，質量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個質量為m的物塊(可視為質點)，以水平初速度v0，從木板的左端滑向另一端，設物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，當物塊與木板相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s.則在此過程中A．摩擦力對物塊做功為-μmg(s+d)B．摩擦力對木板做功為μmgsC．木板動能的增量為μmgdD．由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgs8、如圖所示，固定坡道傾角為θ，頂端距光滑水平面的高度為h，一可視為質點的小物塊質量為m，從坡道頂端由靜止滑下，經(jīng)過底端O點進入水平面時無機械能損失，為使小物塊制動，將輕彈簧的一端固定在水平面左側M處的豎直墻上，彈簧自由伸長時右側一端恰好位于O點。已知小物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．彈贄彈性勢能的最大值為mghB．小物塊在傾斜軌道上運動時，下滑的加速度比上滑的加速度小C．小物塊在坡道上往返運動的總路程為D．小物塊返回傾斜軌道時所能達到的最大高度為9、(本題9分)如圖，在光滑水平面上有一質量為的物體，在與水平方向成角的恒定拉力作用下運動，則在時間內（）A．重力的沖量為B．拉力的沖量為C．拉力的沖量為D．物體動量的變化量等于10、(本題9分)如圖所示，質量為M，長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質量為m的小物塊放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過一段時間小車運動的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法中正確的是（）A．此時物塊的動能為F（x＋L）B．此時小車的動能為fxC．這一過程中，物塊和小車增加的機械能為Fx－fLD．這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fL11、(本題9分)下列四個電場中，a、b兩點電場強度不同但電勢相同的是().A．以正電荷為圓心的圓周上的兩點B．負點電荷電場中同一電場線上的兩點C．與勻強電場電磁線垂直的直線上的兩點D．等量異種點電荷中垂線上的兩點12、已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽中心之間的距離為s．月球公轉周期為T1，地球自轉周期為T2，地球公轉周期為T3，近地衛(wèi)星的運行周期為T4，萬有引力常量為G，由以上條件可知正確的選項是()A．月球公轉運動的加速度為B．地球的密度為C．地球的密度為D．太陽的質量為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上的A點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，讓結點到達紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整：(1)用鉛筆描下結點位置，記為O；(2)記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2，___________；(3)只用一個彈簧測力計，___________，記錄測力計的示數(shù)F′，沿此時細繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成直線；(4)圖乙是某同學在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖，圖中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次實驗時，一同學得到力F1的方向沿圖丙中OP方向，力F2的方向沿圖中OM方向，兩個分力的大小分別為F1=2.0N、F2=2.4N，請根據(jù)圖中標示的單位長度作出F1、F2的合力F；____________(6)根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=___________N(結果保留2位有效數(shù)字)14、（10分）(本題9分)如圖所示是某同學探究動能定理的實驗裝置.已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力，該同學的實驗步驟如下：a.將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連.b.調整長木板傾角，使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑，測得砂和砂桶的總質量為m.c.某時刻剪斷細繩，小車由靜止開始加速運動.d.測得擋光片通過光電門A的時間為Δt1，通過光電門B的時間為Δt2，擋光片寬度為d，小車質量為M，兩個光電門A和B之間的距離為L.e.依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.(1)根據(jù)以上步驟，你認為以下關于實驗過程的表述正確的是________.A．實驗時，先接通光電門，后剪斷細繩B．實驗時，小車加速運動的合外力為F＝MgC．實驗過程不需要測出斜面的傾角D．實驗時應滿足砂和砂桶的總質量m遠小于小車質量M(2)小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為vA＝_______、vB＝_______.如果關系式_______在誤差允許范圍內成立，就驗證了動能定理.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）如圖所示的光滑斜面長為L，寬為b，傾角為θ，一物塊(可看成質點)沿斜面左上方頂點P水平射入，恰好從底端Q點離開斜面，重力加速度為g，試求：（1）物塊由P運動到Q所用的時間t;（2）物塊由P點水平射入時的初速度v0.16、（12分）(本題9分)“綠色奧運”是2008年北京奧運會的三大理念之一，奧運會期間在各比賽場館使用新型節(jié)能環(huán)保電動車，負責接送比賽選手和運輸器材．在檢測某款電動車性能的某次實驗中，質量為8×102kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為15m／s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度V，并描繪出F-圖象(圖中AB、BD均為直線)．假設電動車行駛中所受的阻力恒定，求此過程中(1)電動車的額定功率；(2)電動車由靜止開始運動，經(jīng)過多長時間，速度達到2m/s．17、（12分）(本題9分)如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，一質量為m的小滑塊（可視為質點）從圓軌道中點B由靜止釋放，滑至D點恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。(1)小滑塊到達C點時，圓軌道對小滑塊的支持力大??；(2)現(xiàn)使小滑塊在D點獲得一初動能，使它向左運動沖上圓軌道，恰好能通過最高點A，求小滑塊在D點獲得的初動能。

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、C【解析】

由于動車航行時所受水的阻力與它的速度成正比，所以動車以速度v水平勻速航行時，受到的阻力的大小為：f=kv，此時動車受到的阻力的大小和牽引力的大小相等，即：P=Fv=fv=kv2，

當動車以速度2v水平勻速航行時，動車受到的水的阻力的大小為：f′=2kv=2f，所以此時的功率的大小為：P′=f′?2v=2f?2v=4P；

A.P，與結論不相符，選項A錯誤；B.2P，與結論不相符，選項B錯誤；C.4P，與結論相符，選項C正確；D.8P，與結論不相符，選項D錯誤；2、A【解析】

因為各球間發(fā)生的碰撞是彈性碰撞，則碰撞過程機械能守恒，動量守恒．因碰撞后三個小球的動量相等設為p，則總動量為3p．由機械能守恒得，即，代入四個選項的的質量比值關系，只有A項符合，故選A．【點睛】本題要注意靈活設出中間量p，從而得出正確的表達式，再由選擇得出正確的條件．3、C【解析】

AB．石塊被拋出后做平拋運動，豎直高度為可得水平方向勻速直線運動可得平拋的初速度為故AB錯誤；CD．石塊從A點到最高點的過程，由動能定理解得長臂對石塊做的功為故C正確，D錯誤。故選C。4、C【解析】

A.甲拉彈簧的力與彈簧拉甲的力是一對相互作用力，故A項不合題意.B.甲拉彈簧的力與乙拉彈簧的力是一對平衡力，故B項不合題意.CD.甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧拉力為：F＝100N;根據(jù)F＝k（l-l0），將l＝10cm＝0.1m，l0＝12cm＝0.12m，代入得：5000N/m，故C項符合題意，D項不合題意.5、D【解析】

由圖可知看出：a處電場線密，電場強度大．兩點的電場線的切線方向相同，所以電場強度方向相同，放入同種檢驗電荷，受到的電場力大小不等，方向相同．故選D．6、B【解析】

當滑動變阻器的滑動片p向b端移動時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知總電流增大，路端電壓減小，則電壓表的讀數(shù)變?。畧D中并聯(lián)部分電路的電壓減小，則電流表的讀數(shù)變?。蔅正確．故選B．7、AB【解析】

A.物塊相對于地面運動的位移為x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運動方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為W=μmgs，故B正確；C.對木板，根據(jù)動能定理可知，木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故C錯誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為μmgd，故D錯誤.8、BC【解析】

A．根據(jù)能量的轉化與守恒，當小物塊壓縮彈簧到最短時，物塊的重力勢能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，一部分轉化為內能，所以彈簧彈性勢能的最大值小于mgh，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律，小物塊下滑時小物塊上滑時可見故B正確；C．物塊m最終停止在O點，對于運動的全過程，由動能定理得解得在斜面上運動的總路程故C正確；D．設物體能夠上升得最大高度h1，物體被彈回過程中由動能定理得：解得故D錯誤。故選BC。9、BD【解析】重力的沖量，故A錯誤；拉力的沖量，所以B正確，C錯誤；各力的沖量，根據(jù)動量定理知，合力的沖量等于動量的變化量，則動量的變化量為，所以D正確．故選BD．點睛：解決本題的關鍵知道沖量等于力與時間的乘積，知道合力的沖量等于動量的變化量．10、BD【解析】

A、物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力作用，相對地面發(fā)生的位移為，根據(jù)動能定理可得物塊的動能為A錯誤；B．小車受重力、壓力、支持力和向前的滑動摩擦力，合力等于滑動摩擦力，根據(jù)動能定理，小車的動能為fx，B正確；C、由功能關系得知，物塊和小車增加的機械能為C錯誤；D．系統(tǒng)產(chǎn)生的內能等于系統(tǒng)克服滑動摩擦力做功，D正確。故選BD。11、AD【解析】試題分析：A圖中場強大小相等，方向不同，電勢相等，B圖中兩點處場強大小不同，電勢不同，C圖中兩點處場強和電勢都相等，D圖中兩點電勢相同，場強大小不同，C正確．考點：本題考查靜電場．12、ACD【解析】

A．月球向心加速度為：，故A正確；BC．對地球的近地衛(wèi)星：以及M1＝πR3ρ，聯(lián)立解得：，故C正確，B錯誤；D．研究地球繞太陽圓周運動，利用萬有引力提供向心力得：，解得：，故D正確；故選ACD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、沿細繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成直線將細繩(套)的結點拉到O點F′見解析3.8N【解析】

第一空.記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2，沿細繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成直線；第二空.只用一個彈簧測力計，將細繩(套)的結點拉到O點；第三空.圖中的F與F′兩力中，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形法則畫出的合力的理論值，F(xiàn)′是實際值，則方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如圖；第五空.根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=3.8N.14、(1)AC(2)【解析】

（1）A.實驗時為了減小誤差，需要先接通光電門，后剪斷細繩讓小車運動，A正確B.實驗中步驟b平衡了小車運動的摩擦力，所以下車受的合外力為重力沿斜面向下的分力：，B錯誤C.因為砂和砂桶的總重力與小車重力沿斜面向下的分力相等，所以實驗中不需測量斜面傾角來求合外力，合外力就等于砂和砂桶的總重力，C正確D.實驗中要驗證動能定理，