2023-2024學(xué)年山西省晉中市平遙二中物理高一下期末考試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省晉中市平遙二中物理高一下期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(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(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、已知火星的質(zhì)量是地球的a倍，它的半徑是地球半徑的b倍，地球表面處的重力加速度為g．現(xiàn)在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，不計(jì)大氣的阻力，忽略火星自轉(zhuǎn)，則小球在火星上上升的最大高度為（）A． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，一木塊放在水平面上，木塊與水平面間的最大靜摩擦力Fmax＝8N．從某時(shí)刻開始，一個(gè)水平向右的外力F作用在木塊上，F(xiàn)從零開始逐漸增大，直到木塊向右運(yùn)動(dòng)．設(shè)木塊與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則此過程中木塊受到的摩擦力大小()A．始終等于8NB．始終等于FC．木塊靜止時(shí)隨F的增大而增大，木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)大小不變D．木塊靜止時(shí)大小不變，木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)隨F的增大而增大3、(本題9分)火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為()A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g4、(本題9分)下列說法正確的是（）A．伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測(cè)得了引力常量B．根據(jù)表達(dá)式F=G可知，當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨近于無窮大C．兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力D．在由開普勒第三定律得出的表達(dá)式k中，k是一個(gè)與中心天體有關(guān)的常量5、質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P．當(dāng)它開上一個(gè)傾角為θ的斜坡時(shí)，受到的阻力為車重力的k倍，則車的最大速度為（）A．B．C．D．6、(本題9分)如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時(shí)為止，則小球在上升過程中（）A．小球動(dòng)能減為零時(shí)，重力勢(shì)能最大B．小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能最大C．小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢(shì)能為零D．小球的動(dòng)能先減小后增大7、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過程中，下列說法中正確的應(yīng)是（）A．物體的動(dòng)能增加了B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh8、(本題9分)用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中做了哪些科學(xué)的近似()A．把在水面上盡可能擴(kuò)散開的油膜視為單分子油膜B．把形成油膜的分子看做緊密排列的球形分子C．將油膜視為單分子油膜，但需要考慮分子間隙D．將油酸分子視為立方體模型9、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩個(gè)高度相同的光滑固定斜面，傾角分別為α1和α1，且α1＜α1．質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別從這兩個(gè)斜面的頂端由靜止沿斜面滑到底端，關(guān)于物體兩次下滑的全過程，下列說法中正確的是（）A．重力所做的功相同B．重力的平均功率相同C．滑到底端重力的瞬時(shí)功率相同D．動(dòng)能的變化量相同10、圖中a、b是兩個(gè)點(diǎn)電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點(diǎn)。下列哪種情況能使P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)A．Q1、Q2都是正電荷，且Q1<Q2B．Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1>|Q2|C．Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|<Q2D．Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|<|Q2|11、(本題9分)如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質(zhì)量不計(jì)的繩子使船靠岸，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)船沿水面行駛x米的位移時(shí)，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時(shí)，人的拉力的瞬時(shí)功率為FvcosθD．此時(shí)船的加速度為F12、(本題9分)如圖所示，物塊A與水平圓盤保持相對(duì)靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下面說法正確的是()A．物塊A受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力B．物塊A受重力、支持力、向心力和指向圓心的靜摩擦力C．物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著A所在圓周的切線方向D．物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且背離圓心的方向二、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)假如2025年，你成功登上月球．給你一架天平（帶砝碼）、一個(gè)彈簧秤、一個(gè)秒表和一個(gè)小鐵球，如何估測(cè)你在月球上用手豎直向上拋出一個(gè)小鐵球時(shí)，手對(duì)小球所做的功．步驟：（1）用彈簧秤、天平分別測(cè)量小球的_____、_____可以計(jì)算出月球表面重力加速度．（寫出物理量名稱和符號(hào)）（2）用秒表測(cè)量小球從拋出到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間t（3）寫出手對(duì)小球所做功的表達(dá)式，W＝_____．（用直接測(cè)量的物理量符號(hào)表示）14、（10分）(本題9分)用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0=19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1=8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2=9.88cm，g取9.8/s2（1）下列做法正確的有____________A．圖甲中的兩限位孔必須在同一豎直線上B．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量出重錘的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用密度較大的重錘（2）若重錘質(zhì)量為m．選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒．重物減少的重力勢(shì)能是______J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的動(dòng)能是________J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是_____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）(本題9分)如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，另一端恰位于滑道的末端O點(diǎn)．已知在OM段，物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：（1）物塊速度滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能（設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零）（3）若物塊A能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A和B在引力作用下都繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間距離為L(zhǎng)．已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)，引力常量為G．求：(1)A星球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和B星球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；(2)兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期．17、（12分）(本題9分)一條長(zhǎng)為0.80m的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量m=0.10kg的小球，懸點(diǎn)O距離水平地面的高度H=1.00m開始時(shí)小球處于A點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)O正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度求：（1）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）繩斷裂后球從B點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求小球落到C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的大??；（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力．

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、B【解析】

在行星表面有：mg行=G，行星表面的重力加速度g行=，則有：==，在火星的表面上以初速度v豎直上拋小球，小球在火星上上升的最大高度h==，故B正確，ACD錯(cuò)誤．2、C【解析】當(dāng)外力F小于等于最大靜摩擦力時(shí)，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，木塊水平方向受到外力F和靜摩擦力，二力平衡，靜摩擦力隨F的增大而增大；當(dāng)外力大于最大靜摩擦力時(shí)，木塊開始運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力作用，由摩擦力公式Ff＝μmg可知，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力不變，故C正確，ABD錯(cuò)誤。3、B【解析】試題分析：根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力列出等式表示出重力加速度．通過火星的質(zhì)量和半徑與地球的關(guān)系找出重力加速度的關(guān)系．根據(jù)星球表面的萬有引力等于重力知道得出：火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和所以火星表面的重力加速度，故選B．考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用．點(diǎn)評(píng)：求一個(gè)物理量之比，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先根據(jù)物理規(guī)律用已知的物理量表示出來，再進(jìn)行之比．4、D【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測(cè)得了引力常量，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)r趨近于零時(shí)，兩物體不能看做質(zhì)點(diǎn)，萬有引力定律不再成立，B錯(cuò)誤；C．兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)作用力和反作用力，C錯(cuò)誤D．公式k中k是一個(gè)與中心天體有關(guān)的常量，D正確。故選D。5、D【解析】

當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡，由于汽車是沿傾斜的路面向上行駛的，對(duì)汽車受力分析可知，汽車的牽引力F＝f+mgsinθ＝kmg+mgsinθ＝mg（k+sinθ），由功率P＝Fv，所以上坡時(shí)的速度：，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.6、A【解析】

根據(jù)小球的受力情況分析小球速度如何變化，判斷小球的動(dòng)能如何變化，確定小球的動(dòng)能最大時(shí)彈簧勢(shì)能是否為零．【詳解】小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，故動(dòng)能最小時(shí)，勢(shì)能最大，A正確；彈力與重力大小相等時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，此時(shí)彈簧仍然被壓縮，彈簧的彈力不等于零，彈性勢(shì)能不等于零，BC錯(cuò)誤；將力F撤去小球?qū)⑾蛏蠌椘鸬倪^程中，彈簧的彈力先大于重力，后小于重力，小球所受的合力先向上后向下，所以小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，小球的速度先增大后減小，小球的動(dòng)能先增大后減小，D錯(cuò)誤．7、ACD【解析】

A.物體所受的合力為由動(dòng)能定理可得動(dòng)能的改變量，合力做功為所以動(dòng)能增加，故A正確；BD.物體下降h,知重力勢(shì)能減小mgh,動(dòng)能增加,則機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤，D正確；C.因?yàn)槌亓σ酝馄渌ψ龉Φ扔跈C(jī)械能的變化量，機(jī)械能減小，可知物體克服阻力做功為，故C正確；8、AB【解析】試題分析：在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：①油膜是呈單分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之間沒有空隙，故選AB考點(diǎn)：考查了用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)：在用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，我們做了些理想化處理，認(rèn)為油酸分子之間無間隙，油酸膜為單層分子．9、AD【解析】試題分析：重力做功只與始末位置有關(guān)，根據(jù)公式WG=mgh確定重力做功情況．斜面光滑，物體下滑的過程中，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律分析物體滑到斜面底端時(shí)速度大小關(guān)系，由重力的平均功率公式=mgsinα?分析重力的平均功率關(guān)系．由重力的瞬時(shí)功率公式P=mgsinα?v分析重力的瞬時(shí)功率關(guān)系．解：A、兩個(gè)物體下滑的高度相等，由公式WG=mgh知重力所做的功相同，故A正確．BD、斜面光滑，物體下滑的過程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=，得v=，可知兩個(gè)物體滑到斜面底端時(shí)速度大小相等．重力的平均功率為=mgsinα?=mgsinα?，由于α1＜α1．則知重力的平均功率不同，而動(dòng)能的變化量等于mgh，可知?jiǎng)幽艿淖兓肯嗤蔅錯(cuò)誤，D正確．C、滑到底端重力的瞬時(shí)功率公式為P=mgsinα?v，m、v相等，而α1＜α1．則重力的瞬時(shí)功率不同．故C錯(cuò)誤．故選：AD【點(diǎn)評(píng)】本題主要機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系．關(guān)鍵要根據(jù)物理規(guī)律列出等式表示出需要比較的物理量表達(dá)式，要注意平均功率也可以根據(jù)公式=比較．10、AC【解析】

A．當(dāng)兩點(diǎn)電荷均為正電荷時(shí)，若電荷量相等，則它們?cè)赑點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿MN背離N方向。當(dāng)Q1<Q2時(shí)，則b點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)大，所以電場(chǎng)強(qiáng)度合成后，方向偏左，故A正確；B．當(dāng)Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷且Q1>|Q2|時(shí)，b點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿Pb連線指向b點(diǎn)，而a點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿aP連線指向P點(diǎn)，則合電場(chǎng)強(qiáng)度方向偏右。不論a、b電荷量大小關(guān)系，合場(chǎng)強(qiáng)方向仍偏右，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷時(shí)，b點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿bP連線指向P點(diǎn)，而a點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿aP連線指向a點(diǎn)，則合電場(chǎng)強(qiáng)度方向偏左。不論a、b電荷量大小關(guān)系，仍偏左。故C正確；D．當(dāng)Q1、Q2是負(fù)電荷時(shí)且且|Q1|<|Q2|，b點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿bP連線指向b點(diǎn)，而a點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿aP連線指向a點(diǎn)，由于|Q1|<|Q2|，則合電場(chǎng)強(qiáng)度方向偏右，故D錯(cuò)誤。故選：AC11、CD【解析】

A.船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度。如圖1所示根據(jù)平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項(xiàng)與題意不相符；B.如圖2可知，當(dāng)船前進(jìn)的距離為x時(shí)，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項(xiàng)與題意不相符；C.船行駛x米位移時(shí)v人=vcosθ，人的拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項(xiàng)與題意相符；D.對(duì)小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項(xiàng)與題意相符。12、AD【解析】試題分析：隔離物體分析，該物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；對(duì)物體受力分析，如圖，受重力G，向上的支持力N，重力與支持力二力平衡，然后既然勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圓心的靜摩擦力；故A正確，B錯(cuò)誤；若沒有摩擦力，則物體將想離開圓心的方向運(yùn)動(dòng)，所以物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且背離圓心的方向，故C錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)：向心力【名師點(diǎn)睛】本題要注意物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，指向圓心，而不能把勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)成平衡狀態(tài)！向心力是效果力，由合力提供，不是重復(fù)受力。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）重力F質(zhì)量m（2）W=（F用G表示也可以）【解析】試題分析：利用G=mg，可求出g=G/m．手對(duì)小球所做的功W==考點(diǎn)：重力公式和功是能量轉(zhuǎn)換的量度．14、AD2.68m2.59m重物受到的空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦阻力【解析】（1）A、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，故A正確．B、因?yàn)樵谠搶?shí)驗(yàn)中要比較的是mgh、的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤．C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開紙帶，故C錯(cuò)誤．D、實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對(duì)質(zhì)量較大、體積較小的物體，這樣能減少摩擦阻力的影響，故D正確．故選AD．（2）重物減少的重力勢(shì)能為：，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可得C點(diǎn)的速度為，則打下C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為．（3）由于阻力的作用重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，這里的阻力主要來源于重物受到的空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)