江蘇省南京市某校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末模擬考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高一物理試題一、單項選擇題（本題共11小題，每小題4分，共44分。每小題只有一個選項最符合題意）1.關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A.所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓中心B.地球繞太陽在橢圓軌道上運行，在近日點和遠日點運行的速率相等C.表達式中，月球繞地球運動的k值與地球繞太陽運動的k值不同D.該定律是在牛頓運動定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)開普勒第一定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第二定律可知，地球繞太陽在橢圓軌道上運行，在近日點的運行速率大于遠日點的運行速率，故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律可知其中k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，故月球繞地球運動的k值與地球繞太陽運動的k值不同，故C正確；D．開普勒在他的導(dǎo)師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，但不是在牛頓運動定律的基礎(chǔ)上導(dǎo)出了行星運動規(guī)律，故D錯誤。故選C。2.關(guān)于以下場景的說法錯誤的是（）A.圖甲為靜電除塵原理的示意圖，帶負電的塵埃將被吸附到帶正電的板狀收集器A上B.如圖乙所示，給汽車加油前要觸摸一下靜電釋放器，是為了導(dǎo)走人身上的靜電C.圖丙中搖動起電機，煙霧繚繞的塑料瓶頓時清澈透明，其工作原理為靜電吸附D.如圖丁所示，我們在戶外遇到雷暴天氣，可以停留在山頂或高大的樹下躲避〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)圖甲可知，極板A與電源正極鏈接，極板A帶正電，帶負電的塵埃受到指向極板A的電場力作用，帶負電的塵埃被收集在帶正電的極板A上，故A正確，不符合題意；B．圖乙為給汽車加油前要觸摸一下的靜電釋放器，其目的是導(dǎo)走人身上的靜電，故B正確，不符合題意；C．圖丙中搖動起電機，電極之間形成電場，將氣體電離，電子被吸附到煙霧顆粒上，使煙霧顆粒帶負電，導(dǎo)致煙霧顆粒可以向正極移動，工作原理為靜電吸附，故C正確，不符合題意；D．我們在戶外遇到雷暴天氣，在山頂或高大的樹下躲避容易引發(fā)尖端放電，造成人體傷害，故D錯誤，符合題意。故選D。3.在“天宮課堂”上，航天員葉光富用繩子一端系住裝有水油混合液體的瓶子，做如圖所示的圓周運動，一段時間后水和油成功分層，密度較大的水集中于小瓶的底部。在水油分離后做勻速圓周運動的過程中，下列說法正確的是（）A.瓶子整體不受重力 B.水的角速度大于油的角速度C.在最高點水對油有向下的作用力 D.油的向心加速度比水的向心加速度大〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)可知瓶子受重力作用，故A錯誤；B．油和水繞圓心轉(zhuǎn)動的角速度相等，故B錯誤；C．在最高點，油做圓周運動的向心力由水提供，故水對油有指向圓心的作用力，故C正確；D．根據(jù)可知，水的向心加速度大小大于油的向心加速度大小，故D錯誤。故選C。4.如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星的運動均看做勻速圓周運動，其中a是地球同步衛(wèi)星，則（）A.衛(wèi)星b的周期等于24hB.衛(wèi)星a發(fā)射時應(yīng)該自東向西發(fā)射C.衛(wèi)星c的發(fā)射速度必須大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度D.衛(wèi)星a在運行時可以經(jīng)過連云港的正上方，且離地面的高度是一定的〖答案〗A〖解析〗A．由圖可知，衛(wèi)星a、b的軌道半徑相等，根據(jù)解得即衛(wèi)星b的周期與地球同步衛(wèi)星周期相等為24h。故A正確；B．地球的自轉(zhuǎn)方向為自西向東，衛(wèi)星a發(fā)射時為了節(jié)約能源，應(yīng)該自西向東發(fā)射。故B錯誤；C．由圖可知衛(wèi)星c為地球的環(huán)繞衛(wèi)星，其發(fā)射速度必須大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度。故C錯誤；D．衛(wèi)星a為地球同步衛(wèi)星，在赤道上空與地球保持相對靜止，且離地面的高度是一定的。在運行時不可能經(jīng)過連云港的正上方。故D錯誤。故選A。5.如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.圖a中汽車通過凹形橋的最低點時處于失重狀態(tài)B.圖b中增大，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變C.圖c中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它所受到的向心力從而被甩出D.圖d中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時會擠壓內(nèi)軌〖答案〗B〖解析〗A．當(dāng)汽車通過最低點時，需要向上的向心力處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．設(shè)繩長為L，繩與豎直方向上的夾角為，小球豎直高度為h，由結(jié)合，得兩物體高度一致，則它們角速度大小相等，故B正確；C．物體所受合外力不足以提供向心力才會做離心運動，故C錯誤；D．超速時重力與支持力的合力不足以提供向心力，會擠壓外軌產(chǎn)生向內(nèi)的力，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運動到B，關(guān)于該段運動過程，以下說法正確的是（）A.汽車的重力勢能增大 B.汽車所受合外力始終為零C.合外力對汽車做正功 D.牽引力對汽車做的功與汽車克服阻力做的功相等〖答案〗A〖解析〗A．汽車在拱形橋上由A勻速率運動到B，重力做負功，重力勢能增大，故A正確；B．汽車做圓周運動，加速度不為零，故合外力不為0，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知，汽車由A勻速率運動到B的過程中，動能變化為0，所以合外力對汽車不做功，故C錯誤；D．汽車由A勻速率運動到B，牽引力做正功，摩擦力與重力做負功，根據(jù)動能定理得牽引力做功等于克服摩擦力與重力做的功，故D錯誤。故選A。7.如圖是探究庫侖力的裝置，將兩塊金屬圓片A、B分別固定在絕緣支架上，下支架固定在高精度電子秤的托盤上，上支架貼上距離標(biāo)尺，穿過固定支架的小孔安置?，F(xiàn)將電子秤示數(shù)清零后，給A、B帶上同種電荷。下列說法錯誤的是（）A.實驗中A、B所帶電荷量可以不相等B.A對B的庫侖力與B對A的庫侖力大小相等C.電子秤的示數(shù)與A、B間的距離成反比D.用與A相同且不帶電的金屬圓片C與A接觸后移開，電子秤的示數(shù)減半〖答案〗C〖解析〗A．庫侖力是電荷間的相互作用力，庫侖力與電荷所帶電荷量的多少有關(guān)，與電荷間的距離有關(guān)，在探究庫侖力的規(guī)律時，不一定A、B所帶電荷量必須相等，故A正確，不符合題意；B．A對B的庫侖力與B對A的庫侖力是一對相互作用力，故大小相等，故B正確，不符合題意；C．兩電荷間的庫侖力與它們間的距離的二次方成反比，故C錯誤，符合題意；D．用與A相同且不帶電的金屬圓片C與A接觸后移開，則C與A分別所帶電荷量是原A所帶電荷量的一半，因A、B間的庫侖力與它們所帶電荷量的乘積成正比，所以電子秤的示數(shù)將減半，故D正確，不符合題意。故選C。8.中歐班列是指運行于中國與歐洲以及“一帶一路”共建國家間集裝箱國際聯(lián)運列車，從開通至今已經(jīng)完成2萬次運輸。列車采用內(nèi)燃加鋰電池的混合動力進行驅(qū)動，整車最大功率，行駛過程中受到阻力恒定，速度最高為，已知列車的總質(zhì)量為，列車以最大功率啟動，下列說法正確的是（）A.行駛過程中列車受到的阻力為B.列車以行駛時的加速度是C.列車加速過程中的平均速率是D.列車行駛1小時，牽引力對其做功為750kJ〖答案〗B〖解析〗A．當(dāng)列車勻速行駛時，所受的牽引力等于阻力，即解得行駛過程中列車受到的阻力為故A錯誤；B．當(dāng)列車以行駛時，對列車由牛頓第二定律其中聯(lián)立解得，列車以15m/s行駛時的加速度是故B正確；C．作出列車運動的圖像，如圖所示由圖可知，列車加速過程中的平均速率故C錯誤；D．根據(jù)列車以最大功率啟動，則故D錯誤。故選B。9.如圖為探究平行板電容器電容決定因素的實驗裝置，P為兩極板間的一固定點。在某次實驗中，保持極板上的電荷量Q和兩極板的正對面積S不變，將左極板向左平移一小段距離，則下列說法中正確的是（）A.電容器的電容會增大 B.兩極板間的電場強度不變C.靜電計指針偏角會減小 D.P點的電勢降低〖答案〗B〖解析〗AC．若實驗中極板上的電荷量幾乎不變，把左板向左平移一小段距離后，極板間距d變大，由可知，電容C變小，由可知，電壓U變大，靜電計指針偏轉(zhuǎn)角反應(yīng)的就是極板間電壓，故可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變大，故AC錯誤；B．極板間的電場強度可表示為故場強與d無關(guān)，場強不變，故B正確；D．由題意可知，左側(cè)極板接地，即左側(cè)極板的電勢不變?yōu)榱?，有由之前的分析可知，電場強度大小不變，左極板電勢不變?yōu)榱悖琍點到左極板的距離增加，所以P點電勢升高，故D錯誤。故選B。10.如圖中實線是一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受靜電力的作用，根據(jù)此圖判斷正確的是（）A.帶電粒子一定帶負電荷B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向相同C.帶電粒子在b點的加速度比在a點的大D.帶電粒子在a點具有的動能一定大于在b點具有的動能〖答案〗D〖解析〗AB．帶電粒子在運動過程中只受到電場力作用，根據(jù)曲線運動的合力方向位于軌跡的凹側(cè)，可知帶電粒子在a、b兩點的受力方向均沿實線指向左邊，但二者方向不同；由于不清楚電場方向，所以無法判斷粒子的電性，故AB錯誤；C．根據(jù)電場線的疏密程度可知，b點處的強度小于a點處的強度，則帶電粒子在b點受到的電場力小于在a點受到的電場力，帶電粒子在b點的加速度比a點小，故C錯誤；D．若粒子從a運動b，則電場力做負功，粒子動能減少，；若粒子從b運動a，則電場力做正功，粒子動能增加，故帶電粒子在a點具有的動能一定大于在b點具有的動能，故D正確。故選D。11.如圖所示，空間中存在沿x軸的靜電場，其電勢沿x軸的分布如圖所示，、、、是x軸上的四個點，質(zhì)量為m、帶電量為的粒子（不計重力），以初速度從O點沿x軸正方向進入電場，在粒子沿x軸運動的過程中，下列說法正確的是（）A.處的電場強度大于處的電場強度B.從到點的過程中，粒子的電勢能先增大后減小C.若粒子能到達處，則的大小至少應(yīng)為D.若，則粒子在運動過程中的最大動能為〖答案〗D〖解析〗A．在圖像，圖線的斜率表示電場強度的大小，由圖可知處圖線的斜率小于處圖線的斜率，則處的電場強度小于處的電場強度，故A錯誤；B．粒子從運動到的過程中，電勢不斷降低，負電荷的電勢能不斷增大；故B錯誤；C．粒子能運動恰好運動到處，就能運動到處。設(shè)粒子恰能運動運動到處，初速度最小，根據(jù)動能定理得解得：所以若小球能運動到處，則初速度v0至少為，故C錯誤；D．當(dāng)帶電粒子運動到處時，電場力做正功最大，粒子的速度最大，根據(jù)動能定理得：解得最大動能為故D正確。故選D。二、非選擇題（本題共5小題，共56分，其中第13~16小題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分；有數(shù)值計算時，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）12.在利用如圖所示的裝置“驗證機械能守恒定律”的實驗中（1）供實驗選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇__________。A.質(zhì)量為10g的砝碼 B.質(zhì)量為200g的木球C.質(zhì)量為50g的塑料球 D.質(zhì)量為200g的鐵球（2）實驗中，某實驗小組得到如圖所示的一條理想紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，重物的質(zhì)量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量____，動能增加量____。（3）大多數(shù)同學(xué)的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，主要原因是__________A.利用公式計算重物速度B.利用公式計算重物速度C.存在空氣阻力和摩擦阻力影響D.沒有采用多次實驗取平均值的方法（4）某同學(xué)利用他自己實驗時打出的紙帶，分別測量出打出的各點到第一個點之間的距離h，算出各點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，為縱軸畫出了如圖所示的圖線，圖線未過原點O的原因是____________________?！即鸢浮剑?）D（2）（3）C（4）該同學(xué)先釋放紙帶之后才接通了打點計時器的電源或打第一個點時重物下落的速度不為0〖解析〗【小問1詳析】為了減小空氣阻力的影響，重物應(yīng)選用質(zhì)量大、密度大的小球，則最優(yōu)選擇為質(zhì)量為200g的鐵球。故選D?！拘?詳析】打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量為根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則重物在B點的速度大小為打O點到打B點的過程中，動能變化量為【小問3詳析】AB．使用該公式計算可以得出速度大小從而求出動能變化量，但這默認了機械能是守恒的，重力勢能變化大小等于動能變化大小，故AB錯誤；C．實驗中重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因為空氣阻力和摩擦阻力的影響，故C正確；D．沒有采用多次實驗取平均值方法會導(dǎo)致偶然誤差較大，不會使大多數(shù)實驗結(jié)果相同，故D錯誤。故選C?！拘?詳析】圖線不過原點，說明開始時物體已經(jīng)具有速度，因此該同學(xué)先釋放紙帶之后才接通了打點計時器的電源或打第一個點時重物下落的速度不為0。13.如圖所示，利用光滑斜面從貨車上卸貨，每包貨物的質(zhì)量，貨物可看成質(zhì)點，斜面傾角，斜面的長度，取，，，則貨物從斜面頂端滑到底端的過程中，求：（1）貨物滑到斜面底端時的動能；（2）重力對貨物做功的平均功率?！即鸢浮剑?）（2）〖解析〗小問1詳析】由動能定理有又代入數(shù)據(jù)得【小問2詳析】物體下滑做勻加速直線運動由得則14.如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電液滴，在大小為E，方向豎直向下的勻強電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，求：（1）液滴帶什么電；電荷量多少；（2）當(dāng)場強的大小突然變?yōu)樵瓉淼?倍，方向保持不變時，液滴向什么方向運動；加速度多大。〖答案〗（1）負電，（2）豎直向上運動，〖解析〗【小問1詳析】因為液滴受重力和靜電力平衡，所以靜電力方向向上，則液滴帶負電。由平衡條件有得【小問2詳析】由題知，方向豎直向上的靜電力增大，故液滴豎直向上運動。由牛頓第二定律有解得15.一個帶正電的粒子，電荷量為q，質(zhì)量為m，由靜止經(jīng)電壓為的加速電場加速，隨后沿中心線垂直進入一個電壓為的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場兩極板間距為d，極板長L。不計粒子的重力，整個裝置如圖所示，求：（1）粒子出加速電場時速度的大??；（2