期末模拟卷02（必修二和必修三9-12章）-【鼎力同步】2022-2023年高一物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）（原卷版）

2022-2023年高一物理下学期期末

模拟卷02

班级            姓名           学号             分数        

（考试时间：90分钟  试卷满分：100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

4．考试范围：必修二全册和必修三9-12章。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1．航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行（如图）。航天员需要穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假设其总质量为m，训练空间的重力加速度为g且不变，在某次出舱作业过程中，给自己一个初速度后竖直向上匀速漂浮的距离，下列说法正确的是（    ）

A．航天员所受的合力为零，合力不做功，其机械能守恒

B．上升h的过程中，动能增加了

C．上升h的过程中，重力势能减小了

D．上升h的过程中，机械能增加了

2．如图为某手机电池背面印有的一些符号，下列说法正确的是（　　）

A．“安时”（A•h）或“毫安时”（mA•h）是电能的单位

B．2000mA•h指的是该电池放电时能输出的总电荷量

C．若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100小时

D．该电池充满电可提供的电能为7.2J

3．正方形ABCD四个顶点上放置着电荷量相同的、电性如图所示的点电荷，O为正方形两对角线的交点，M、N、P、Q分别为AO、BO、CO、DO的中点。取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　）

A．M、N、P、Q四点的场强相同

B．M、N、P、Q四点的电势相等

C．将一负点电荷从M点沿MON移动到N点的过程中，电场力一直做负功

D．将一正点电荷从M点沿MOP移动到P点的过程中，电势能先增加后减小

4．如图所示，滑动变阻器的最大阻值是R1，定值电阻的阻值是R2，A、B两端的电压恒定为U，R2两端的电压用U2表示，则（　　）

A．开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到U

B．开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2从0变化到U

C．若R1比R2小很多，开关S断开时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于U

D．若R1比R2小很多，开关S闭合时，滑片P从a移动到b，U2的改变量远小于U

5．质量为m的汽车由静止启动后沿平直路面行驶，如图是该汽车牵引力随速度变化的图像（其中的曲线为双曲线的一部分），图中、f、、已知，运动中的汽车受到的摩擦阻力大小为f并保持不变，忽略因耗油引起的汽车质量变化，则（    ）

A．做匀加速运动的那段时间内，汽车的平均速度为

B．整个过程中汽车的最大功率等于

C．速度为时，汽车牵引力的功率为

D．速度为时，汽车的加速度大小为

6．在如图所示的电路中，闭合开关，把滑动变阻器的滑片向上滑动的过程中，若电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是（　　）

A．没有电流通过

B．中有由到的电流

C．电压表的示数变小，电流表示数变大

D．电压表的示数变大，电流表示数变小

7．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况。示波器的内部构造简化图如图所示，电子经电子枪加速后进入偏转电场，最终打在荧光屏上。下列关于所加偏转电压与荧光屏上得到图形的说法中正确的是（　　）

A．如果只在上加图甲所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图（a）

B．如果只在上加图乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图（b）

C．如果在、上分别加图甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图（c）

D．如果在，上分别加图甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图（d）

8．如图所示，水平面上放置一个绝缘支杆，支杆上的带电小球位于光滑小定滑轮的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球相连，在拉力的作用下，小球静止，此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使球移动一小段距离。在此过程中以下说法正确的是（　　）

A．细线上的拉力一直减小 B．球受到的库仑力力先减小后增大

C．球的运动轨迹是一段直线 D．支架受到地面向左的摩擦力

9．“神十四”航天员进行约5.5小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站问天实验舱如图甲所示。已知地球半径，地球表面重力加速度，在离地面高度的轨道上，问天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为L，轻绳一端绑一个质量为m的小球，另一端绑在支架O点，在离桌面最近的A点位置给小球一个垂直于OA的初速度v，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中B为最高点，下列说法正确的是（　　）

A．

B．小球经过A点时，轻绳的张力大小为

C．小球从A点圆周运动到B点过程中，克服重力做功为

D．小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力

10．如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以不变的速率v运行。将质量为m的物体A（可视为质点）轻轻放在传送带左端，经时间t后，A的速度变为v，再经过时间t后，到达传送带右端。则下列说法正确的是（　　）

A．物体A由传送带左端到右端的平均速度为

B．传送带对物体A做的功为mv2

C．系统机械能转化为内能的数值为mv2

D．传送带克服物体A对它的摩擦力所做的功为mv2

11．网红智能健身圈的原理是利用摇动腰部轨道上的阻尼环带起腰带外部轨道上的小球，起到健身的效果，其简化原理图如下。设配重的质量为m，体积忽略不计，悬绳长度为L，腰带轨道近似看成是正圆，且半径为R。配重小球转起来后做水平匀速圆周运动，小球的线速度为v，绳子与竖直方向夹角为，运动过程腰部保持稳定，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．转动健身圈的过程中，健身圈整体机械能守恒

B．要让配重小球匀速转动起来，悬绳对小球做的功为

C．若更换质量为2m的配重小球，以相同角速度转动阻尼环，绳子夹角将变小

D．若转动过程中绳子与竖直方向夹角为，则配重小球转动频率为

12．如图所示，某旅展开的实兵实弹演练中，在山坡上发射炮弹，所有炮弹水平发射后均落在山坡上。不计阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．若将炮弹初速度由变为， 炮弹落在斜面上的速度方向与斜面的夹角不变

B．若将炮弹初速度由变为， 则炮弹下落的坚直高度变为原来的2倍

C．若炮弹初速度为， 则炮弹运动到距斜面最远时所需要的时间为

D．若炮弹初速度为， 则炮弹从抛出到落回斜面所需要的时间为

第II卷（非选择题 共52分）

二、实验题（满分14分）

13．某兴趣小组利用气垫导轨设计了一个“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示，在导轨旁边固定一与导轨平行的刻度尺，然后用一手机固定于导轨上方，使摄像头正对导轨，开启视频录像功能，调节导轨的倾斜角度θ（通过量角器量出），使滑块从导轨顶端静止滑下，并用手机记录下滑块做匀加速直线运动的全程情况，然后通过录像回放分析。取滑块出发点为参考点，得到滑块相对于该点的距离x和所用时间t（通过手机读取）的数据，然后改变轨道倾角θ，得到多组x、t值（已知滑块的质量为m=1.0kg，g取9.8m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8，结果保留二位小数）。

（1）若小组成员在实验中得到了如下数据：当倾角θ=37°时，取x=26.0cm，测得t=0.3s，则滑块在此过程中重力势能的减小量为___________，动能的增加量为1.50J。

（2）小组成员改变导轨倾角，使θ=53°，取x=97.0cm，测得t=0.5s，则滑块在此过程中重力势能的减小量为7.60J，动能的增加量为___________。由以上数据，你能得到的结论是_________________。

（3）小组成员在保持x不变，改变通过倾角θ，测出对应的时间t，可作出图像来验证机械能是否守恒，结果她得到的图像如图。该图线不过原点的原因为__________________________________。

14．实验室有两个完全相同的电流表，为了尽量准确测量一节干电池的电动势E和内阻r，学习小组设计了如图1所示的电路图。电流表的内阻记为，但阻值未知。主要实验步骤如下：

①根据电路图，连接实物图。

②开关断开，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I。利用数据描点作图，画出的图像如图2中Ⅰ所示。

③开关闭合，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I。利用数据描点作图，画出的图像如图2中Ⅱ所示。

请完成下列问题：

（1）测出图2中拟合的直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为，纵截距分别为，，可算出电源电动势___________V，内阻___________Ω，一个电流表的内阻___________Ω。（结果均保留3位有效数字）

（2）不考虑偶然误差的影响，仅考虑电表内阻的影响，上问中测量的电源电动势___________真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。

三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）

15．如图，绝缘光滑斜面的倾角为θ，所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带正电小滑块静止在斜面上P点，P到斜面底端的距离为L。滑块可视为质点，重力加速度为g。则：

（1）匀强电场的场强大小是多少？

（2）若仅将电场的方向变为平行于斜面向下，滑块由静止从P点滑至斜面底端时速度大小是多少？

16．如图所示，电源电动势E=12V，，电容器的电容C=350μF，定值电阻，灯泡电阻，电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，求：

（1）电动机输出的机械功率；

（2）若电动机被卡住后，电源的总功率；

（3）电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过电动机的电荷量。

17．如图甲所示，水平轨道的端与半径为的光滑半圆轨道相切，原长为的轻质弹簧水平放置，一端固定在点，另一端与质量为的物块P接触但不连接。用水平外力向左缓慢推动物块P，水平外力随弹簧形变量的关系如图乙，将弹簧压缩至形变量为，然后放开，P开始沿轨道运动，恰好到达D点，已知重力加速度大小为。求：

（1）弹簧的劲度系数；

（2）水平轨道的长度。

18．图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为s的相同平行金属板构成，金属板长度均为l、间距均为d，两对金属板间偏转电压大小相等、电场方向相反。质量为m、电荷量为＋q的粒子从静止开始经加速电压加速后，从A点水平射入偏转电压为U的平移器，最终从B点射出平移器。不考虑粒子受到的重力。

（1）求粒子射入平移器时的速度大小；

（2）求粒子在平移器间运动全过程中的最大动能；

（3）a、当s=l时，求粒子射入平移器和射出平移器过程中，在竖直方向的总位移y；

b、若仅改变平移器的偏转电压U，粒子在穿越平移器过程中哪些物理量是不随U而改变的？（除质量、电荷量、比荷以外，举出2个即可。）