精品解析：河南省周口恒大中学2022-2023学年高一下学期7月期末物理试题（解析版）

周口恒大中学2022--2023学年高一年下期末考试模拟试题

物 理 试 卷

（考试时间∶90分钟      试卷满分∶100分）

注意事项∶

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题∶本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 如图所示，有一种游乐项目，游客进入一个大型圆筒状容器后，紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后，转速逐渐增大，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上；当转速增大到一定数值时，游客对底板恰好无压力，已知游客与筒壁间的动摩擦因数为，转动半径为，重力加速度大小为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时游客的向心加速度大小为（   ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】游客在竖直方向上受力平衡，则有

水平方向有

联立解得

故选C。

2. 物理学中用到大量的科学方法建立概念，如理想模型、等效替代、比值定义法等等，下列选项用到“等效替代”方法的是（    ）

A. 质点 B. 电场强度 C. 合力与分力 D. 速度

【答案】C

【解析】

【详解】A．质点是抽象来表示物体的理想化模型，故A不符合题意；

B．电场强度是利用比值法定义的，故B不符合题意；

C．合力与分力是采用等效替代的方法，故C符合题意；

D．速度是采用比值定义法，故D不符合题意。

故选C。

3. 往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r，则（　　）

A. 当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变小

B. 当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大

C. 当OB垂直于AO时，活塞速度为

D. 当OB垂直于AB时，活塞速度为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．活塞到圆心O的最远距离为

最近距离为

活塞活动范围长度是

即与杆长L无关，与r成正比，当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变大，故AB错误；

C．铰链B的线速度大小为

当垂直于时，如图所示，此时vA和vB均向左，且二者沿杆方向的分速度相同，设杆与虚线夹角为θ，则

解得

即当OB垂直于AO时，活塞速度为，故C正确；

D．当垂直于时，如图所示，此时铰链B的速度沿杆方向，则有

故D错误。

故选C。

4. 如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一相同的小球乙在油中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，下列说法正确的是（　　）

A. 甲球的重力势能变化量大

B. 甲球的机械能变化大

C. 甲球的平均速度小

D. 甲球的重力平均功率大

【答案】D

【解析】

【详解】A．两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，重力势能变化量等于重力做的功，可知重力势能的变化相等，A错误

B．在真空中，机械能守恒，重力势能完全转化为动能，而在液体中，阻力做功，机械能不守恒，重力势能转化为动能和内能，甲球机械能守恒，乙球机械能变小，故B错误；

C．甲球加速度大，根据可知运动较短，根据可知甲球的平均速度大，C错误；

D．两球下落高度相同，由可知，重力做功相等，甲球运动时间短，根据可知甲球的重力平均功率大，D正确。

故选D

5. 如图所示，均匀长木板长l＝40cm，放在水平桌面上，它的右端与桌边相齐，木板质量为m＝2kg，与桌面间的动摩擦因数μ＝0.2。今用水平推力F将其匀速推下桌子，则水平推力做功为（g取10m/s2）（　　）

A. 0.8J B. 1.6J C. 8J D. 4J

【答案】A

【解析】

【详解】只要将木板的重心推离桌面，木板就会掉下桌面，由滑动摩擦力公式得

f＝μN＝μmg＝0.2×2×10N＝4N

W＝F·s＝4×0.2J＝0.8J

故选A。

6. 如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A. 小物块所受电场力逐渐增大

B. 小物块具有的电势能逐渐增大

C. Q电场中M点的电势高于N点的电势

D. 小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功

【答案】D

【解析】

【详解】A．物块与点电荷Q的距离增大，带电量均不变，根据库仑定律分析可知，小物块所受电场力逐渐减小，故A错误；

B．由题分析可知，点电荷对物块的电场力方向向左，对物块做正功，物块的电势能减小，故B错误；

C．由题分析可知，物块与点电荷Q是同种电荷，物块带负电，电场线从无穷远出到点电荷Q终止，根据顺着电场线电势降低可知，M点的电势低于N点的电势，故C错误；

 D．物块的初速度为零，末速度也为零，动能的变化量为零，根据动能定理可知，电场力做功与克服摩擦力做功相等，而小物块电势能变化量的大小等于电场力做功，则小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功，故D正确。

故选D。

7. 真空中有两个相同的带等量异种电荷的小球A和B（A和B均可看作点电荷），分别固定在两处，两小球间的库仑力为F，现用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，然后移去C，再使A、B球之间的距离增大一倍，则它们间的库仑力变为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设两电荷带电量分别为+Q和-Q，则开始时

用一个不带电的同样小球C先和A接触，再与B接触，则此时A带电量为，B带电量为 ，则

故选D。

二、多项选择题∶本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. “天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室.已知“天宫一号”绕地球的运动可看做 是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为 90 分钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是(     )

A. “天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小

B. “天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小

C. “天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的 16 倍

D. 当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零

【答案】BC

【解析】

【详解】根据万有引力提供向心力，解得：，由此可知，轨道半径越大，速度越小，同步卫星的轨道半径远大于天宫一号的轨道半径，所以“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度大，由v=rω知，静止于赤道上的物体的线速度比同步卫星的线速度小，因此“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度大，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由此可知，周期越大，轨道半径肯定越大，同步卫星的周期是24h，远大于天宫一号的周期90分钟，故“天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度小，故B正确；据上分析知“天宫一号”的周期约为地球同步卫星周期的，根据知“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍，故C正确；天宫一号及里面的人和物都处于失重状态，受力不平衡，合力不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误．

9. 在下列情况中，物体的机械能守恒的是(不计空气阻力)（   ）

A. 推出的铅球在空中运动的过程中

B. 沿着光滑斜面匀加速下滑的物体

C. 被起重机匀速吊起的物体

D. 细绳的一端系一小球，绳的另一端固定，使小球在竖直平面内做圆周运动

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．空气阻力不计，推出铅球在空中运动的过程中，只受重力，只有重力对铅球做功，铅球的机械能守恒，故A正确；

B．沿着光滑斜面匀加速下滑的物体，受重力和斜面对物体的支持力；斜面对物体的支持力不做功，只有重力对物体做功，物体的机械能守恒，故B正确；

C．被起重机匀速吊起的物体，受重力和拉力；拉力对物体做正功，物体的机械能增加，故C错误；

D．细绳的一端系一小球，绳的另一端固定，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球受重力和绳子的拉力；绳子对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，绳子的拉力对小球不做功，只有重力对小球做功，小球的机械能守恒，故D正确。

故选ABD。

10. 竖直绝缘墙壁上有一个固定的小球A，在A球的正上方P点用绝缘线悬挂另一个小球B，A﹑B两个小球因带电而互相排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，如图所示，若线的长度变为原来的一半，同时小球B的电量减为原来的一半，A小球电量不变，则再次稳定后

A. A、B两球间的库仑力变为原来的一半

B. A、B两球间的库仑力虽然减小，但比原来的一半要大

C. 线的拉力减为原来的一半

D. 线的拉力虽然减小，但比原来的一半要大

【答案】BC

【解析】

【详解】由于逐渐漏电的过程中，处于动态平衡状态，对B进行受力分析如图所示：

△PAB∽FBF2，所以.

C、D、因G和PQ长度h不变，则丝线长度l变为原来的一半，可得丝线拉力F2变为原来的一半，与小球的电量及夹角无关；C正确，D错误.

A、B、由三角形相似知，同理得，联立得，则，则可得;故A错误，B正确.

故选BC.

【点睛】本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析．

三、非选择题∶共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和需要演算步骤，共写出最后答案的不能得分。有数作计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某兴趣小组想测量某电阻的阻值Rx（约6Ω），实验室提供的器材如下：

A.直流电源（电动势3V，内阻很小）

B.滑动变阻器R1（阻值0~5Ω，额定电流2A）

C.滑动变阻器R2（阻值0~100Ω，额定电流2A）

D.定值电阻R3（阻值10Ω）

E.电流表A1（量程0~1.5A，内阻约0.1Ω）

F.电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω）

G.开关一个、导线若干

（1）兴趣小组同学设计的电路如图所示，为方便操作，滑动变阻器R应选择___________（选填“R1”或“R2”）；

（2）改变滑动变阻器的滑片，得到很多组电流表A1、电流表A2的示数I1和I2，作出的I1-I2图像的斜率为k，则待测电阻的阻值为__________（用已知量的字母表示）；

（3）实验测得的电阻值____________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

【答案】    ①.     ②.     ③. 大于

【解析】

【详解】（1）[1]滑动变阻器采用分压接法，为方便操作，滑动变阻器R应选择；

（2）[2]根据串并联电路特点得

整理得

则有

解得

（3）[3]电路测量的电阻是电流表和待测电阻的串联电阻，由于电流表的内阻未知，所以实验测得的电阻值大于真实值。

12. 某物理兴趣小组做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组。

（1）其中一个实验小组使用平抛竖落仪，如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动，多次改变小球距离地面的高度和打击的力度，发现A、B两球均同时落地，下列说法错误的是_____。（单选）

A．用小锤打击金属片前，要使A、B两个小球在同一水平面上

B．多次改变打击的力度是为了改变平抛运动的时间

C．多次改变小球距离地面的高度是为了改变平抛运动的时间

D．用耳朵“听”来判断两球落地时刻的先后，比用眼睛“看”要敏锐得多

（2）另一个实验小组的同学让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图乙所示的照片，已知小方格的边长L，重力加速度为g。由图可知，频闪的时间间隔T=_____，小球平抛的初速度=_____，平抛到c点的时间为t=_____。

【答案】    ①. B    ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]AD．两小球在同一水平面上时，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，耳朵听到一个落地的声音，说明两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故AD说法正确，不符合题意；

BC．实验时改变装置的高度是为了改变平抛运动的时间，控制小锤打击力度来改变平抛初速度，多次实验，可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，从而体现分运动的独立性，故B说法错误，符合题意，C说法正确，不符合题意。

故选B

（2）[2]各个点迹之间的时间间隔相等，其水平分位移也相等，说明小球水平方向的分运动为匀速直线运动，平抛运动竖直方向上为匀变速直线运动，据位移差公式可得

解得

[3][4]平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，有

解得

根据匀变速直线运动的推论：某段时间内中间时刻的速度等于该段时间内的瞬时速度，可得

且有

解得

13. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）一同学按如下步骤进行实验：

A．用天平测量出重锤的质量；

B．按图示的装置安装器件；

C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

D．先接通电源，后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；

E．换用纸带，重复步骤D；

F．选取合适的纸带；

G．测量所选纸带上某些点之间的距离；

H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

指出其中没有必要进行的步骤是________；操作不恰当的步骤是________。

（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为，点间的距离为，点间的距离为，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度__________（用条件中的已知字母表示）

（3）某同学根据第（2）问求得的加速度数值计算重力势能的变化量，验证机械能守恒定律定律。试分析是否合理并说明原因。______________。

【答案】    ①. A    ②. C    ③.     ④. 见解析

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1]验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以没有必要进行的步骤是A。

[2]打点计时器应接到电源的交流输出端上，所以操作不恰当的步骤是C。

（2）[3]B点的速度

D点的速度

所以加速度

（3）[4]不合理。由于阻力的存在，第（2）问求得的加速度数值不是当地的重力加速度，不能用它来计算重力势能的变化量，验证机械能守恒定律定律。

14. （1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：

A．让小球多次从______位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；

B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是______；

C．测出曲线上某点的坐标x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求的值，然后求它们的平均值；

D．取下自纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是______（只排列序号即可）。

（2）如图所示为一小球做平抛运动的频闪照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为4.9cm，如果取（g = 9.8m/s2）那么：

（3）照相机的闪光频率是______Hz；

（4）小球运动中水平分速度的大小是______m/s；

（5）小球经过B点时的速度大小是______m/s。

【答案】    ①. 同一    ②. 见解析    ③. BADC    ④. 10    ⑤. 1.47    ⑥. 2.45

【解析】

【详解】（1）[1]为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球多次从斜槽的同一位置由静止滚下。

[2]将小球放在水平槽中，若能静止则可认为水平。

[3]按照安装器材、进行实验、数据处理的步骤顺序，上述实验步骤合理的顺序为BADC。

（3）[4]设相邻两点间时间间隔为T，竖直方向满足

解得

照相机的闪光频率是

（4）[5]水平方向满足

可解得

（5）[6]B点的竖直分速度为

则B点的速率为

15. 如图所示传送带A、B之间的距离为L=4m，与水平面间夹角θ=37°，传送带沿逆时针方向转动，速度恒为v=2m/s，在上端A点无初速放置一个质量为m=1kg、大小可视为质点的金属块，它与传送带的动摩擦因数为μ=0.5，金属块滑离传送带后，经过弯道，沿半径R=0.4m的光滑轨道做圆周运动，刚好能通过最高点E，已知B、D两点的竖直高度差为h=0.5m（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）金属块经过D点时的速度vD；

（2）金属块经过D点时受到的支持力FN

（3）金属块在BCD轨道上克服摩擦力做的功Wf．

【答案】（1）； （2）60N；（3）3J

【解析】

【详解】（1）对金属块在E点，有

代入数据解得

vE=2m/s

在从D到E过程中，由动能定理得

-mg•2R=mvE2-mvD2

代入数据得

vD=2m/s

（2）在D点根据牛顿第二定律可得

解得

FN=60N

（3）金属块在从A到D的过程中，由动能定理可知

mg（Lsin37°+h）-WfBD-μmgLcos37°=mvD2-0

解得在BCD轨道上克服摩擦力做功

WfBD=3J

【点睛】解决本题的关键要把握圆周运动最高点的临界条件：重力等于向心力，要知道动能定理是求功常用的方法。