2022-2023学年山东省潍坊市高密市重点中学高一（下）期末模拟物理试卷（五）（含解析）

2022-2023学年山东省潍坊市高密市重点中学高一（下）期末模拟物理试卷（五）

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.  “神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示。下列说法正确的是(    )

A. “神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点
B. 对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十号”飞船是运动的
C. 对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的
D. 载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点

2.  一小车沿直线运动，从开始由静止匀加速至时刻，此后做匀减速运动，到时刻速度降为零。在下列小车位移与时间的关系曲线中，可能正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

3.  如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是(    )

A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
 

4.  滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块(    )
 

A. 受到的合力较小 B. 经过点的动能较小
C. 在、之间的运动时间较短 D. 在、之间克服摩擦力做的功较小

5.  如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从点抛出沿轨迹运动，其中是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小(    )
 

A. 点最大 B. 点最大
C. 点最大 D. 整个运动过程保持不变

6.  如图，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒和谷粒的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是(    )
 

A. 谷粒的加速度小于谷粒的加速度 B. 谷粒在最高点的速度小于
C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等

7.  某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有辐向电场。粒子从点射入，沿着由半径分别为和的圆弧平滑连接成的虚线等势线运动，并从虚线上的点射出，虚线处电场强度大小分别为和，则、和、应满足(    )
 

A.  B.  C.  D.

8.  天工开物中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为的水轮，以角速度匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为的水，其中的被输送到高出水面处灌入稻田。当地的重力加速度为，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为(    )
 

A.  B.  C.  D.

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.  一质量为的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿轴运动，出发点为轴零点，拉力做的功与物体坐标的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法正确的是(    )
 

A. 在时，拉力的功率为
B. 在时，物体的动能为
C. 从运动到，物体克服摩擦力做的功为
D. 从运动到的过程中，物体的动量最大为

10.  绳系卫星是由一根绳索拴在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球做匀速圆周运动时绳长不可忽略下列说法正确的是(    )
 

A. 绳系卫星在航天器的正上方 B. 绳系卫星在航天器的后上方
C. 绳系卫星的加速度比航天器的大 D. 绳系卫星的加速度比航天器的小

11.  如图所示，正六棱柱上下底面的中心为和，、两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是(    )

A. 点与点的电场强度大小相等
B. 点与点的电场强度方向相同
C. 点与点的电势差小于点与点的电势差
D. 将试探电荷由点沿直线移动到点，其电势能先增大后减小
 

12.  如图所示，原长为的轻质弹簧，一端固定在点，另一端与一质量为的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为。杆上、两点与点的距离均为，点到点的距离为，与杆垂直。当小球置于杆上点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为。小球以某一初速度从点向下运动到点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是(    )
 

A. 弹簧的劲度系数为
B. 小球在点下方处的加速度大小为
C. 从点到点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大
D. 从点到点和从点到点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13.  某同学利用如下方案测量绝缘带电小球的比荷。如图甲所示，在光滑，绝缘的水平面上建立平面直角坐标系，匀强电场的方向沿轴正方向，电场强度大小为。带电小球从点以初速度沿轴的正方向进入匀强电场区域。用频闪摄影的方法记录了带电小球运动的三个连续位置、、三点，、两点和、两点的水平间距均为，测得、两点和、两点的竖直间距分别是和。

带电小球在电场中的运动轨迹为______填“余弦图线”“反比函数图线”或“抛物线”。

频闪摄影时的频率为______用题中所给物理量的字母表示。

带电小球的比荷为______用题中所给物理量的字母表示

14.  小华用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

电火花打点计时器工作时应使用_________选填“”或“”交流电源；

用垫块将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。在不挂托盘的情况下，打出如图乙所示的纸带从左向右打点，则应该将垫块向______选填“左”或“右”移动；

如图是实验中打出的一条纸带，、、、、、、为连续选取的个计数点，相邻两计数点间还有个点未画出，则小车在点的瞬时速度大小为___________，运动的加速度大小为___________计算结果均保留位有效数字，所用电源频率；

小车质量一定，研究加速度与力的关系时，小华根据测得的数据作出图像，如图所示。发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是_________。

A.没有补偿阻力，且小车质量较大

B.补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且托盘和砝码的质量较大

C.补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且托盘和砝码的质量较大

D.补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

15.  某大型水陆两柄飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水而上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到时离开水面，该过程滑行距离、汲水质量。离开水面后，飞机攀升高度时速度达到，之后保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。取重力加速度。求：

飞机在水面滑行阶段的加速度的大小及滑行时间；

整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量。

16.  海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤贝类动物后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳。一只海鸥叼着质量的鸟蛤，在的高度、以水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度，忽略空气阻力。

若鸟蛤与地面的碰撞时间，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力大小；碰撞过程中不计重力

在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为，速度大小在

之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的坐标范围。

17.  如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径为、内表面光滑，挡板的两端、在桌面边缘，与半径为的固定光滑圆弧轨道在同一竖直平面内，过点的轨道半径与竖直方向的夹角为。小物块以某一水平初速度由点切入挡板内侧，从点飞出桌面后，在点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，并恰好能到达轨道的最高点。小物块与桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

小物块到达点的速度大小；

和两点的高度差；

小物块在点的初速度大小。

18.  如图所示，在示波管中，质量为，电荷量为的带电粒子从灯丝射出初速度不计，经加速电场未知加速，从板的中心沿中心线射出时的速度大小为，再经平行板电容器的偏转电场偏转后，又做一段匀速直线运动最后打到荧光屏上，显示出亮点。已知平行板电容器的两极板间的距离为，板长为，偏转电场的右端到荧光屏的距离为，不计带电粒子的重力。

求加速电场的电压；

求带电粒子从偏转电场射出时的侧移量和荧光屏上间的距离；

带电粒子从偏转电场射出时的侧移量和偏转电压的比叫作示波器的灵敏度，如何通过改变平行板电容器的或来提高示波器的灵敏度。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：、“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程，对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整，涉及到转动，所以不能将神舟十一号和天宫二号看成质点，故A错误；
B、对接成功后，神舟十一号飞船与天宫二号运动情况相同，相对静止的，故B错误；
C、对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，是运动的，故C错误；
D、研究空间站绕地球飞行的时间时，形状和大小可以忽略，可将空间站视为质点，故D正确；
故选：。
把物体看成质点的条件：当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响或影响忽略不时，我们就可以把它看成质点。根据这个条件分析。
本题考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小、形状对所研究的问题是否产生影响，物体的大小、形状能否忽略。
 

2.【答案】 

【解析】解：、小车沿直线运动，先匀加速后匀减速，从位移一直增加，速度一直沿正方向，在图像上斜率不等于负值，故AC错误；
、小车在时刻速度为零，图像上斜率为零，故B错误，D正确。
故选：。
小车沿直线运动，先匀加速后匀减速，从位移一直增加，在图像上斜率代表速度，时刻速度为零，斜率为零，结合这些内容进行判断选择出正确答案。
本题考查学生对基本概念的理解以及对图像的掌握情况，解题的关键是知道小车位移随时间一直增加，速度为零时，图像斜率为零。
 

3.【答案】 

【解析】解：、对人受力分析有

则有
根据一对平衡力和一对相互作用力的概念可知，工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，故A错误、B正确；
、对滑轮做受力分析有

则有
则随着重物缓慢拉起过程，逐渐增大，则逐渐增大，故CD错误。
故选：。
一对平衡力大小相等，方向相反，作用在一个物体上，一对相互作用力大小相等，方向相反，是两个物体的相互作用力；
对滑轮进行受力分析，根据几何关系得出绳子拉力的变化趋势。
本题主要考查了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，结合几何关系即可完成解答。
 

4.【答案】 

【解析】解：、设滑块与斜面间的动摩擦因数为，斜面的倾角为，根据几何关系可知，图甲中滑块的合力大小为：

图乙中滑块的合力大小为：

由此可知，图甲中滑块受到的合力较大，故A错误；
B、经过点时，两种情况下滑块的重力势能相等，因此两种情况下重力做的负功相等，但前后摩擦力做的功小于后者摩擦力做的功，则图甲中滑块经过点的动能较大，故B错误；
C、根据选项的分析可知，图甲中滑块的合力大于图乙中滑块的合力，根据逆向思维和运动学公式可知，图甲中滑块在之间的运动时间较短，故C正确；
D、在、之间，滑块受到的摩擦力大小相等，位移也相等，根据功的计算公式可知两种情况下滑块在、之间克服摩擦力做的功相等，故D错误；
故选：。
根据对滑块的受力分析得出两种情况下合力的大小关系；
根据重力和摩擦力的做功特点得出两种情况下滑块在点的动能大小关系；
根据运动学公式得出两种情况下滑块在间的运动时间的大小关系；
根据功的计算公式得出两种情况下滑块克服摩擦力做功的大小。
本题主要考查了牛顿第二定律的相关应用，熟悉物体的受力分析，结合运动学公式和牛顿第二定律即可完成解答。
 

5.【答案】 

【解析】

【分析】
对小石子受力分析，根据牛顿第二定律判断加速度的变化。
本题考查牛顿第二定律，解题关键是对小石子做好受力分析，结合牛顿第二定律判断即可。

【解答】
小石子从点到点，竖直方向受到向下的重力和向下的阻力，重力和竖直方向阻力之和产生竖直方向的分加速度，小石子速度减小，空气阻力减小，加速度减小，到点时，竖直方向加速度最小；
小石子从点到点，竖直方向受到向下的重力和向上的阻力，重力和竖直方向阻力之差产生竖直方向的分加速度，小石子速度增大，空气阻力增大，加速度减小，到点时，竖直方向加速度最小；
即整段过程中，点竖直方向的加速度最大，故A正确，BCD错误；
故选：。  

6.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查抛体运动的内容，掌握运动的合成与分解的应用，水平方向不受力做匀速直线运动，竖直方向只受重力做匀变速直线运动，通过水平方向的位移比较水平方向的速度，根据平均速度的定义式比较平均速度。

【解答】

A.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒的加速度等于谷粒的加速度，A错误；

C.谷粒做斜向上抛运动，谷粒做平抛运动，均从点运动到点，故位移相同。在竖直方向上谷粒做竖直上抛运动，谷粒做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒运动时间较长，C错误；

B.谷粒做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒水平方向上的速度较小即最高点的速度小于  ，B正确；

D.两谷粒从点运动到点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒的平均速度大于谷粒的平均速度，D错误。

故选B。

7.【答案】 

【解析】带电粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则有

联立可得

故选A。

8.【答案】 

【解析】

【分析】
根据匀速圆周运动规律求解线速度，根据题意求解时间内装水的水筒的个数，进而求解装水的重力；筒车对水做功等于克服重力做功，根据做功公式求解做功，根据求解做功功率。
本题考查功率的计算，解题关键是明确筒车运输水的重量，掌握功和功率的求解公式。
【解答】每个水筒中水的重力为
水筒的线速度为
时间内，装水的水筒个数为
筒车对灌入稻田的水做功的功率为
故B正确，ACD错误。
故选：。  

9.【答案】 

【解析】

【分析】
图像的斜率为拉力，根据图像求解拉力大小，根据牛顿第二定律求解物体的加速度，根据运动学公式求解物体的速度，根据求解拉力的功率；根据动能定理求解物体的动能；根据做功公式求解克服摩擦力公式；根据拉力大小与摩擦力大小的关系分析物体的运动情况，当物体速度最大时动量最大，根据求解最大动量。
本题考查动能定理、功的计算、动量，解题关键是知道图像的斜率表示力，分析好物体的受力情况和运动情况，结合牛顿第二定律、运动学公式、动能定理列式求解即可。
【解答】
A、图像的斜率为拉力，由图像可知，内，拉力
内，拉力
内，对物体受力分析，由牛顿第二定理得：
代入数据解得：
由匀变速直线运动速度位移公式得：
时，物体的速度大小为
拉力的功率
故A错误；
B、滑动摩擦力
内，对物体由动能定理得：
代入数据解得：
故B正确；
C、从运动到，物体克服摩擦力做的功为
故C正确；
D、过程中，拉力大于摩擦力，物体做匀加速运动，时，拉力小于摩擦力，物体做匀减速运动，则当时，物体的速度最大，动量最大，物体的速度大小为：
物体的最大动量为：
故D错误。
故选：。  

10.【答案】 

【解析】

【分析】航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．航天器和绳系卫星的角速度相同，可通过公式比较加速度．
解决本题的关键知道绳系卫星做圆周运动的向心力是由什么力提供，且知道航天器和绳系卫星有相同的角速度．
【解答】航天器与绳系卫星都绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳索的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，可知绳系卫星在航天器的正上方，故A正确，B错误；
航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式可知，绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大，故C正确，D错误．  

11.【答案】 

【解析】解：将六棱柱的上表面的一半拿出

如图所示，由几何条件可知正电荷在中点的场强方向垂直，则点的合场强与的夹角为锐角，在点产生的场强大小为点在点产生的场强大小的，合场强方向斜相右上角且与水平面的夹角大于三十度，所以在点的场强和的夹角为钝角，因此将正电荷从移到点过程中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故D正确；
C.设点电势为，由等量异种电荷的电势分布可知




因此

即点与点的电势差小于点与点的电势差，故C正确；
由等量异种电荷的对称性可知和电场强度大小相等，和电场强度方向不同有向下的分量，有向上的分量，故A正确，B错误；
故选：。
对六棱柱的上表面分析点的合场强与的夹角关系，判断移动试验电荷电场力做功情况；
根据等量异种电荷的电势分布求解各点电势，得出电势差大小关系；
根据等量异种电荷的对称性求解电场强度。
常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性。加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。
 

12.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查牛顿定律与直线运动一复杂过程，摩擦力做功的计算，由牛顿第二定律分析解答。
【解答】
A.小球在点恰好能保持静止，由平衡条件知：    
此时小球所受静摩擦力力最大，由题知：   

联立解得：，A正确；

B.小球运动到点下方  时，弹簧与竖直方向的夹角为  ，弹簧的压缩量为：
此时弹簧弹力的大小为：，弹簧对杆的弹力为
故此时，滑动摩擦力大小为： 

由牛顿第二定律：

联立解得：，B错误。

C.由到的过程中，弹簧的压缩量增大，弹簧弹力的大小增大，弹簧与杆之间的夹角逐渐增大，则弹簧对杆的压力等于，也在逐渐增大，则杆对小球的摩擦力也在逐渐增大；同理可知，从到的过程中，杆对小球的摩擦力在逐渐减小；故C错误。
D.根据对称性可知在任意关于点对称的点摩擦力大小相等，由此可知到和到摩擦力做功大小相等；D正确；

故选：。

13.【答案】 抛物线             

【解析】小球在匀强电场中做类似平抛的运动，其运动轨迹为抛物线。

沿轴方向，小球做匀速直线运动，则频率

沿轴方向，小球做匀加速直线运动，则

而

联立解得

14.【答案】       左                

【解析】【详解】电火花打点计时器工作时应使用交流电源。

根据纸带可知小车做加速运动，则重力沿斜面的分量大于摩擦力，所以要减小倾角，则垫木应向左移动；

相邻两计数点间还有个点未画出，则相邻两计数点之间时间间隔

点的瞬时速度大小等于之间的平均速度为

根据逐差法可得加速度为

图像不过原点的可能原因是：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；图像末端发生弯曲的可能原因是：砂和砂桶的质量过大，未保证小车质量远大于所挂砂和砂桶的总质量。

故选C。

15.【答案】飞机从静止开始做匀加速直线运动，速度达到时离开水面，则有

解得飞机在水面滑行阶段滑行的加速度
解得飞机在水面滑行阶段滑行的时间

飞机从水面至攀升高度处，飞机汲取的水的机械能增加量等于水增加的动能和重力势能，则

【解析】本题考查的是运动学知识，为基础题，其中需注意机械能增量的计算
 

16.【答案】解：设平抛运动的时间为，鸟蛤落地前瞬间的速度大小为竖直方向分速度大小为，
根据速度位移关系可得：，解得：
根据运动的合成与分解得：，解得：
在碰撞过程中，以鸟蛤为研究对象，取速度的方向为正方向，由动量定理得：
解得：；
若释放鸟蛤的初速度为，设击中岩石左端时，释放点的坐标为，击中右端时，释放点的坐标为，
鸟蛤下落的时间为，则有：，解得：
根据平抛运动的规律可得：
根据几何关系可得：
若释放鸟蛤时的初速度为，设击中岩石左端时，释放点的坐标为，击中右端时，释放点的坐标为，
根据平抛运动的规律可得
根据几何关系可得：
综上得坐标区间或。
答：碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小为；
为保证鸟蛤一定能落到岩石上，释放鸟蛤位置的坐标范围为或。 

【解析】根据运动的合成与分解求解合速度大小，再根据动量定理进行解答； 
根据平抛运动的规律求解鸟蛤速度大小为和时水平位移的大小，再根据几何关系进行分析。
本题主要是考查了平抛运动的规律和动量定理，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；对于动量定理解答问题时，要知道合外力的冲量等于动量的变化。
 

17.【答案】解：由题知，小物块恰好能到达轨道的最高点，
则在点有：

解得：

由题知，小物块从点沿圆弧切线方向进入轨道内侧，而小物块从运动到点，做平抛运动，根据平抛运动规律，
则在点有：

小物块从到的过程中，
根据动能定理有：

则小物块从到的过程中，
根据动能定理有

联立解得： ，  

小物块从到的过程中，
根据动能定理有：
其中： 

解得：

【解析】根据小物块在圆弧轨道做竖直面内的圆周运动，恰好能到达轨道的最高点，说明小物块在点时，由重力提供向心力，结合圆周运动规律即可求出点速度大小。
由于在第一问中求出了点速度，而小物块从到的过程中只有重力做功，结合动能定理或者机械能守恒定律求解高度差。由于点速度未知，可以先根据小物块从到的过程中，利用动能定理或者机械能守恒定律求解点速度，再根据小物块从运动到点平抛运动过程，利用平抛运动的规律求解点速度。求出点速度后，问题即可解决。
小物块从到的过程中只有摩擦力做功，注意摩擦力做功的特点，在摩擦力的方向上发生的位移大小与路程相等，利用功的定义即可知道小物块从到的过程中摩擦力做功的多少，再结合动能定理即可求出小物块在点的初速度大小。
 

18.【答案】解：
带电粒子在电场中加速，由动能定理可得：
，
解得加速电场的电压：
粒子在电场中偏转轨迹如图：

带电粒子在偏转电场中，在沿轴线方向有：，
从偏转电场射出时的侧移量：，，
联立解得：，
由几何关系可得：，
解得荧光屏上间的距离：
由题意可知示波器的灵敏度：，
由表达式可知，要提高示波器的灵敏度，需要增大板长或减小板间距。 

【解析】由动能定理解得加速电压；
由带电粒子在电场中的偏转及几何关系得解；
由题意解得灵敏度，再由表达式得解。
本题主要考查带电粒子在电场中的加速与偏转，熟悉带电粒子的偏转是解题的关键，难度一般。