第第高一第二學期期末模擬考試一、選擇題（本題共12小題，共40分。1～8題只有一個選項符合題目要求，每小題3分；9～12題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分）1．下列關于物理學史或物理認識說法正確的是（）A．庫侖最早通過實驗比較準確地測出電子的電荷量B．英國物理學家法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線描述電場C．牛頓對引力常量G進行了準確測定，并于1687年發表在其傳世之作《自然哲學的數學原理》中D．地面上的人觀察高速飛行的火箭時，發現火箭里的鐘表變快了2．如圖所示，輕質不可伸長的細繩繞過光滑定滑輪C與質量為m的物體A連接，A放在傾角為θ的光滑斜面上，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接。現BC連線恰沿水平方向，從當前位置開始B以速度v0勻速下滑。設繩子的張力為FT，在此后的運動過程中，下列說法正確的是（）A．物體A做減速運動 B．物體A做勻速運動C．FT可能小于mgsinθ D．FT一定大于mgsinθ3．一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內轉動，圓盤半徑為R，甲、乙物體質量分別為M和m(M>m)，它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍，兩物體用一根長為L(L<R)的輕繩連在一起．如圖所示，若將甲物體放在轉軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發生相對滑動，則轉盤旋轉的角速度最大不得超過(兩物體均看做質點)()A．B．C．D．把石塊從高處拋出，初速度大小v0，拋出高度為h，方向與水平方向夾角為（0≤<90o），如圖所示，石塊最終落在水平地面上．若空氣阻力可忽略，下列說法正確的是（

）A．對于不同的拋射角，石塊落地的時間可能相同B．對于不同的拋射角，石塊落地時的動能一定相同C．對于不同的拋射角，石塊落地時的機械能可能不同D．對于不同的拋射角，石塊落地時重力的功率可能相同5．生活科技上處處存在靜電現象，有些是靜電的應用，有些是要防止靜電；下列關于靜電防止與應用說法正確的是（）A．印染廠應保持空氣干燥，避免靜電積累帶來的潛在危害B．靜電復印機的工作過程實際上和靜電完全無關C．在地毯中夾雜0.05~0.07mm的不銹鋼絲導電纖維，是防止靜電危害D．小汽車的頂部露出一根小金屬桿類同避雷針，是防止靜電危害6．如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設M點和N點的電勢分別為，粒子在M和N時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為．下列判斷正確的是（） B．C． D．7．如圖所示，一個長為L，質量為M的木板，靜止在光滑水平面上，一個質量為m的物塊（可視為質點），以水平初速度，從木板的左端滑向另一端，設物塊與木板間的動摩擦因數為μ，當物塊與木板相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s，重力加速度為g。則在此過程中（）

摩擦力對物塊做功為 摩擦力對木板做功為C．木板動能的增量為 D．物塊動能的減少量為8．如圖所示，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平，軌道的內表面粗糙。一質量為m的小滑塊從P點正上方由靜止釋放，釋放高度為R，小滑塊恰好從P點進入軌道。小滑塊滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度。用W表示小滑塊第一次在軌道NQ段運動時克服摩擦力所做的功。則（）W＝mgR B．W<mgRC．小滑塊恰好可以到達Q點 D．小滑塊不能到達Q點9．如圖所示，有一條寬為的河道，一小船從岸邊的某點渡河。已知小船在靜水中的速度大小為，水流速度大小為。下列說法正確的是（）

A．小船渡河的最短時間是B．小船在河水中航行的軌跡是曲線C．小船渡河要位移最小，船頭應斜向上游，船與河岸的夾角應為D．小船在河水中的合速度大小可能為10．內壁光滑的圓錐筒固定不動，其軸線豎直，如圖所示，有兩個質量相同的小球A和B緊貼內壁，分別在圖示所在的水平面內做勻速圓周運動，則（）A．A球線速度必定大于B球的線速度B．A球對筒壁的壓力必定大于B球對筒壁的壓力C．A球角速度必定大于B球的角速度D．A球的運動周期必定大于B球的運動周期11．科學家發現距離地球2764光年的宇宙空間存在適合生命居住的雙星系統，這一發現為人類研究地外生命提供了新的思路和方向。假設宇宙中有一雙星系統由質量分別為和的A、B兩顆星體組成。這兩顆星繞它們連線上的某一點在二者萬有引力作用下做勻速圓周運動，如圖所示，A、B兩顆星的距離為L，引力常量為G，則（

）

A． B．C．A的向心力大于B的向心力 D．12．質量分別為2kg、3kg的物塊A和B，系在一根不可伸長的輕繩兩端，細繩跨過固定在傾角為的斜面頂端的輕質定滑輪上，此時物體A離地面的高度為0.8m，如圖所示，斜面光滑且足夠長，始終保持靜止，g取。下列說法不正確的是（）A．物體A落地的速度為4m/sB．物體A落地的速度為C．物體B沿斜面上滑的最大高度為0.48mD．物體B沿斜面上滑的最大高度為0.96m二、實驗題（本題共2小題，每空2分，共18分）13．（10分）（1）在“研究平拋物體的運動”實驗中，已備有下列器材：白紙、圖釘、薄木板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材中的________。A．秒表

B．天平

C．重垂線

D．彈簧測力計（2）如圖是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置簡圖，在該實驗中，應采取下列哪些措施減小實驗誤差________。

A．斜槽軌道末端必須水平

B．斜槽軌道必須光滑C．每次實驗要平衡摩擦力

D．小球每次都從斜槽上同一高度由靜止釋放（3）在另一次實驗中，將白紙換成方格紙，每個格的邊長。通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖所示，則該小球做平拋運動的初速度為________m/s，經過B點時的速度為________m/s，拋出點的坐標為________（最后一空計算結果用cm表示，g均取）（計算結果均保留2位有效數字）

14．（8分）探究向心力大小F與小球質量m、角速度和半徑r之間關系的實驗裝置如圖所示，轉動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以不同角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球對擋板的彈力使彈簧測力筒下降，從而露出測力筒內的標尺，標尺上露出的紅白相間的等分格數之比即為兩個小球所受向心力的比值。（1）下列實驗中采用的實驗探究方法和本實驗相同的是________；A．探究合力與分力的關系B．卡文迪許扭秤實驗C．探究加速度與物體受力和物體質量的關系D．探究彈簧彈力和形變量的關系（2）通過本實驗的定性分析可以得到：在小球質量和運動半徑一定的情況下，小球做圓周運動的角速度越大，受到的向心力就越________（填“大”或“小”）；（3）由更精確的實驗可得向心力的表達式為________（用題干中所給的字母表示）。在某次探究實驗中，當a、b兩個相同小球轉動的半徑相等時，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出a、b兩個小球所受向心力的比值為1：9，由此表達式可求得與皮帶連接的兩個變速塔輪對應的半徑之比為________。三、計算題（本題共4小題，共42分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要計算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的，答案中必須明確寫出數值和單位）15．（6分）2023年年初韋伯天文望遠鏡發現第一顆編號為LHS475b的系外行星，它的外形特征跟地球的相似度達到了99%，也是由巖石顆粒組成，大小跟地球差不多可能有大氣層，也在圍繞一顆炙熱的恒星運轉。隨著技術的進步，未來的某一天，人類為了進一步研究該系外行星，發射一探測器繞該系外行星做勻速圓周運動，探測器運行軌道距離該行星表面的高度為h，運行周期為T，已知萬有引力常量為G，行星的半徑為R，求：（1）系外行星的質量；（2）系外行星的第一宇宙速度。16．（10分）如圖所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個方向水平向右的勻強電場區域，場強．在兩板間用絕緣細線懸掛一個質量的帶電小球，靜止時小球偏離豎直方向的夾角(g取)．試求：⑴小球的電性和電荷量；⑵懸線的拉力；⑶若小球靜止時離右板，剪斷懸線后，小球經多少時間碰到右極板？17．（14分）如圖所示，在豎直平面內，粗糙的斜面軌道的下端與光滑的圓弧軌道相切于B，C是最低點，圓心角，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑，現有一個質量為、可視為質點的小物體，從D點的正上方E點處自由下落，D、E兩點間的距離，物體與斜面之間的動摩擦因數，取，，g取。不計空氣阻力，求（1）物體第一次通過C點時軌道對物體的支持力的大小；（2）要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長度至少要多長；（3）若斜面已經滿足（2）的要求，物體從E點開始下落，求小物塊在斜面上運動的總路程S。18.（12分）如圖所示，有一個電荷量為的電子，經電壓的電場從靜止加速后，進入兩塊間距為、電壓為的平行金屬板間，若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好沿金屬板的邊緣穿出，電子重力不計，求:（1）金屬板的長度；（2）電子穿出電場時的動能。高一第二學期期末模擬考試參考答案1．B2．D【詳解】由題意可知，將B的實際運動，分解成兩個分運動，如圖所示根據平行四邊形定則，可有,因B以速度勻速下滑，又在增大，所以繩子速度在增大，而A的速度大小等于，則A處于加速運動，故AB錯誤；對物體A，根據受力分析，結合牛頓第二定律，有則有故C錯誤，D正確。3．D當繩子的拉力等于甲的最大靜摩擦力時，角速度達到最大，有T+μmg=mLω2T=μMg解得故選D.4．B【詳解】將石塊拋出后，石塊在豎直方向上做豎直上拋運動，對于不同的拋射角θ，石塊落地的時間不同，故A錯誤；石塊運動過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，因初速度大小不變，石塊落地時的機械能相同，即落地的動能相同，故B正確，C錯誤；豎直方向再由P=mgvy可知，不同的拋射角θ，石塊落地時重力的功率不相同5．C【詳解】印刷車間中，紙張間摩擦產生大量靜電，所以印刷車間中保持適當的濕度，及時把靜電導走，避免靜電造成的危害，故A錯誤；不銹鋼絲的作用是把鞋底與地毯摩擦產生的電荷傳到大地上，以免發生靜電危害，屬于防止靜電危害，故C正確；小汽車的頂部露出的一根小金屬桿是天線，接受無線電信號用，不屬于防止靜電危害，故D錯誤。6．D【詳解】電場線越密，電場強度越大，同一個粒子受到的電場力越大，可知其加速度越大，故有；若粒子從M運動到N點，則根據帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，故電場力做負功，電勢能增大，動能減小，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；若粒子從N運動到M，則根據帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，故電場力做正功，電勢能減小，動能增大，即，故7．B【詳解】摩擦力對物塊做功為A錯誤；摩擦力對木板做功為B正確；根據動能定理，木板動能的增量為C錯誤；對物塊由動能定理故物塊動能的減少量為，D錯誤。8．B【詳解】根據題述，小滑塊滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，根據牛頓第三定律，軌道對小滑塊的支持力,在最低點，由牛頓第二定律解得v2＝3gR,對小滑塊由靜止釋放至運動到最低點N的過程，設小滑塊克服摩擦力做的功為，由動能定理得,解得,由于小滑塊在右側圓弧軌道NQ段運動的速度大小與小滑塊在左側圓弧軌道PN段對稱位置運動的速度大小相比較小，對軌道的壓力就較小，對應受到的摩擦力較小，克服摩擦力做的功較小，所以小滑塊第一次在軌道NQ段運動時克服摩擦力做的功,B正確，A錯誤；由于小滑塊在軌道最低點N的動能為大于小滑塊運動到Q點所需克服重力做的功mgR和克服摩擦力做的功W之和，所以小滑塊可以到達Q點后豎直上拋，CD錯誤。9．AC【詳解】當船都始終垂直河岸渡河時，渡河時間最短，最短時間為故A正確；小船渡河要位移最小，即合位移為河寬，因此合速度必須垂直于河岸，如圖所示

根據幾何關系可得可得故C正確；當船順流而下，即船速與水速共線同向時，此時船的合速度最大，最大值為故D錯誤。10．AD【詳解】設筒壁與水平方向夾角為θ，筒壁對球的支持力與重力的合力提供向心力，則有解得,因A的轉動半徑大，則A球線速度必定大于B球的線速度，A球角速度必定小于B球的角速度，選項A正確，C錯誤；筒壁的支持力,可知A球對筒壁的壓力必定等于B球對筒壁的壓力，故B錯誤；根據知，A球的運動周期必定大于B球的運動周期，故D正確。11．AD【詳解】A、B兩顆星做勻速圓周運動的周期相等，角速度相等；根據由于可得;A、B兩顆星繞O點做勻速圓周運動的向心力由相互作用的萬有引力提供，則A的向心力等于B的向心力，可得,可得,故A正確，BC錯誤；對A：對B：，又,聯立解得12．AD【詳解】把AB看成整體，所以整體機械能守恒代入數據解得；A物體落地前B物體滑行的距離為，A物體落地后，B物體受到的合力為，加速度為，則，代入數據解得,物體B沿斜面上滑行的最大距離為物體B沿斜面上滑的最大高度，故C正確，D錯誤。(1)C；(2)AD；(3)1.5，2.5，【詳解】小球做平拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，有解得,小球做平拋運動的初速度，小球經過B點時的豎直分速度則小球經過B點時的速度,小球從拋出點到B點的時間則拋出點到B點的水平距離，拋出點到B點的豎直距離，所以拋出點的坐標為。14．(1)C(2)大(3)3：1【詳解】當a、b兩個相同小球轉動的半徑相等時，圖中標尺上黑白相間的等分格顯示出a、b兩個小球所受向心力的比值,半徑和質量相等，由向心力表達式，可得轉動的角速度之比為,由于靠皮帶傳動，則變速塔輪邊緣的線速度大小相等，根