2023-2024学年广东省东莞市高级中学物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

2023-2024学年广东省东莞市高级中学物理高一第二学期期末经典模拟试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。

如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时
A．汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B．汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C．汽车的向心加速度大于重力加速度
D．汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大
2、如图所示，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列说法中正确的是
A．M点的线速度等于N点的线速度
B．M点的角速度小于N点的角速度
C．M点的向心加速度小于N点的向心加速度
D．M点的周期大于N点的周期
3、(本题9分)如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为v A、v B，向心加速度大小为a A、a B，则
A．ωA< ωB，v A=v B
B．ωA> ωB，a A=a B
C．ωA= ωB，v A<v B
D．ωA= ωB，a A>a B
4、表示能量的单位，下列正确的是
A．瓦特
B．焦耳
C．牛顿
D．米
5、假设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P，若飞机以速度2v水平飞行时，发动机的功率为（）
A．2P
B．8P
C．16P
D．32P
6、(本题9分)研究以下运动时，对应物体可以当作质点的是( )
A．石块从高处自由落下
B．地球自转的效应
C．花样滑冰运动员的动作表现
D．火车过桥的时间
7、(本题9分)如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的UI图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则()
A．P1>P2B．P1＝P2
C．η1>η2D．η1<η2
8、(本题9分)下列关于牛顿定律的说法正确的是（）
A．牛顿第一定律是通过理想斜面实验经过推理得出的
B．作用力与反作用力可以作用在同一物体上
C．牛顿认为力是产生加速度的原因
D．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
9、(本题9分)关于惯性有下列说法，其中正确的是()
A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
B．没有力的作用，物体只能处于静止状态
C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
10、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6 m/s，B球的速度是－2 m/s，不久A、B两球发生了对心碰撞。

对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果有可能实现的是（）
A．v A′＝－2 m/s，v B′＝6 m/s
B．v A′＝2 m/s，v B′＝2 m/s
C．v A′＝1 m/s，v B′＝3 m/s
D．v A′＝－3 m/s，v B′＝7 m/s
11、(本题9分)如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）
A．物体在C点对传送带的压力大小为10N
B．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1
C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带
D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J
12、(本题9分)如图所示，某力F =10N作用于半径R =1m的转盘边缘的A点上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周过程( )
A．这个力F做的总功为0J
B．这个力F做的总功为20 π J
C．A点所受的向心力做的总功为0J
D．A点所受的向心力做的总功为20 π J
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）(本题9分)某同学利用下图装置来做“验证机械能守恒定律”实验
(1)现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是__________.
(2)打点计时器使用_________电源（填“交流”，“直流”）.
(3)使用打点计时器方法正确的是_________.
A．同时接通打点计时器的电源和释放重物
B．先接通打点计时器的电源再释放重物
C．先释放重物再接通打点计时器的电源
(4)若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是_______m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为____________J（结果都保留两位有效数字）
(5)在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量ΔE p总是_________（选填“大于”“等于”或“小于”）物体动能的增加量ΔE k，主要原因是_________(填选项前的字母)
A．选用的重锤质量过大
B．没用天平称重物质量
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
14、（10分）(本题9分)某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻R x的阻值。

（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：
A．电流表（0～3A，内阻约0.025）
B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125）
C．电压表（0～3V，内阻约3k）
D．电压表（0～15V，内阻约15k）
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用_____选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的_____选填“甲”或“乙”）。

（2）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。

某次电表示数如图所示，则电压U=________，电流I=_______可得该电阻的测量值___（保留两位有效数字）。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A，弹性势能为0.45J，A球质量M＝0.1kg，解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰，B球质量m＝0.2kg、带电量q＝＋10C。

MN左侧存在水平向右的匀强电场E2，MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E1＝0.2N/C 的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。

（g＝10m/s2，不计一切阻力）求：
(1)解除锁定后A球获得的速度v1；
(2)碰后瞬间B球速度v2；
(3) E2大小满足什么条件时，B球能经电场E2通过MN所在的直线；（不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况）
(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。

16、（12分）(本题9分)质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s，安全带长5 m，（安全带伸长量远小于其原长）不计空气阻力影响，g取10 m/s2 。

求：人向下减速过程中，安全带对人的平均作用力的大小及方向。

17、（12分）(本题9分)如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10m/s的速度从地面冲上高台，t＝5s后以同样大小的速度从高台水平飞出．人和车的总质量m＝1.8×102kg，台高h＝5.0m.摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2kW，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：
(1) 人和摩托车从高台飞出时的动能E k；
(2) 摩托车落地点到高台的水平距离s；
(3) 摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功W f.
参考答案
一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、D
【解析】
AB.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。

如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时，解得：，，可知汽车对桥的压力大于汽车的重力，故AB错误；
C. 汽车通过凹形桥的最低点时，所以汽车的向心加速度不一定大于重力加速度；
D. 汽车通过凹形桥的最低点时，解得：，所以汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越
大，故D正确。

2、C
【解析】
ABD．由于M、N两点的转动的角速度相等，则周期相等，M点转动的半径小，根据v=rω知，M点的线速度小于N 点的线速度，故ABD错误．
C．M、N的角速度相等，M点的转动半径小，根据a=rω2知，M点的向心加速度小于N点的加速度，故C正确．3、D
【解析】
杆上A、B两点绕O点同轴转动，则角速度相等，即ωA= ωB，根据v=ωr，因r A>r B，则v A>v B；根据a=ω2r可知，a A>a B，故选项D正确，ABC错误.
4、B
【解析】
A. 瓦特是功率的单位，选项A错误；
B. 焦耳是能量单位，选项B正确；
C. 牛顿是力的单位，选项C错误；
D. 米是长度单位，选项D错误。

5、B
【解析】
由题知，飞机在飞行中所受空气阻力f=kv2，飞机匀速飞行时牵引力F大小等于阻力f，发动机的功率P=Fv=fv=kv3；若飞机以速度2v水平飞行时，发动机的功率为P´=8P，故A、C、D错误，B正确。

6、A
【解析】
从高处自由下落的石块其体积是可以忽略的，所以此时的石头可以看成是质点，故A正确；地球在自转的过程中，不能用一个点代替地球，形状和大小不能忽略．不能看作质点，故B错误；研究花样滑冰运动员的动作表现时，要看动作，不可以看作质点，故C错误；研究火车过桥的时间时，火车的大小和形状不可以忽略，不可以看作质点，故D
错误；故选A．
7、BC
【解析】
电源的与电阻的的交点代表该电阻接入电源时的路端电压和电流，对照图像可得该电源分别与R 1、R 2组
成闭合电路时，电源的输出功率分别为P 1、P 2：．，所以选项B 对A 错．电源的效率，外电阻越大效率越高，根据电阻的图像斜率代表电阻可判断所以选项C 对D 错．
8、AC
【解析】A 项：牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上，根据逻辑推理得出的，是以实验为基础，但又不是完全通过实验得出，故A 正确；
B 项：作用力和反作用力是相互作用的一对力，作用在不同的物体上，故B 错误；
C 项：由牛顿第二定律可知，力是产生加速度的原因，故C 正确；
D 项：一切物体都有保持原来运动状态的性质，说明速度不变，不是指速率不变，故D 错误。

点晴：惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下都有惯性。

9、AD
【解析】
惯性定律的内容是：一切物体都有保持原来运动状态的性质，即任何物体在任何情况下都有惯性；根据惯性定律的内容进行分析．
【详解】
物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，A 正确；没有力的作用，物体可能做匀速直线运动，B 错误；一切物体都有保持原来运动状态的性质，说明速度不变，不是指速率不变，C 错误；运动物体如果没有受到力的作用，物体将保持原来的运动状态，即匀速直线运动，D 正确． 10、ABC
【解析】
A ．两小球碰撞动量守恒，初动量为
624p m m m =-=
碰前总动能
22k 116(2)2022
E m m m =⨯+⨯-= 碰后总动量
264p m m m '=-+=
碰后总能量
22k k 11(2)62022
E m m m E '=⨯-+⨯== 动量守恒，机械能守恒，可以实现，A 正确；
B ．碰后总动量
224p m m m '=+=
碰后总动能
22k k 1122422
E m m m E '=⨯+⨯=< 动量守恒，机械能不增加，可以实现，B 正确；
C ．碰后总动量
134p m m m '=+=
碰后总动能
22k k 1113522
E m m m E '=⨯+⨯=< 动量守恒，机械能不增加，可以实现，C 正确；
D ．碰后总动量
374p m m m '=-+=
碰后总动能
22k k 11(3)72922
E m m m E '=⨯-+⨯=> 动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，D 错误。

故选ABC 。

11、CD
【解析】
物体在C 点时，由牛顿第二定律得 N-mg=m 2 C v r ，得：N=m （g+2 C v r ）=1×（10+2
10.1
）=20N ，由牛顿第三定律知，物体在C 点对传送带的压力大小 N′=N=20N ，故A 错误．若物体一直做匀加速运动，直至C 点，由动能定理得：μmgx=12
mv 2，得：2210.0522101v gx μ===⨯⨯，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B 错误．由于物体在C 点时对传送带有压力，所以物体到达C 点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C 正确．设物体匀加速运动的时间为t ，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-
2vt =2vt ，物体匀加速运动的位移为：x=2vt ．根据动能定理得：fx=12
mv 2，摩擦生热为：Q=f △x ，可知，
Q=1
2
mv2=
1
2
×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.
12、BC
【解析】
转一周通过的弧长为：x=2πR=2π(m)；因为F的方向始终与速度方向相同，即与位移方向始终相同，则转动一周，力F做的功为力与转过的弧长的乘积；故F做功为：W=Fx=10×2πJ=20πJ，选项A错误，B正确；A点所受的向心力方向与速度方向垂直，则向心力做的总功为0J，选项C正确，D错误.
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、秒表交流 B 3.0 1.4 大于 C
【解析】
(1)此实验用打点计时器，则不需要使用秒表.
(2)打点计时器使用交流电源.
(3)使用打点计时器时，要先接通打点计时器的电源再释放重物，故选B.
(4)B点的瞬时速度为：
3
(531.9411.9)10
/ 3.0/
20.04
AC
B
x
v m s m s T
-
-⨯
=
＝＝，
从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为：△E p=mgh=0.3×9.8×0.470J≈1.4J．
(5)实验中由于空气对重锤阻力和打点计时器对纸带的阻力影响，得出重力势能的减小量总是大于动能的增加量．故选C．
14、B C 甲 2.6 0.50 5.2
【解析】
（1）[1].[2].因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程的C；由于阻值约为5Ω的电阻R x的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，从精确角来说，所以电流表选择0.6A量程的B；
[3].根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图．（2）[4]. 电压表的读数为U=2.6V；
[5].电流表的读数为I=0.50A；
[6].电阻阻值：；
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、(1)3m/s，方向水平向右；(2)2m/s，方向水平向右；(3)E2≥0.283V/m；(4)0.142m
【解析】
(1)球和弹簧系统机械能守恒
2112
P E Mv = 得
v ==13m/s 即解除锁定后获得的速度大小为3m/s ，方向水平向右
(2)A 、B 在MN 处理碰撞动量守恒，系统机械能守恒
'112Mv Mv mv =+
2'22112111222
Mv Mv mv =+ 2122m/s M v M m
v ==+ 方向水平向右
(3)B 球进入MN 右侧后，电场力
q E =2N mg =
即重力电场力平衡，因此小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
22mv qvB R
= 在电磁场区域运动半个圆周后速度方向垂直MN 水平向左射出，出射点距M 点距离
20.4m y R ==
在MN 左侧的运动竖直方向为自由落体运动，水平方向类似于竖直上抛运动，若B 球返回MN ，必须满足（向右为正方向）：
222v qE v t m =
⋅-（-） 2122
y R gt =≥
得
122V/m 0.283V/m 5
mv E qt ≥==
(4)由以上可知当2E =
（0.283V/m ）时，B 球恰好能回到M 点，在此过程中水平方向速度为零时距离MN 最远
2211m 22m 0.142m 2210
v mv S qE qE m
==== 16、100N ，方向：竖直向上
【解析】
选取人为研究对象，人下落过程有：v 2=2gh ，
代入数据解得：v =10 m/s ，
缓冲过程由动量定理有：（F -mg ）t =mv ， 解得：60106010N 1100N 1.2
mv F mg t ⨯=+=+⨯=（） 则安全带对人的平均作用力的大小为1100N ，方向竖直向上。

17、（1）9×
103J （2）10m （3）1×103J 【解析】
试题分析：根据动能表达式列式求解即可；人和摩托车从高台飞出做平抛运动，根据平抛的运动规律即可求出平抛的水平距离；根据动能定理即可求解克服阻力所做的功．
（1）由题知，抛出时动能：230019102
k E mv J =
=⨯ （2）根据平抛运动规律，在竖直方向有：212h gt = 解得：t=1s
则水平距离010s v t m ==
（3）摩托车冲上高台过程中，由动能定理得：0f Pt mgh W --=
解得：3110f W J =⨯
【点睛】
本题考查了动能定理和平抛运动的综合，知道平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，以及能够熟练运用动能定理．。