2023屆湖南省長沙二十一中物理高一第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖，一演員表演飛刀絕技，由O點先后拋出完全相同的三把飛刀，分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點.假設不考慮飛刀的轉動，并可將其看做質點，已知O、M、N、P四點距離水平地面高度分別為h、4h、3h、2h，以下說法正確的是（）A．三把刀在擊中板時動能相同B．三次飛行時間之比為C．三次初速度的豎直分量之比為3:2:1D．設三次拋出飛刀的初速度與水平方向夾角分別為θ1、θ2、θ3，則有θ1＞θ2＞θ32、(本題9分)如圖所示為一條河流．河水流速為v．—只船從A點先后兩次渡河到對岸．船在靜水中行駛的速度為u．第一次船頭朝著AB方向行駛．渡河時間為t1，船的位移為s1，第二次船頭朝著AC方向行駛．渡河時間為t1，船的位移為s1．若AB、AC與河岸的垂線方向的夾角相等．則有A．t1>t1s1<s1B．t1<t1s1>s1C．t1＝t1s1<s1D．t1＝t1s1>s13、如圖所示，長為l的輕桿一端固定一質量為m的小球，另一端有固定轉軸O，桿可在豎直平面內繞軸O無摩擦轉動．已知小球通過最低點Q時，速度大小為v=9A．小球不可能到達圓周軌道的最高點PB．小球能到達圓周軌道的最高點P，但在P點不受輕桿對它的作用力C．小球能到達圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕桿對它向上的彈力D．小球能到達圓周軌道的最高點P，且在P點受到輕桿對它向下的彈力4、(本題9分)兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，周期之比為TA∶TB=1∶8，則軌道半徑之比和運動速率之比分別為（）A．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2B．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1C．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2D．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶15、(本題9分)“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術，演員騎車在傾角很大的桶面上做圓周運動而不掉下來．如圖所示，已知桶壁的傾角為θ，車和人的總質量為m，做圓周運動的半徑為r，若使演員騎車做圓周運動時不受桶壁的摩擦力，下列說法正確的是()A．人和車的速度為B．人和車的速度為C．桶壁對車的彈力為mgcosθD．桶壁對車的彈力為6、一輛汽車在水平公路上減速轉彎，沿曲線由M向N行駛。圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，可能正確的是A．B．C．D．7、(本題9分)在下列幾種情況中，甲乙兩物體的動能相等的是()A．甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半B．甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的一半C．甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半D．質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動8、如圖所示，內壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、動能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．9、在高為H的桌面上以速度v水平拋出質量為m的物體，當物體落到距地面高為h處，如圖所示，不計空氣阻力，若以地面作為重力勢能的零參考平面，正確的說法是（）A．物體在A點的機械能為B．物體在A點的機械能為C．物體在A點的動能為D．物體在A點的動能為10、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有物塊Q，跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的細線一端連接Q另一端懸掛物塊P，設細線的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時θ很?。F(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，角逐漸增大，則下列說法正確的是A．θ=30°時，P、Q的速度大小之比是1：2B．θ角增大到90°時，Q的速度最大、加速度最小C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的動能增加，P的動能減小D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的機械能增加，P的機械能減小11、磁懸浮高速列車在我國上海已投入正式運行．如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán)．將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，則（）A．在B放入磁場的過程中，B中將產生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流消失B．在B放入磁場的過程中，B中將產生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流仍存在C．若A的N極朝上，B中感應電流的方向為順時針方向D．若A的N極朝上，B中感應電流的方向為逆時針方向12、(本題9分)如圖所示．電源電動勢，內阻，定值電阻與電動機串聯(lián)接在電源上，開關閉合后，理想電流表示數(shù)為，電動機剛好正常工作，電動機的線圈電阻．下列說法中正確的是（）A．定值電阻消耗的熱功率B．電動機的輸出功率為C．電動機的輸出功率為D．電源的輸出功率是二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)一輛汽車在平直的公路上從靜止開始加速行駛，經過一段時間，動能變?yōu)?0J，這一過程中，汽車的動能增加了______J，合力對汽車做了______J的功．14、(本題9分)北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主開發(fā)的導航系統(tǒng)，設北斗衛(wèi)星離地高度為h，地球半徑為R，萬有引力常量為G，地球質量為M，則衛(wèi)星的周期是____15、(本題9分)有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質量之比為m1：m2＝2：1，軌道半徑之比為r1：r2＝3：1，那么，它們的向心加速度之比為a1：a2＝_____，它們的周期之比為T1：T2＝_____三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)在真空環(huán)境內探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示，P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質量相同、初速度不同的微粒．高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L，上端A與P點的高度差也為h.(1)若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；(2)求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；(3)若打在探測屏A、B兩點的微粒的動能相等，求L與h的關系．17、（10分）某同學用錘子將一個小鐵釘釘進墻壁中。釘子進入墻壁過程中，所受阻力f與釘進深度x間的關系如圖所示。鐵釘重力可以忽略不計，則：(1)該同學第一次敲擊鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘進入深度為，求該過程錘子對鐵釘做的功W0；(2)若每一次敲擊，錘子對鐵釘做功恒為W0，則敲擊兩次，鐵釘進入的深度為多少；(3)在(2)的條件下，若要使鐵釘進入深度為4x0，應敲擊鐵釘幾次。

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【答案解析】

A.將飛刀的運動逆過來看成是一種平拋運動，三把刀在擊中板時的速度大小即為平拋運動的初速度大小，運動時間為，初速度為，由圖看出，三把刀飛行的高度不同，運動時間不同，水平位移大小相等，由平拋運動的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故三把刀在擊中板時動能不同;故A錯誤.B.豎直方向上逆過來看做自由落體運動，運動時間為，則得三次飛行時間之比為;故B錯誤.C.三次初速度的豎直分量等于平拋運動下落的速度豎直分量，由，可得它們得豎直分速度之比為;故C錯誤.D.設任一飛刀拋出的初速度與水平方向夾角分別為θ，則，則得θ1＞θ2＞θ3;故D正確.2、D【答案解析】試題分析：因為AB、AC與河岸的垂線方向的夾角相等，則在垂直于河岸方向上的分速度相等，渡河時間t=dv⊥．所以兩次渡河時間相等．船頭向著AB方向行駛時，沿河岸方向的分速度v∥=μcosθ+v，船頭向著AC方向行駛時，沿河岸方向行駛的分速度v∥′=v-ucosθ＜v∥，水平方向上的位移x1＞x1，根據(jù)平行四邊形定則，則s1考點：運動的合成和分解【名師點睛】解決本題的關鍵將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，分運動和合運動遵循平行四邊形定則，知道分運動與合運動具有等時性。3、C【答案解析】

由能量守恒定律得：12mv2=12故選：C4、D【答案解析】略5、B【答案解析】

AB．對人和車受力分析如圖所示，

人和車在豎直方向受力平衡，水平方向重力與支持力的合力提供向心力解得：故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)受力可知：故CD錯誤。6、C【答案解析】

汽車做的是曲線運動，汽車受到的合力應該指向運動軌跡彎曲的內側，由于汽車是從M向N運動的，并且速度在減小，所以合力與汽車的速度方向的夾角要大于90°。A.A圖與結論不相符，選項A錯誤；B.B圖與結論不相符，選項B錯誤；C.C圖與結論相符，選項C正確；D.D圖與結論不相符，選項D錯誤；7、AD【答案解析】

根據(jù)動能的表達式可知：A.甲的質量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的相等，故A符合題意．B.甲的速度是乙的2倍，甲的質量是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故B不符合題意．C.甲的質量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半，甲的動能與乙的不相等，故C不符合題意．D.質量相同，速度大小也相同，但甲向東運動，乙向西運動，動能是標量，甲的動能與乙的相等，故D符合題意．8、CD【答案解析】

根據(jù)豎直平面內小球做圓周運動的臨界條件，結合機械能守恒定律分析即可解題。【題目詳解】AB．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確。【答案點睛】本題主要考查了豎直圓周運動的綜合應用，屬于中等題型。9、BD【答案解析】

AB．在剛拋出時，物體的動能為，重力勢能為mgH，機械能為，根據(jù)機械能守恒可知：物體在A點的機械能等于物體在剛拋出時的機械能，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)機械能守恒得：，則，故C錯誤，D正確。10、BD【答案解析】

A．P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，則當時，Q的速度得：故A錯誤；B．P機械能最小時，為Q到達O點正下方時，此時Q的速度最大，即當時，Q的速度最大，加速度最小，故B正確；C．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，Q的動能增加，而P的速度先減小后增大，所以P的動能先減小后增大，故C錯誤；D．θ角逐漸增大到90°的過程中，Q的速度增大，動能增大，而重力勢能不變，所以Q的機械能增加，P、Q組成的系統(tǒng)，機械能守恒，所以P的機械能減小，故D正確；故選BD．【答案點睛】P、Q用同一根繩連接，則Q沿繩子方向的速度與P的速度相等，根據(jù)運動的合成與分析分析PQ的速度關系，當θ=90°時，P的機械能最小，Q的動能最大，速度最大．11、BC【答案解析】

A、B、在B放入磁場的過程中，根據(jù)楞次定律不難判斷出B中會產生感應電流，而因為B是超導體沒有電阻，故即使B穩(wěn)定后電磁感應現(xiàn)象消失B中的電流也不會消失，故A錯誤，B正確.C、D、根據(jù)楞次定律可知，如A的N極朝上，放入線圈時，線圈中的磁通量向上增大，則感應電流的磁場應向下，B中感應電流方向從上向下看應為順時針，故C正確，D錯誤.故選BC.【答案點睛】本題考查楞次定律以及超導現(xiàn)象，認真審題是解題的關鍵，本題易錯選A，易認為B穩(wěn)定后B中沒有電磁感應現(xiàn)象發(fā)生，而得出感應電流消失的結論，再就是要熟練掌握楞次定律．12、AB【答案解析】

A、根據(jù)可知定值電阻消耗的熱功率為，故A正確；BC、電動機兩端的電壓：，電動機消耗的電功率為，電動機的輸出功率：，故B正確，C錯誤；D、電源的輸出功率：，故D錯誤；故選AB．【答案點睛】由P=UI求出電動機輸入功率，由P=I2R求出電動機熱功率，電動機輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率．二．填空題(每小題6分，共18分)13、60；60；【答案解析】汽車在平直的公路上從靜止開始加速行駛，經過一段時間，動能變?yōu)?0J，這一過程中，汽車的動能增加了60J，根據(jù)動能定理可知，合力對汽車做了60J的功．14、2【答案解析】

根據(jù)萬有引力充當向心力有：G=m(R+h)，北斗衛(wèi)星的周期T=2。15、1：9：1【答案解析】

人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：可得，，根據(jù)r1：r2＝3：1，得它們的向心加速度之比為a1：a2＝1：9，它們的周期之比為T1：T2＝：1三．計算題(22分)16、(1)(2)(3)【答案解析】

（1）若微粒打在探測屏AB的中點，則有：=gt2，解得：（2）設打在B點的微粒的初速