2023屆湖南省長(zhǎng)沙市鐵路一中物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，自動(dòng)卸貨車靜止在水平地面上，車廂在液壓機(jī)的作用下，與水平面的夾角緩慢增大，當(dāng)夾角增大到時(shí)，貨物開始下滑，下列說法正確的是A．在增大到的過程中，貨物受到的支持力變大B．在增大到的過程中，貨物受到的摩擦力變小C．在增大到后，若繼續(xù)增大，則貨物受到的摩擦力變小D．在增大到后，若繼續(xù)增大，則貨物受到的合力大小不變2、(本題9分)如圖所示，表面粗糙的斜面體固定在水平地面上．一物體在沿斜面向上且平行斜面的力F1作用下，沿斜面向上做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1的功率為P1．若該物體在沿斜面斜向上的且與斜面夾角為的力F2（如圖）作用下，在同一斜面上做沿斜面向上的速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2的功率也為P1，則下列說法中正確的是A．F2大于于F1B．在相同的時(shí)間內(nèi)，物體增加的機(jī)械能相同C．v1一定小于v2D．v1可能小于v23、(本題9分)開普勒分別于1609年和1619年發(fā)表了他發(fā)現(xiàn)的行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，后人稱之為開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的是A．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽處在圓心上B．對(duì)任何一顆行星來說，離太陽越近，運(yùn)行速率就越大C．行星公轉(zhuǎn)周期與行星的質(zhì)量有關(guān)D．所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸與公轉(zhuǎn)周期成正比4、(本題9分)若某星球的質(zhì)量和半徑均為地球的2倍，那么質(zhì)量約為50kg的宇航員在該星球上的重力是地球上重力的A．B．C．2倍D．4倍5、(本題9分)籃球從一定高度下落至地面，經(jīng)多次反彈后靜止在地面上，此過程中（）A．動(dòng)能時(shí)刻在減少B．重力始終做正功C．重力勢(shì)能時(shí)刻在減少D．機(jī)械能不守恒6、(本題9分)如圖是共享單車的部分結(jié)構(gòu)，單車的大齒輪小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)a、b和c，如圖所示。正常騎行時(shí)，下列說法正確的是A．a(chǎn)點(diǎn)的角速度大于b點(diǎn)的角速度B．a(chǎn)點(diǎn)的向心加速度與b點(diǎn)的向心加速度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)的線速度與c點(diǎn)的線速度大小相等D．a(chǎn)點(diǎn)的向心加速度小于c點(diǎn)的向心加速度7、(本題9分)如圖所示,某段直滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度大小為g.在運(yùn)動(dòng)員滑到底端的過程中,下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力的大小為mgB．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD．運(yùn)動(dòng)員減少的機(jī)械能為mgh8、(本題9分)比值法定義物理量是物理學(xué)中一種很重要的思想方法，下列物理量的表達(dá)式用比值法定義的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q B．電勢(shì)φ=Ep/q C．電容C=Q/U D．電流I=U/R9、明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧。若A、B兩齒輪半徑的大小關(guān)系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小10、(本題9分)一個(gè)連同裝備總質(zhì)量M=100kg的宇航員，脫離飛船進(jìn)行太空行走后，在與飛船相距d=45m的位置與飛船保持相對(duì)靜止．所帶氧氣筒中還剩有m0=0.5kg氧氣，氧氣除了供他呼吸外，還需向與飛船相反方向噴出一部分氧氣以獲得使他回到飛船反沖速度v′，為此氧氣筒上有可使氧氣以v=50m/s速度噴嘴．按照物理原理：如果一次性噴出氧氣質(zhì)量為m，噴氣速度為v，則其獲得反沖速度v′=mv/M，已知耗氧率為R=2.5×10-4kg/s（即每秒鐘呼吸消耗氧氣量）．則為保證他安全返回飛船，一次性噴出氧氣質(zhì)量m可能為（）A．0.04kgB．0.25kgC．0.35kgD．0.46kg11、下列說法中正確的是A．機(jī)械能守恒定律的發(fā)現(xiàn)，確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的不可能性B．開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．牛頓認(rèn)為力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因D．伽利略根據(jù)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)合理外推得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法12、物體受到幾個(gè)外力的作用而作勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果撤掉其中的一個(gè)力，它可能做（）A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．勻減速直線運(yùn)動(dòng) D．曲線運(yùn)動(dòng)二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)都是L=1.6cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖中的A、B、C、D所示，則小球從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是_______s，平拋的水平初速度v0=______m/s．g取10m/s1．14、（10分）(本題9分)某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：“探究加速度與合外力的關(guān)系”裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出．現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是_______A．需平衡小車的摩擦力B．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕D．先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(1)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖1所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為_____；A．1MB．1(3)圖3為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，測(cè)得AB=1.0cm、AC=8.0cm、AE=31.0cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，則小車的加速度______m/s1．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體放在光滑水平面上。t=0時(shí)刻，物體在水平拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知F=6.0N。求：（1）物體的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s內(nèi)，物體的位移大小x。16、（12分）如圖所示，粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓豎直軌道BC相連接。質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撒去力F，小物塊沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過軌道最高點(diǎn)C，小物塊脫離半圓形軌道后剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A。已知物塊與水平軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.75，重力加速度為g，忽略空氣阻力。求：（1）小物塊經(jīng)過半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）A、B間的水平距離；（3）小物塊所受水平恒力F的大小。17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，一質(zhì)量為m=1kg的物體置于水平面上，在水平外力的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，水平外力隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示，物體運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的情況如下圖丙所示，4s后圖線沒有畫出．g取10m/s1．求：（1）物體在第3s末的加速度大小；（1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（3）物體在前6s內(nèi)的位移．

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)解析）一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【答案解析】

AB．在增大到的過程中，貨物處于平衡狀態(tài)，受到重力mg、支持力N和摩擦力f，則根據(jù)平衡條件有：、當(dāng)角增大時(shí)，N減小，f增大，故AB兩項(xiàng)錯(cuò)誤；C．在增大到后，受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，隨著角度的增大，摩擦力在減小，故C項(xiàng)正確；D．在增大到后，貨物開始下滑，存在加速度，貨物受到的合力隨著角度的增大，合外力在增大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2、D【答案解析】試題分析：A、設(shè)斜面與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是μ，物體在沿斜面向上且平行斜面的力F3作用下，在斜面上做速度為v3的勻速運(yùn)動(dòng)，則：F3=mgsinθ+μmgcosθ①在與斜面夾角為α的力F3作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)：F3sinα+N=mgcosθ②F3cosα=mgsinθ+μN(yùn)③由②③可知，當(dāng)時(shí)，對(duì)物體的拉力有最小值．所以F3不一定大于F3．故A錯(cuò)誤．B、兩個(gè)力的功率相等，由①②③式可知，在第二種情況下，摩擦力比較小，則產(chǎn)生的內(nèi)能比較少，所以在相同的時(shí)間內(nèi)，物體增加的機(jī)械能不相同．故B錯(cuò)誤；C、D、需要對(duì)有摩擦力和沒有摩擦力減小討論：Ⅰ、在有摩擦力時(shí)，第二種情況下，摩擦力比較小，則產(chǎn)生的內(nèi)能比較少，則增加的機(jī)械能比較大．由于兩種情況下物體的速度都不變，則動(dòng)能不變，第二種情況下物體重力勢(shì)能的增加量比較大，所以v3一定小于v3．Ⅱ、如果斜面是光滑的，則μ=3，由公式①③可知，F(xiàn)3＞F3，由于兩次的功率是相等的，根據(jù)P=Fv可知，可知v3一定大于v3．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D3、B【答案解析】A、根據(jù)第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；所以A錯(cuò)誤。B、根據(jù)第二定律：對(duì)每一個(gè)行星而言，太陽行星的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。所以對(duì)任何一顆行星來說，離太陽越近，運(yùn)行速率就越大；所以B正確。C、D、開普勒第三定律中的公式R3T2【答案點(diǎn)睛】開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵。4、B【答案解析】

根據(jù)得，重力加速度因?yàn)樾乔蛸|(zhì)量和半徑均為地球的2倍，則星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍，所以質(zhì)量為50kg的宇航員在該星球上的重力是地球上重力的倍。A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.2倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.4倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5、D【答案解析】A、籃球經(jīng)過多次反彈最后靜止在地面上，做的是往返運(yùn)動(dòng)，籃球下落的過程中重力做正功，阻力做負(fù)功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，動(dòng)能增大．故A錯(cuò)誤；B、C、籃球上升的過程中，重力和做負(fù)功，重力勢(shì)能增大．故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D、整個(gè)的過程中阻力一直做負(fù)功，機(jī)械能不守恒．故D正確．故選D．【答案點(diǎn)睛】該題通過實(shí)際生活中的例子，考查能量之間的相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，特別是重力勢(shì)能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系要牢記．6、D【答案解析】

AB.ab兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動(dòng)的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ωr，角速度與半徑成反比，a點(diǎn)的角速度小于b點(diǎn)的角速度；根據(jù)a=v2/r可知a點(diǎn)的向心加速度小于b點(diǎn)的向心加速度，故AB錯(cuò)誤；C.bc兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度相等，根據(jù)v=ωr，線速度與半徑成正比，c點(diǎn)的線速度大于b點(diǎn)的線速度，a點(diǎn)的線速度小于c點(diǎn)的線速度，故C錯(cuò)誤；D.a點(diǎn)的角速度小于c點(diǎn)的角速度，a點(diǎn)的線速度小于c點(diǎn)的線速度，根據(jù)a=ωv可知，a點(diǎn)的向心加速度小于c點(diǎn)的向心加速度，選項(xiàng)D正確；7、BD【答案解析】

A、根據(jù)牛頓第二定律知;可解得：，故A錯(cuò)；B、根據(jù)動(dòng)能定理可知解得：，故B對(duì)；C、運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為，故C錯(cuò)；D、摩擦力做功導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了，所以機(jī)械能的減少量就等于克服摩擦力做的功即，故D對(duì)；綜上所述本題答案是：BD【答案點(diǎn)睛】由幾何關(guān)系可以知道運(yùn)動(dòng)員下滑的位移,則由速度和位移公式可得出運(yùn)動(dòng)員的末速度,則可得出運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能;由動(dòng)能定理可得出運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力所做的功;由功能關(guān)系即可得出機(jī)械能的改變量.8、ABC【答案解析】

A、電場(chǎng)強(qiáng)度與放入電場(chǎng)中的電荷無關(guān)，所以屬于比值定義法．故A正確．B、電場(chǎng)中的電勢(shì)定義式，屬于比值定義法．故B正確．C、電容C由本身的性質(zhì)決定，與所帶的電荷量及兩端間的電勢(shì)差無關(guān)．所以屬于比值定義法．故C正確．D、根據(jù)歐姆定律，可知電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比，不屬于比值定義法，故D錯(cuò)誤．故選ABC．【答案點(diǎn)睛】所謂比值定義法，就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來定義一個(gè)新的物理量的方法．比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變．9、BC【答案解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯(cuò)誤BC正確10、BC【答案解析】已知M=100kg，d=45m，m0=0.5kg，v=50m/s，R=2.5×10?4kg/s，設(shè)噴出氧氣的質(zhì)量為m，返回的時(shí)間為t，則返回速度v′=mv/M==0.5m，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=d/v′=

①宇航員耗氧：Rt=m0?m，即2.5×10?4×t=0.5?m，t=4000×(0.5?m)=，即400m2?200m+9=0，解得m1=0.05kg，m2=0.45kg，所以0.05kg<m<0.45kg.故AD錯(cuò)誤，BC正確．故選BC.點(diǎn)睛：一次性噴出的氧氣質(zhì)量為m，根據(jù)題意得出宇航員及裝備獲得反沖速度，再根據(jù)速度公式求出宇航員返回飛船的時(shí)間，得出此段時(shí)間內(nèi)宇航員消耗的氧氣和一次性噴出的氧氣質(zhì)量以及總氧氣質(zhì)量之間的關(guān)系，聯(lián)立方程進(jìn)行求解，最終得出一次性噴出氧氣質(zhì)量的范圍．11、AD【答案解析】

A.永動(dòng)機(jī)違背能量守恒定律，則機(jī)械能守恒定律的發(fā)現(xiàn)，確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的不可能性，選項(xiàng)A正確；B.開普勒在第谷對(duì)行星的觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.伽利略認(rèn)為力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.伽利略根據(jù)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)合理外推得出自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法，選項(xiàng)D正確；12、BCD【答案解析】

A．物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若撤去其中某一個(gè)力而其余力的性質(zhì)（大小、方向、作用點(diǎn)）不變，根據(jù)平衡條件，其余力的合力與撤去的力等值、反向、共線，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物體受到的合力不為0，故物體一定做加速運(yùn)動(dòng)，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A是不可能的；B．當(dāng)合力與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B是可能；C．直線運(yùn)動(dòng)中合力與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反時(shí)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，C是可能的；D．曲線運(yùn)動(dòng)中合力與速度不共線，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；D是可能的．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.040.80【答案解析】豎直方向是勻加速運(yùn)動(dòng)(T為計(jì)時(shí)單位)解得:水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)解得故本題答案是:(1).0.04(1).0.80點(diǎn)睛:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向上勻加速運(yùn)動(dòng)來求解.14、AC；D；4【答案解析】（1）A、實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，使小車受到的合力等于繩子的拉力，故A正確；

B、小車受到的拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，砂桶和砂的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C、滑輪的摩擦和繩子的質(zhì)量會(huì)影響示數(shù)，所以要求滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量足夠輕，減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C正確；

D、應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放小車，故D錯(cuò)誤。

（1）探究加速度與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要控制小車質(zhì)量M不變，由牛頓第二定律得：a=1MF（3）每?jī)牲c(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：T=0.02×5s=0.1s，

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δx=aT2可知，加速度：點(diǎn)睛：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）3.0m/s2（2）6.0m【答案解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律，物體加速度的大?。海?）物體在2s內(nèi)通過的距離：x=at2=×3×22m=6.0m

點(diǎn)睛：本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，注意正確受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析，注意體會(huì)加速度在力和運(yùn)動(dòng)中的橋梁作用．16、（1）6mg；（2）2R；（3）2mg【答案