黑龍江省齊齊哈爾市“四校聯(lián)盟”2023年物理高一下期末經(jīng)典試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)兩點(diǎn)電荷相距r，它們之間的庫侖引力為F，若它們的電量都加倍，兩點(diǎn)電荷的距離也加倍，它們之間的作用力為（）A．F B．2F C．4F D．2、(本題9分)一質(zhì)點(diǎn)的位移﹣﹣時間圖象為如圖所示的一段拋物線，其方程為x=﹣20t2+40t，則有關(guān)說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動B．質(zhì)點(diǎn)做加速度先減小后增大的直線運(yùn)動C．質(zhì)點(diǎn)做加速度大小為40m/s2的勻變速直線運(yùn)動D．質(zhì)點(diǎn)在0～1s內(nèi)的平均速度大于20m/s3、(本題9分)如圖所示，用細(xì)線吊著一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則小球受到的向心力是（）A．繩子的拉力 B．重力、繩的拉力的合力C．重力 D．以上說法均不正確4、一個人站在陽臺上在同一位置，以相同的速率分別把三個球豎直向上拋出，豎直向下拋出，水平拋出，不計(jì)空氣阻力。則三球落地時的速度大?。ǎ〢．上拋球最大 B．下拋球最大 C．平拋球最大 D．三球一樣大5、(本題9分)某物體受到三個力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將其中的一個向東大小為10N的力撤去，則物體所受的合力為A．向東，大小10N B．向西，大小10NC．向南，大小10N D．不能確定6、(本題9分)宇航員站在某一星球上，將一個小球距離星球表面h高度處由靜止釋放使其做自由落體運(yùn)動，經(jīng)過t時間后小球到達(dá)星球表面，已知該星球的半徑為R，引力常量為G，則下列選項(xiàng)正確的是()A．該星球的質(zhì)量為B．該星球表面的重力加速度為C．該星球的第一宇宙速度為D．通過以上數(shù)據(jù)無法確定該星球的密度7、已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A．該衛(wèi)星距離地面的高度為B．該衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C．該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度D．該衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度8、(本題9分)如圖所示，兩根長度不同的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端各系一個相同的小球，兩小球恰好在同一水平面做圓周運(yùn)動，則（）A．它們做圓周運(yùn)動的周期相等B．它們所需的向心力跟軌道半徑成反比C．它們做圓周運(yùn)動的線速度大小相等D．A球受繩的拉力較大9、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動的3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大，機(jī)械能不變10、(本題9分)如圖所示,在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片上有A、B、C三點(diǎn),其中A、C在葉片的端點(diǎn),B在葉片的中點(diǎn).當(dāng)葉片轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的()A．A，B，C三點(diǎn)線速度大小都相同B．A，B，C三點(diǎn)角速度大小都相等C．A，B，C三點(diǎn)中,B點(diǎn)的向心加速度最小D．A，B，C三點(diǎn)中,B點(diǎn)的轉(zhuǎn)速最小11、M、N是一對水平放置的平行板電容器，將它與一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源組成如圖所示的電路，R是并聯(lián)在電容器上的滑動變阻器，G是靈敏電流計(jì)，在電容器的兩極板間有一帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，如圖，下列說法正確的是A．打開S后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動B．打開S后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止C．保持開關(guān)S閉合，將滑動變阻器的滑片向上滑動，靈敏電流計(jì)中有從a向b的電流D．保持開關(guān)S閉合，將滑動變阻器的滑片向上滑動，靈敏電流計(jì)中有從b向a的電流12、已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，表面的重力加速度為g，那么地球的第一宇宙速度的表達(dá)式有：A． B． C． D．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)與打點(diǎn)計(jì)時器一樣，光電計(jì)時器也是一種研究物體運(yùn)動情況時常用的計(jì)時儀器，如圖（甲）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．現(xiàn)利用如圖（乙）所示的裝置驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”．方法是：在滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平放置的氣墊導(dǎo)軌上，通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連，連接好1、1兩個光電門，在圖示位置釋放滑塊后，光電計(jì)時器記錄下滑塊上的遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為△t1、△t1．已知滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、兩光電門間距為s、遮光板寬度為L、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．（1）計(jì)算滑塊先后通過兩個光電門時的瞬時速度的表達(dá)式為v1=_____v1=________（用題目中給定的字母表示）（1）本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為____________（用題目中給定的字母表示）．14、（10分）(本題9分)在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1（1）需要的測量儀器或工具有_____A．秒表B．天平C．刻度尺D．重錘線E．打點(diǎn)計(jì)時器F．圓規(guī)（2）必須要求的條件是_______A．兩小球碰撞時，球心必須在同一高度上B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（3）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如下圖2所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為_________．（4）在做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，對產(chǎn)生誤差的主要原因表述正確的是_____A．碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上B．傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用C．沒有測量高度，算出具體的平拋時間mD．測量長度的誤差三、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）(本題9分)如圖所示，風(fēng)向水平向西，戰(zhàn)機(jī)在離地面500m的高空勻速向東巡航，速度為360km/h，飛行員突然發(fā)現(xiàn)飛機(jī)正前方的地面上有一輛敵方的汽車，他迅速測知敵車正以20m/s的速度和飛機(jī)同向勻速運(yùn)動。假設(shè)飛行員投彈后，風(fēng)對炸彈的作用力水平向西、大小恒為炸彈重量的0.2倍，試問，飛行員在飛機(jī)和敵車的水平距離是多少時彈，才能擊中敵車？（g=10m/s2）16、（12分）(本題9分)如圖所示，將一根彈簧和一個小圓環(huán)穿在水平細(xì)桿上，彈簧左端固定，右端與質(zhì)量為m的小圓環(huán)相接觸，BC和CD是由細(xì)桿彎成的1/4圓弧，BC分別與桿AB和弧CD相切，兩圓弧的半徑均為R．O點(diǎn)為彈簧自由端的位置．整個軌道豎直放置，除OB段粗糙外，其余部分均光滑．當(dāng)彈簧的壓縮量為d時釋放，小圓環(huán)彈出后恰好能到達(dá)C點(diǎn)，返回水平桿時剛好與彈簧接觸，停在O點(diǎn)，（已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，小球通過B處和C處沒有能量損失），問：（1）當(dāng)為彈簧的壓縮量為d時，彈簧具有的彈性勢能是多少？（2）若將小圓環(huán)放置在彈簧的壓縮量為2d時釋放，求小圓環(huán)到達(dá)最高點(diǎn)D時，軌道所受到的作用力．（3）為了使物塊能停在OB的中點(diǎn)，彈簧應(yīng)具有多大的彈性勢能？17、（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切．質(zhì)量為M=1.0kg的小物塊B靜止在水平面上．質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h(yuǎn)＝0.45m的P點(diǎn)沿軌道從靜止開始下滑，經(jīng)過弧形軌道的最低點(diǎn)Q滑上水平面與B相碰，碰后兩個物體以共同速度運(yùn)動．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）A經(jīng)過Q點(diǎn)時速度的大小v0；（1）A與B碰后速度的大小v；（3）碰撞過程中系統(tǒng)（A、B）損失的機(jī)械能ΔE．

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（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，錯選和不選得零分）1、A【答案解析】

變化之前根據(jù)庫侖定律有：，變化之后有：聯(lián)立解得F′=F故A正確，BCD錯誤。故選A。2、C【答案解析】試題分析：已知物體的位移時間關(guān)系表達(dá)式，對照位移時間關(guān)系公式得到物體的初速度和加速度即可．解：A、位移﹣時間圖象只能表示某方向上的運(yùn)動規(guī)律，故該運(yùn)動一定是直線運(yùn)動．故A錯誤；B、由于位移隨時間按二次方向規(guī)律變化，故質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該做勻變速直線運(yùn)動；故B錯誤；C、對照位移時間關(guān)系公式，物體的初速度為40m/s，加速度為﹣40m/s2，是勻變速直線運(yùn)動，故C正確；D、t=0時刻坐標(biāo)為0，t=1s時刻坐標(biāo)為20m，故質(zhì)點(diǎn)在0～1s內(nèi)的平均速度等于20m/s，故D錯誤；故選C．【點(diǎn)評】本題也可以用位移對時間求解導(dǎo)數(shù)得到速度，用速度對時間求導(dǎo)得到加速度，不難．3、B【答案解析】

小球只受重力和繩子的拉力兩個力的作用，如圖所示向心力是重力和繩子的拉力沿水平方向上的合力，故B正確，ACD錯誤。故選B。4、D【答案解析】

由機(jī)機(jī)械能守恒定律可得：1解得v=所以三球落地時的速度大小相等。A.上拋球最大與上述計(jì)算結(jié)果不符，故A不符合題意；B.下拋球最大與上述計(jì)算結(jié)果不符，故B不符合題意；C.平拋球最大與上述計(jì)算結(jié)果不符，故C不符合題意；D.三球一樣大與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D符合題意。5、B【答案解析】

物體受三個力而處于平衡，故另外兩力的合力一定與10N的力大小相等，方向相反，即合力為：方向向西，大小為10N．故ACD錯誤，B正確．故選B.6、A【答案解析】試題分析：設(shè)該星球的重力加速度為，則根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律：，得到：，故選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)在表面重力等于萬有引力：，可以得到：，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)，則第一宇宙速度為：，故選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)密度公式：，故選項(xiàng)D錯誤．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題是萬有引力與平拋運(yùn)動的綜合，要抓住自由落體運(yùn)動的加速度就等于重力加速度，能熟練根據(jù)萬有引力等于重力求天體的質(zhì)量及密度．7、BCD【答案解析】

A.萬有引力提供向心力且r=R+h，可得，故A錯誤；B.第一宇宙速度為，r＞R，所以衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B正確；C.同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，則由v=ωr可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大于地球自轉(zhuǎn)的線速度，選項(xiàng)C正確；D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度，地表重力加速度為，衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確；8、AD【答案解析】試題分析：設(shè)系A(chǔ)、B兩鐵球的細(xì)線與豎直方向夾角分別為α、β，由圖知α＞β，又受力分析可知A、B的向心力分別為FA=mgtanα，F(xiàn)B=mgtanβ，根據(jù)α＞β知FA＞FB，D對．由牛頓第二定律知，又根據(jù)幾何關(guān)系有，由此可解，，故A對．根據(jù)可判斷C錯．向心力，成正比，B錯考點(diǎn)：受力分析點(diǎn)評：本題考查了圓周運(yùn)動相關(guān)的向心力方程的列式求解過程．通過受力分析便能找到向心力來源．9、AB【答案解析】

根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力有有：A、線速度，可知軌道半徑小的線速度大，故A正確；B、向心加速度知，軌道半徑小的向心加速度大，故B正確；C、c加速前萬有引力等于圓周運(yùn)動向心力，加速后所需向心力增加，而引力沒有增加，故C衛(wèi)星將做離心運(yùn)動，故不能追上同一軌道的衛(wèi)星b，所以C錯誤；D、a衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，根據(jù)可知其線速度將增大，但由于克服阻力做功，機(jī)械能減小。故D錯誤。故選：AB。10、BC【答案解析】

A、B項(xiàng)：ABC屬于同軸轉(zhuǎn)動，故他們的角速度相等，由v=ωr知，AC的半徑r相等，故線速度的大小相等，都大于B點(diǎn)的線速度，故A錯誤，B正確；C項(xiàng)：由a=ω2r知，A、C半徑相等，B點(diǎn)的半徑最小，故AC向心加速度相等，大于B的向心加速度，故C正確；D項(xiàng)：ABC屬于同軸轉(zhuǎn)動，故他們的角速度相等，各點(diǎn)的轉(zhuǎn)速是相等的。故D錯誤。11、BC【答案解析】

AB、打開S之前，由于帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，則有，打開S后，電容器的兩極板所帶電量保持不變，根據(jù)，，可得，使兩極板靠近，電容器的兩極板間的電場強(qiáng)度不變，所以帶電的油滴仍保持靜止，故選項(xiàng)B正確，A錯誤；CD、電容器兩極板間的電壓，當(dāng)將滑動變阻器的滑片向上滑動時，增大，增大，電容器的電量增加，處于充電狀態(tài)，靈敏電流計(jì)中有電流，由于電容器上板帶正電，則靈敏電流計(jì)中有從向的電流，故選項(xiàng)C正確，D錯誤。12、AB【答案解析】第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得:，故A正確，根據(jù)地面附近引力等于重力得：，聯(lián)立可得：，故AB正確，CD錯誤．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）（1）【答案解析】試題分析：由于遮光板的寬度比較窄，所以把遮光板通過光電門的平均速度認(rèn)為等于其通過光電門的瞬時速度滑塊通過光電門1的瞬時速度，通過光電門1的瞬時速度．系統(tǒng)重力勢能的減小量為．系統(tǒng)動能的增加量為則驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的時候只需要驗(yàn)證系統(tǒng)勢能減少量和系統(tǒng)動能增加量相等，則表達(dá)式為:考點(diǎn)：本題考查的是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)．【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道極短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度，抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量列出表達(dá)式．14、（1）BCDF（2）ABD（3）19：5（4）AD【答案解析】

（1）本實(shí)驗(yàn)需要天平稱量物體的質(zhì)量，需要刻度尺測量長度，需要中垂線調(diào)節(jié)軌道末端水平，需要圓規(guī)找物體的平均落點(diǎn)，故選BCDF．

（2）A、要保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，故A正確；

B、要保證碰撞后兩個球做平拋運(yùn)動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；

C、入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈，故C錯誤；

D、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故D正確；

故選ABD．

（3）根據(jù)動量守恒定律，有：

代入數(shù)據(jù)，有：m1×0.2550=m1×0.1550+m2×0.3800

解得：m1：m2=19：5

（4）A、要保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動；若碰撞前入射小球的速度方向，碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上會產(chǎn)生較大的誤差，故A正確；

B、傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用，但只要入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，即可保證碰撞的初速度相同，故B錯誤；

C、小球做平拋運(yùn)動的時間由高度差決定，由于高度差一定，故平拋的時間都相同，故水平射程與平拋的初速度成正比，故不需要測量高度差，只要滿足：m1，就一定有m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，故C錯誤；

D、測量長度的誤差對最終動量是否守恒的驗(yàn)證會有影響，故D正確；三、計(jì)算題要求