景山學校2023年物理高一下期末質(zhì)量檢測模擬試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中達到的最高點位置2的高度為h，已知重力加速度為g。下列說法正確的是：A．足球由1運動到2的過程中，重力做的功為mghB．足球由2運動到3的過程中，重力勢能減少了mghC．足球由1運動到3的過程中，重力做的功為2mghD．因為沒有選定參考平面，所以無法確定重力勢能變化了多少2、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤邊緣處輕放一個小物塊，小物塊隨著圓盤做勻速圓周運動，對小物塊之后情況說法正確的是A．小物塊僅受到重力和支持力的作用B．小物塊受到重力、支持力和向心力的作用C．小物塊受到的摩擦力產(chǎn)生了向心加速度D．小物塊受到的摩擦力一定指向圓盤外側(cè)3、(本題9分)真空中有兩個電荷量保持不變的點電荷。若將他們間的距離增大到原來的3倍，則兩電荷之間相互作用的靜電力將變?yōu)樵瓉淼腁．3倍B．13倍C．9倍D．194、(本題9分)我國已于2011年9月末發(fā)射“天宮一號”目標飛行器，11月初發(fā)射“神舟八號”飛船并與“天宮一號”實現(xiàn)成功對接。右圖為“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動時的示意圖，A代表“天宮一號”，B代表“神舟八號”，虛線為各自的軌道．由此可以判定（）A．“天宮一號”的運行速率大于“神舟八號”的運行速率B．“天宮一號”的周期等于“神舟八號”的周期C．“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度D．“神舟八號”適度加速有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接5、如圖所示，拖著輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法。某受訓者拖著輪胎在水平直道上勻速跑了一段距離，下列說法正確的是A．地面對輪胎的摩擦力不做功B．重力對輪胎做負功C．繩子的拉力對輪胎不做功D．輪胎所受的合力不做功6、貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，當拖拽速度為4m/s時，所需功率為20kW.則當速度減小為2m/s時所需功率為()A．5kW B．10kW C．20kW D．40kW7、(本題9分)如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進入地球同步軌道Ⅱ．則下列說法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度C．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進入軌道ⅡD．在軌道I上運行的過程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能不守恒8、(本題9分)如圖，平行板電容器與電動勢為E的直流電源連接，一帶電油滴位于電容器中的P點處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則（）A．極板間的電場強度變大B．帶電油滴向上極板運動C．電容器的電容變小D．電容器帶電量減少9、(本題9分)如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m，a套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距h，b放在地面上．a(chǎn)、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運動．不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g．則下列說法中正確的是（）A．無論a、b在什么位置，兩物體的加速度方向都與速度方向相同B．a(chǎn)下落過程中，其加速度大小可能大于gC．a(chǎn)落地時速度大小為D．a(chǎn)落地前，當a的機械能最小時，b對地面的壓力大小為mg10、2015年人類首次拍攝到冥王星的高清圖片，為進一步探索太陽系提供了寶貴的資料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它屬于“矮行星”，表面溫度很低，上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài)，已知冥王星的質(zhì)量遠小于地球的質(zhì)量，繞太陽的公轉(zhuǎn)的半徑遠大于地球的公轉(zhuǎn)半徑．根據(jù)以上信息可以確定()A．冥王星公轉(zhuǎn)的周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期B．冥王星的公轉(zhuǎn)速度一定小于地球的公轉(zhuǎn)速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度11、(本題9分)一長為2R的輕質(zhì)細桿兩端分別固定質(zhì)量為m和2m可視為質(zhì)點的小球M和N，細桿的中點處有一轉(zhuǎn)軸O，細桿可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，開始時細桿呈豎直狀態(tài)，N在最高點，如圖所示．當裝置受到很小擾動后，細桿開始繞軸轉(zhuǎn)動，在球N轉(zhuǎn)動到最低點的過程中（）A．小球N的機械能減小量等于小球M的機械能增加量B．小球N的重力勢能減小量等于小球M的重力勢能增加量C．重力對小球N做功的絕對值等于重力對小球M做功的絕對值D．重力對小球N做功的絕對值大于重力對小球M做功的絕對值12、(本題9分)如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m，最低點處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運動，v0應當滿足（g=10m/s2）：A．

m/s B．m/sC．v0≥4

m/s D．

m/s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點計時器．用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA＝300g，mB＝100g，A從高處由靜止開始下落，B拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知打點計時器計時周期為T＝0.02s，則：(1)在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp＝________J，由此得出的結(jié)論是______________________________；(重力加速度g取9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)用v表示物塊A的速度，h表示物塊A下落的高度．若某同學作出的圖像如圖丙所示，則可求出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．14、（10分）(本題9分)某同學用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下：(ⅰ)將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；(ⅱ)將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復寫紙；(ⅲ)用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點O；(ⅳ)讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點，重復多次，確定落點的中心位置Q；(ⅴ)將小球B放在斜槽末端，讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點，重復多次，確定A、B兩小球落點的中心位置P、R；(ⅵ)用刻度尺測量P、Q、R距O點的距離x1、x2、x3；(ⅶ)用天平測量小球A、B質(zhì)量m1、m2；(ⅷ)分析數(shù)據(jù)，驗證等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，從而驗證動量守恒定律。請回答下列問題(1)步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應_____________；(2)步驟(ⅶ)用天平測得A的質(zhì)量為17.0g。測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的__盤，__盤放上一個5g砝碼，游碼如圖乙位置時天平平衡；(3)如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學為完成步驟(ⅷ)設計了下列表格，并進行了部分填寫，請將其補充完整①_______②_________③___________。物理量碰前碰后m/gm1＝17.0m1＝17.0m2＝①x/cmx2＝50.35x1＝②x3＝74.75mx/g·cmm1x2＝855.95m1x1+m2x3=③三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖甲所示，傾角的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足夠長．一根輕彈簧一端固定在斜面的底端，另一端與質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）接觸，滑塊與彈簧不相連，開始時彈簧處于壓縮狀態(tài)．當t=0時釋放滑塊，在0～0.24s時間內(nèi)，滑塊的加速度a隨時間t變化的關系如圖乙所示．已知彈簧的勁度系數(shù)，當t=0.14s時，滑塊的速度．g取，，．彈簧彈性勢能的表達式為(式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量）．求：（1）斜面對滑塊摩擦力的大??；（2）t=0.14s時滑塊與出發(fā)點間的距離d；（3）在0～0.44s時間內(nèi)，摩擦力做的功W．16、（12分）(本題9分)光滑的四分之一圓弧AB，半徑為R，末端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長L=5m，始終以的速度順時針運動．一個質(zhì)量m=1kg的物塊從圓弧頂端A由靜止開始滑下，物塊通過B點后進入水平傳送帶，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)分別為μ=0.2，傳送帶上表面在距地面的高度為H=5m,忽略空氣阻力，g取．（1）若半徑R=0.25m，求物塊滑到B點時對軌道的壓力多大？離開傳送帶后的水平位移是多少？（2）求半徑R滿足什么條件時，物塊從圓弧頂端A由靜止釋放后均落到地面上的同一點D．17、（12分）(本題9分)一條長為0.80m的輕繩一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量m=0.10kg的小球，懸點O距離水平地面的高度H=1.00m開始時小球處于A點，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示讓小球從靜止釋放，當小球運動到B點時，輕繩碰到懸點O正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度求：（1）當小球運動到B點時的速度大??；（2）繩斷裂后球從B點拋出并落在水平地面的C點，求小球落到C點時的瞬時速度的大??；（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力．

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）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、B【答案解析】

A.足球由1運動到2的過程中，物體高度上升，重力做負功，所以重力做的功為-mgh，A錯誤。B.足球由2運動到3的過程中，重力做正功，重力勢能減少了mgh，B正確。C.足球由1運動到3的過程中，高度沒有變化，所以重力做功為零，C錯誤。D.重力勢能變化量與參考平面無關，重力勢能大小與參考平面有關，D錯誤。2、C【答案解析】

小物塊受到重力、支持力和靜摩擦力三個力，向心力由靜摩擦力提供，方向始終是指向圓盤中心，故選項C正確，A、B、D錯誤；3、D【答案解析】由庫侖定律F=kq1q2r2，點電荷間的距離4、D【答案解析】考點：萬有引力定律及其應用；人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度．專題：計算題；信息給予題．分析：根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力表示出所要比較的物理量．根據(jù)軌道半徑的關系比較出物理量的大小關系．解答：解：A、根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力：得：v=，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的運行速率小于“神舟八號”的運行速率．故A正確；B、根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力：T=，M為地球的質(zhì)量，r為軌道半徑．由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的周期大于“神舟八號”的周期．故B錯誤．C、根據(jù)“天宮一號”和“神舟八號”繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力：得：a=由于“天宮一號”的軌道半徑大于“神舟八號”的軌道半徑，所以“天宮一號”的向心加速度小于“神舟八號”的向心加速度，故C正確．D、第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，所以“神舟八號”和“天宮一號”實現(xiàn)對接后，運行速率小于第一宇宙速度．故D錯誤．故選AC．點評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應用．要比較一個物理量大小，我們應該把這個物理量先表示出來，在進行比較．5、D【答案解析】

A.由題知輪胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，兩者夾角為，則地面對輪胎的摩擦力做負功，故選項A錯誤；B.由于重力方向豎直向下，與輪胎的位移方向相互垂直，故重力不做功，故選項B錯誤；C.設拉力與水平方向的夾角為，由于是銳角，所以繩子的拉力對輪胎做正功，故選項C錯誤；D.根據(jù)動能定理可知輪胎所受的合力不做功，故選項D正確。6、A【答案解析】

貨輪拖拽船所需的拉力與其速度成正比，即：，根據(jù)功率方程：，可以得到：，所以，BCD錯誤，A正確7、BC【答案解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，選項A錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，選項B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運行的過程中，只有地球的引力對衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機械能守恒，選項D錯誤；故選BC.【答案點睛】解決本題的關鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬有引力提供向心力解決問題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關系確定．8、CD【答案解析】

A、油滴處于平衡狀態(tài)，則說明小球受到的重力等于電場力，故，電場力向上，故小球帶負電，因電容器兩端的電壓不變，當將下極板豎直向下移動一段距離時，兩板間的距離增大，則由可知，兩板間的場強減小，故油滴受到的電場力減小，故合力向下，故油滴將向下運動，故AB錯誤；C、由可知d增大，則電容C減小，故C正確；D、根據(jù)知電荷量減小，故D正確。9、BCD【答案解析】

A．當a到達底端時，b的速度為零，b的速度在整個過程中，先增大后減小，動能先增大后減小，所以輕桿對b先做正功，后做負功，說明桿對b先是推力、后是拉力，故b的加速度與速度先同方向后反方向，故A錯誤；B．b的速度在整個過程中，先增大后減小，所以a對b的作用力先是動力后是阻力，所以b對a的作用力就先是阻力后是動力，所以在b減速的過程中，b對a是向下的拉力，此時a的加速度大于重力加速度，故B正確；C．a(chǎn)運動到最低點時，b的速度為零，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：vA=，故C正確；D．a(chǎn)、b整體的機械能守恒，當a的機械能最小時，b的速度最大，此時b受到a的推力為零，b只受到重力的作用，所以b對地面的壓力大小為mg，故D正確。故選BCD?！敬鸢更c睛】解決本題的關鍵知道a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒，以及知道當a的機械能最小時，b的動能最大．10、AB【答案解析】試題分析：根據(jù)得，，軌道半徑越大，周期越大，可知冥王星的公轉(zhuǎn)周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故A正確；根據(jù)，可以得到：則半徑越大，則速度越小，故選項B正確；根據(jù)得，，兩者的質(zhì)量關系已知，但是半徑關系未知，無法比較表面的重力加速度，故C錯誤；根據(jù)公式：，則第一宇宙速度為：，兩者的質(zhì)量關系已知，但是半徑關系未知，無法比較第一宇宙速度大小，故選項D錯誤．考點：萬有引力定律的應用【名師點睛】根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期、加速度與軌道半徑的關系，從而比較大?。鶕?jù)萬有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表達式，從而分析比較．11、AD【答案解析】A、對兩個球組成的系統(tǒng),只有重力和細桿的彈力做功,機械能守恒,所以小球N的機械能減小量等于小球M的機械能增加量，故A正確；B、在轉(zhuǎn)動過程中，由于兩個小球有動能，根據(jù)機械能守恒，可知小球N的重力勢能減小量不等于小球M的重力勢能增加量，故B錯誤；C、由于小球M和小球N的質(zhì)量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力對小球N做功的絕對值大于重力對小球M做功的絕對值，故C錯誤；D正確；故選AD點睛：本題關鍵是明確兩個球系統(tǒng)機械能守恒,而單個球的機械能不守恒,結(jié)合機械能守恒定律和動能定理列式分析即可.12、D【答案解析】最高點的臨界情況：，解得

根據(jù)動能定理得，解得：．

若不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有：，解得

所以或，故D正確，ABC錯誤．點睛：解決本題的關鍵知道小球在內(nèi)軌道運動最高點的臨界情況，以及能夠熟練運用動能定理．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.151.18在誤差范允范圍內(nèi)A,B組成的系統(tǒng)機械能守恒9.70【答案解析】

（1）根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，計數(shù)點5的瞬時速度，則系統(tǒng)動能的增加量：，系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=（mA-mB）gh=0.1×9.8×（38.4+11.6）×10-1J=1.18J．在誤差允許的范圍內(nèi)，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒．（1）根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律得：，解得：，圖線的斜率：，代入數(shù)據(jù)得：g=9.70m/s1．14、(1)保持不變(2)左右(3)①5.8g②24.50③850.05【答案解析】

第一空.為了保證小球A滾到斜槽底端時速度相同，則步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應保持不變；第二空.根據(jù)天平的使用規(guī)則，測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的左盤；第三空.根據(jù)天平的使用規(guī)則,應該在右盤放上一個5g砝碼；第四空.天平讀出m2=5.8g；第五空.由刻度尺讀出，碰后x1=24.50cm；第六空.m1x1+m2x3=17.0×24.50+5.8×74.75=850.05g·cm三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）4.0N；（2）0.20m；（3）－1.64J．【答案解析】

（1）當時，滑塊與彈簧開始分離，此后滑塊受重力、斜面的支持力和摩擦力，滑塊開始做勻減速直線運動．根據(jù)加速度的大小，結(jié)合牛頓第二定律求出摩擦力的大?。?）當時彈簧恰好恢復原長，所以此時滑塊與出發(fā)點間的距離d等于時彈簧的形變量x，結(jié)合彈性勢能的表達式，根據(jù)動能定理求出d的大?。?/p>

（3）物塊速度減為零后反向做勻加速直線運動，根據(jù)運動學公式和牛頓第二定律分別求出各段過程中的位移的大小，從而得出摩擦力做功的大?。绢}目詳解】（1）當時，滑塊與彈簧開始分離，此后滑塊受重力、斜面的支持力和摩擦力，滑塊開始做勻減速直線運動．由題中的圖乙可知，在這段過程中滑塊加速度的大小為：；根據(jù)牛頓第二定律有：，代入數(shù)據(jù)解得：；（2）當時彈簧恰好恢復原長，所以此時滑塊與出發(fā)點間的距離d等于t0=0時彈簧的形變量x，所以在0～0.14s時間內(nèi)彈簧彈力