陜西省西安工業(yè)大學附中2023年物理高一第二學期期末復(fù)習檢測模擬試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、作簡諧運動的物體,回復(fù)力和位移的關(guān)系圖是下圖所給四個圖像中的().A． B． C． D．2、鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度等于，則（）A．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于D．這時鐵軌對火車的支持力大于3、(本題9分)關(guān)于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是（）A．彈簧的彈性勢能跟拉伸（或壓縮）的長度有關(guān)B．彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大D．彈性勢能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)4、物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服F2做功8J，則F1A．-2J B．2J C．10J D．5、(本題9分)2019年4月10日晚9時許，全球多地天文學家同步公布的首張黑洞照片（如圖）。假設(shè)銀河系中兩個黑洞A、B，它們以二者連線上的O點為圓心做勻速圓周運動，測得A、B到O點的距離分別為r和2r。黑洞A、B均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星球?qū)诙吹囊?，兩黑洞的半徑均遠小于它們之間的距離。下列說法正確的是（）A．黑洞A、B的質(zhì)量之比為1∶2B．黑洞A、B所受引力之比為1∶2C．黑洞A、B的角速度之比為1∶2D．黑洞A、B的線速度之比為1∶26、(本題9分)如圖甲所示，將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h．若將質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球，分別以同樣大小的速度v0從半徑均為的豎直圓形光滑軌道的最低點水平向右射入軌道，軌道形狀如圖乙、丙、丁、戊所示．在質(zhì)量分別為2m、3m、4m、5m的小球中，能到達的最大高度仍為h的是（）(小球大小和空氣阻力均不計)A．質(zhì)量為2m的小球B．質(zhì)量為3m的小球C．質(zhì)量為4m的小球D．質(zhì)量為5m的小球7、張家界百龍?zhí)焯荩偢叨冗_335米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以達觀光平臺，若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，a-t圖像如圖所示．則下列相關(guān)說法正確的是（）A．t=4.5s時，電梯處于超重狀態(tài)B．t在5s~55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t=59.5時，電梯處于超重狀態(tài)D．t=60s時，電梯速度恰好為零8、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運動，a球的動量是5千克·米/秒，b球的動量是7千克·米/秒．當a球追上b球時發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．9、(本題9分)地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:510、從地面豎直向上拋出一物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．從地面至h＝4m，物體重力做功80JB．從地面至h＝4m，物體克服空氣阻力做功10JC．物體的質(zhì)量為1kgD．h＝0時，物體的速率為10m/s11、(本題9分)汽車由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)1s速度達到3m/s，則()A．在這1s內(nèi)汽車的平均速度是3m/sB．在這1s內(nèi)汽車的平均速度是1.5m/sC．汽車再向前行駛1s，通過的位移是3mD．汽車的加速度是3m/s212、(本題9分)如圖所示，輕繩的上端系于天花板上的O點，下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放。當繩擺到豎直位置時，與釘在O點正下方P點的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間前后，以下說法正確的是（）A．小球的線速度變小B．小球的角速度變大C．小球的向心加速度變小D．小球所受拉力的變大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在做“研究平拋物體的運動”實驗時，實驗裝置如圖所示，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向分別平移距離x、2x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球分別撞在木板上得到痕跡B、C．若木板每次移動距離x=15.00cm，測得A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表達式為v0=________．（用題給物理量符號表示）（2）小球初速度的測量值為________m/s．（保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.8kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器電源．上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示．請你分析數(shù)據(jù)回答下列問題(設(shè)整個過程中小車所受阻力恒定,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(1)該電動小車的最大速度為___m/s；(2)該電動小車關(guān)閉電源后小車運動的加速度大小為___m/s2；(3)該電動小車的額定功率為___W．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)如圖為某種魚餌自動投放器的裝置示意圖，其下部AB是一長為2R的豎直細管，上部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管管口，C處切線水平，AB管內(nèi)有原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置一粒質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的魚餌解除鎖定后彈簧可將魚餌彈射出去。投餌時，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，此時彈簧的彈性勢能為8mgR（g為重力加速度），不計魚餌在運動過程中的機械能損失，重力加速度為g，求：（1）魚餌到達管口C時的速度大小v1；（2）魚餌到達管口C時對管子的作用力大小和方向；（3）已知地面比水面高出1.5R，若豎直細管的長度可以調(diào)節(jié)，圓弧彎道管BC可隨豎直細管一起升降，求魚餌到達水面的落點與AB所在豎直線OO′之間的最大距離Lmax。16、（12分）(本題9分)從某高處以6m/s的初速度、以30°拋射角斜向上拋出一石子，落地時石子的速度方向和水平線的夾角為60°，求：(1)石子在空中運動的時間；(2)石子的水平射程；(3)拋出點離地面的高度．(忽略空氣阻力，g取10m/s2)17、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強電場E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場強大小E1＝0.2N/C的勻強電場和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。

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、D【答案解析】

回復(fù)力和位移的關(guān)系式F=-kx，圖象為一次函數(shù)，且F與x方向相反，故選D。2、C【答案解析】

CD.火車在水平面內(nèi)運動，所以在豎直方向上受力平衡，所以鐵軌對火車的支持力FN的豎直分量與重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，F(xiàn)N＝，故C正確，D錯誤；

AB.鐵軌對火車的支持力FN的水平分量為FNsinθ=mgtanθ，火車在彎道半徑為R的轉(zhuǎn)彎處的速度，所以火車轉(zhuǎn)彎時需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火車輪緣對內(nèi)外軌道無擠壓，故AB錯誤；3、D【答案解析】

A、彈簧的彈性勢能是由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢能，拉伸（或壓縮）的長度越大，彈性勢能越大，故A正確；

B、彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，形變量相同時，勁度系數(shù)越大，彈性勢能越大，故B正確；

C、對于同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)一定，形變量越大，彈性勢能越大，故C正確；

D、彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，與使彈簧發(fā)生形變的物體無關(guān)，故D錯誤．【答案點睛】彈簧的彈性勢能是由于彈簧發(fā)生彈性形變而具有的勢能，與彈簧的形變量大小有關(guān)，與勁度系數(shù)有關(guān)，與其他因素無關(guān)．4、A【答案解析】

力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J與分析不符C.10J與分析不符D.1J與分析不符5、D【答案解析】

A．兩個黑洞A、B以二者連線上的O點為圓心做勻速圓周運動，構(gòu)成雙星系統(tǒng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，選項A錯誤；B．黑洞A、B間的萬有引力屬于相互作用力，大小相等，選項B錯誤；C．兩黑洞屬于同軸轉(zhuǎn)動模型，做勻速圓周運動的周期相同，則角速度相等，之比為1：1，選項C錯誤；D．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系知線速度與半徑成正比，黑洞A、B的線速度之比為1：2，選項D正確。故選D。6、C【答案解析】試題分析：甲圖將質(zhì)量為m的小球以速度v0豎直向上拋出，小球上升的最大高度為h，此時速度為零；乙圖將質(zhì)量為2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到達最大高度為h，則此時速度不為零，根據(jù)動能與重力勢能之和，大于初位置的動能與重力勢能，因此不可能；丙圖將質(zhì)量為3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若從最高點拋出，做斜拋運動，則此時速度不為零，根據(jù)機械能守恒可知，不可能達到h高度；丁圖將質(zhì)量為4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到達最大高度為h，則此時速度為零，根據(jù)機械能守恒定律可知，滿足條件；戊圖將質(zhì)量為5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若從最高點拋出，做斜拋運動，則此時速度不為零，根據(jù)機械能守恒可知，不可能達到h高度；故選C．考點：機械能守恒定律【名師點睛】考查機械能守恒定律的應(yīng)用，掌握曲線運動時，最高點的速度不為零，而直線運動最高點速度為零，是解題的關(guān)鍵．7、AD【答案解析】

A.電梯在t=0時由靜止開始上升，加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，此時加速度a>0。t=4.5s時，a>0，電梯也處于超重狀態(tài)，故A正確；B.t在5s~55s時間內(nèi)，a=0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內(nèi)繩索拉力不是最?。蔅錯誤；C.t=59.5s時，a<0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤．D.根據(jù)a-t圖象與坐標軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內(nèi)a-t圖象與坐標軸所圍的面積為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時，電梯速度恰好為0。故D正確．8、BC【答案解析】

由題，碰撞后，兩球的動量方向都與原來方向相同，a的動量不可能沿原方向增大．故A錯誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過程總動能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過程總動能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項可以看出，碰撞后a的動能不變，而b的動能增大，違反了能量守恒定律．故D錯誤．9、AC【答案解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【答案點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．10、BC【答案解析】

A.從地面至h=4m，物體重力勢能增加了80J，則物體重力做功-80J，故A項與題意不相符；B.從地面至h=4m，物體的機械能減少10J，根據(jù)功能關(guān)系知，物體克服空氣阻力做功10J．故B項與題意相符；C.由圖知，h=4m時Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C項與題意相符；D.h=0時，Ep=0，E總=100J，則物體的動能為Ek=E總-Ep=100J由E得：v0故D項與題意不相符。11、BD【答案解析】

根據(jù)平均速度公式為：v=0+v2=0+3【答案點睛】此題考查了勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用；關(guān)鍵是掌握加速度的求解公式a=v-v012、BD【答案解析】

細線與釘子碰撞的瞬間，小球的線速度大小不變，故A錯誤。根據(jù)v=rω知，與釘子碰撞后，半徑減小，則角速度增大，故B正確。根據(jù)a=v2/r知，半徑減小，則向心加速度增大，故C錯誤。根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-mg=mv2/r，半徑減小，拉力增大，故D正確。故選BD?！敬鸢更c睛】本題關(guān)鍵是確定線速度大小不變，當力與速度垂直時不做功，不改變速度的大?。畬τ诮撬俣?、向心加速度、拉力與線速度的關(guān)系要熟悉，是圓周運動中常用的知識．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.5【答案解析】

（1）在豎直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，聯(lián)立解得：．（2）根據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得：v0=1.5m/s14、1.52.02.4【答案解析】

（1）通過觀察紙帶可知，對應(yīng)每段標注的距離，小車運動的時間是相同的，根據(jù)瞬時速度的定義，紙帶上標注為6.00cm寬度處中間時刻對應(yīng)的速度為該小車的最大速度，則可得．（2）在關(guān)閉電源以后，小車在阻力的作用下做勻減速直線運動；根據(jù)紙帶上后四段來計算減速時的加速度，即（3）根據(jù)題意可知，小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，說明小車以最大速度運動階段，小車處于平衡狀態(tài)，牽引力和阻力大小相等，方向相反，則額定功率的大小為【答案點睛】理解實驗的本質(zhì)，利用相關(guān)的物理知識求解，要理解加速度等于零時小車的速度達到了最大這個條件．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）；（2）10mg，豎直向上；（3）11R【答案解析】

（1）魚餌到達管口C的過程中，機械能守恒，有：解得：v1=（2）設(shè)在C處管子對魚餌的作用下向下，大小為FN，由牛頓第二定律可得：解得：根椐牛頓第三定律可得魚餌對管子的作用力為10mg，方向豎直向上.（3）設(shè)AB長度為h，對應(yīng)平拋水平距離為x，由機械能守恒定律可得：