2023届北京市北方交通大学附属中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题（含答案解析）

2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连接，用手将弹力球以某一竖直向下的初速度抛出，抛出后手保持不动。从球抛出瞬间至球第一次到达最低点的过程中（弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力），下列说法正确的是（）A．绳刚伸直时，球的动能最大B．该过程中，球的机械能守恒C．该过程中，重力对球做的功等于球克服绳的拉力做的功D．该过程中，轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大2、(本题9分)决定平抛物体在空中运动时间的因素是（）A．初速度B．抛出时物体的高度C．抛出时物体的高度和初速度D．以上说法都不正确3、发现“所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆”的规律的科学家是A．第谷 B．开普勒 C．牛顿 D．卡文迪许4、如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行并击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G.则下列结论正确的是()A．导弹在C点的速度大于GMB．导弹在C点的速度等于3C．导弹在c点的加速度等于GMD．导弹在C点的加速度大于GM5、在一次足球比赛中，球从位于球门正前方的罚球点踢出后，在空中飞行的速率与时间的关系如图所示。已知球在t2时刻刚好飞入球门，不计空气阻力，则罚球点到球门的距离为A．v2t2 B．v1t2 C．v3t2 D．6、(本题9分)下列说法正确的是A．物体做匀速运动，它的机械能一定守恒B．物体所受合外力的功为零，它的机械能一定守恒C．物体所受的合外力等于零，它的机械能一定守恒D．物体所受合外力不等于零，它的机械能可能守恒7、(本题9分)如图所示，有M和N两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动．两颗卫星相比较A．M的线速度较大B．M的角速度较大C．N的线速度较大D．N受到的万有引力较大8、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL9、(本题9分)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面10、(本题9分)如图所示，光滑水平地面上静置着由弹簧相连的木块A和B，开始时弹簧处于原长状态，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度v向右运动，若mA>mB，则（）A．当弹簧压缩到最短时，B的速度达到最大B．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定小于B的速度D．当弹簧再次恢复原长时，A的速度可能大于B的速度11、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道．ab水平．长度为2R；bc是半径为R的四分之一的圆弧．与ab相切于b点．一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点从静止开始向右运动．重力加速度大小为g．则A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a到c的过程中．动能增量为2mgRC．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，重力势能增量为3mgRD．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，水平外力做功为4mgR12、如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是A．如果，则小球能够上升的最大高度为B．如果，则小球能够上升的最大高度为RC．如果，则小球能够上升的最大高度为D．如果，则小球能够上升的最大高度为2R二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为s0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块所受摩擦力小于使滑块沿斜面下滑的重力分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失(即碰撞前后速度反向，大小不变)，则从滑块开始运动到最后停止全程所产生的热量为_____________．14、(本题9分)真空中有两个点电荷q1=+2.010-8C和q2=-3.010-8C，距离1m，则它们之间的库仑力为____力（填“吸引”或“排斥”），大小为__N。（静电力常量为k=9.0109Nm2/C2）15、(本题9分)如图所示，是自行车传动结构的示意图，假设脚踏板每N秒转一圈，已知后轮半径R，大齿轮半径r1，小齿轮半径r三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R=5m的半圆,圆管截面半径r＜＜R.有一质量为m=1Kg、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0=15m/s射入圆管,问:(1)小球从C端出来的速度多大?(2)在小球从C端出来运动到AB轨道上的位置距B点多远？17、（10分）(本题9分)从某高度处以v0=15m/s的初速度水平抛出一物体，经时间t=2s落地，g取10m/s2，求：物体抛出时的高度y

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【答案解析】

A、绳伸直前，球在做加速运动。绳伸直以后，开始阶段，重力大于绳的拉力，合力向下，球的速度增大，故球的动能增大，当重力与拉力相等时球的速度最大，动能最大，故A错误；B、由于绳的拉力对球做功，所以球的机械能不守恒，故B错误；C、该过程中，由于球的动能减小，根据动能定理知重力对球做的功与绳的拉力做的功之和为负值，所以重力对球做的功小于球克服绳的拉力做的功，故C错误；D、由于只有重力和弹性绳的弹力做功，所以球、绳和地球组成的系统机械能守恒，则轻绳的弹性势能、小球的动能和重力势能之和保持不变，重力势能一直在减小，则轻绳的弹性势能和小球的动能之和一直增大，故D正确；2、B【答案解析】

平抛运动下落时只要接触到地面即不能再运动，故由可得：即下落时间只与抛出点的高度有关，和水平初速度无关A.初速度与分析不符，故A项错误；B.抛出时物体的高度与分析相符，故B项正确；C.抛出时物体的高度和初速度与分析不符，故C项错误；D.以上说法都不正确与分析不符，故D项错误。3、B【答案解析】

开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆轨道的一个焦点上．所以发现所有行星绕太阳运行的轨道是椭圆的科学家是开普勒．故选B.4、C【答案解析】

AB.对于位于离地高为h的轨道上匀速运动的物体有：GMmR+h2=其速度v=GMR+h，导弹从C点做向心运动，速度应小于GMCD.根据牛顿第二定律在C点有：GMmR+h2导弹在C点的加速度a=GMR+h5、B【答案解析】

不计空气阻力，足球在空中做斜上抛运动，足球在t1时刻速度最小，到达最高点，此时足球只有水平速度，所以足球的水平分速度等于v1。足球水平方向做匀速直线运动，则罚球点到球门的距离为s=v1t1．A.v1t1，与结论不相符，选项A错误；B.v1t1，与结论相符，选项B正确；C.v3t1，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；6、D【答案解析】

机械能守恒的条件是当只有重力和弹力做功的条件下，其他外力不做功或做功的代数和为零，机械能守恒，所以只有D选项正确，A、B、C均错．7、CD【答案解析】

A、C、由万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的线速度小，故M的线速度较小，故A错误，C正确.B、由，解得：，可知半径大的角速度小，故M的角速度较小，故B错误.D、由万有引力表达式，可知质量相等，半径小的万有引力大，故N受的万有引力大，故D正确.故选CD.【答案点睛】本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小．8、CD【答案解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．9、BD【答案解析】

鱼缸向右加速运动，桌布对鱼缸摩擦力的方向向右，故A错误；鱼缸在桌布上加速运动，脱离桌布后在桌面上做减速运动，加速度大小相等，且加速运动的末速度等于减速运动的初速度，故可知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，故B正确；鱼缸受的摩擦力只与鱼缸的重力和摩擦因数有关，故若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，故C错误；若猫减小拉力，若鱼缸能与桌布保持相对静止，故鱼缸能滑出桌面，故D正确．故选BD．10、BC【答案解析】

A、A开始压缩弹簧，A做减速运动，B做加速运动，当两者速度相等时，弹簧压缩最短，然后B继续做加速运动，A继续做减速运动，所以弹簧压缩到最短时，B的速度不是达到最大，A错误；BCD、弹簧压缩到最短时，两者速度相等，然后B继续做加速，A继续做减速运动，直到弹簧恢复原长，此时B的速度达到最大，大于A的速度，接着A加速，B减速，弹簧被拉伸，当弹簧被拉伸到最长时，AB共速，A继续加速，B继续减速，再次恢复原长时，A的速度增加到，此时B的速度为零，当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右，故BD正确；C错误。故选BD．11、BC【答案解析】设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c，选项A错误；小球从a到c的过程中，动能增量为，选项B正确；小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有：，上升的高度；此段时间内水平方向的位移为：，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球的重力势能增量为3mgR；小球在水平方向的位移为：L=3R+2R=5R，水平外力做功为5mgR，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题主要是考查功能关系；机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少；注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”，不是从a到c的过程，这是易错点．12、ABD【答案解析】

A、当v0，根据机械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度为时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为．故A正确．B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，则小球能够上升的最大高度为R．故B正确．C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v1．则在最高点，有mg＝m从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：，解得v1，所以v0时，小球不能上升到圆轨道的最高点，会脱离轨道，在最高点的速度不为零．根据，知最大高度h．故C错误．D、当，由上分析知，上升的最大高度为1R．故D正确．故选ABD．二．填空题(每小题6分，共18分)13、Q=【答案解析】

滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端，取斜面底边所在的水平面为零势能面，根据能量守恒定律，滑块的机械能全部转化为内能：Q=1点晴：由题意：滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，滑块与挡板碰撞后向上运动的过程中，不能停在最高点，又向下滑动，滑块的机械能不断减小，最终滑块停在斜面底部，根据能量守恒求解．14、吸引5.410-6【答案解析】

真空中两个点电荷q1、q2为异种电荷，它们之间的库仑力为吸引力；根据库仑定律，它们之间的库仑力F=k=9.0109N=5.410-6N。15、2πR【答案解析】脚踏板转动周期为N，则大齿轮的角速度为：ω=2πN

大齿轮和小齿轮的线速度大小相等，所以有：ω'ω=r1r点睛：解决本题的关键知道靠链条传动