2023年安徽省六安市舒城中学仁英班物理高一第二学期期末学业水平测试试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、(本题9分)某实践小组到一家汽车修理厂进行实践活动，利用传感器、计算机等装置进行多次实验测得，一辆质量为1.0×104kg的汽车从静止开始沿直线运动，其阻力恒为车重的0.05倍，其牵引力与车前进距离的关系为F＝103x＋Ff0(0＜x＜100m)，Ff0为阻力．当该汽车由静止开始沿直线运动80m时，g取10m/s2，合外力做功为()A．3.2×106J B．1.04×107J C．6.4×106J D．5.36×107J2、(本题9分)如图所示，小球系在竖直拉紧的细绳下端，球恰又与光滑斜面接触并处于静止状态，则小球受到的力有（）A．重力和绳对它的拉力B．重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力C．重力和斜面对球的支持力D．绳对它的拉力和球对斜面的压力3、(本题9分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网.其原因是()A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大4、(本题9分)地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为；地球同步卫星所需的向心力为，向心加速度为，线速度为，角速度为．设三者质量相等，则()A．=> B．=> C．=> D．>=5、(本题9分)关于力和运动的关系叙述正确的是（）A．力是维持物体运动的原因B．物体受到力的作用，其运动状态一定会改变C．在多个力作用下做匀速运动的物体，若去掉其中的一个力，其运动速度一定减小D．物体不受力的作用时也能运动6、平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时的瞬时速率为A．v0 B．2v0 C．. D．7、如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是()A．卫星在A点的速度最大B．卫星在C点的速度最大C．卫星在A点的加速度最大D．卫星在C点的加速度最大8、如图，长木板M原来静止于光滑水平面上，木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板，当m相对于M滑行7cm时，M向前滑行了4cm，则在此过程中（）A．摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4B．m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4C．m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶19、(本题9分)如图所示，将两个等量异种点电荷分别固定于A、B两处，AB为两点电荷的连线，MN为AB连线的中垂线，交AB于O点，M、N距两个点电荷较远，以下说法正确的是（）A．沿直线由A到B,各点的电场强度先减小后增大B．沿直线由A到B,各点的电势升高C．沿中垂线由M到O，电场强度增大D．将一正电荷从M点移到O点，电场力做正功10、(本题9分)老师说：“下午2点上课，2点45分下课”，学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，正确的是()A．蓝仔说，2点是时刻B．红孩说，2点是时间C．紫珠说，一节课45分钟是指时间D．黑柱说，2点45分是时间11、(本题9分)下列关于电源的说法，正确的是（）A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大．B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功12、如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球放在弹簧上端（与弹簧不连接）。弹簧处于压缩状态，用一条拉紧的细线系住，此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。现剪断细线，弹簧将小球向上弹起，经△t时间，小球上升到最高点，上升的最大高度为h。在此过程中，下列判断正确的是（）A．小球速度最大时上升的高度小于B．地面对弹簧冲量的大小为mg△tC．剪断细线前弹簧的弹性势能为mghD．小球最大速度的大小为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)宇航员在某星球表面，将一小球从离地面h高处以初速v0水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，万有引力恒量为G，则该星球表面重力加速度为，该星球的平均密度为14、如下图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比_________________，向心加速度大小之比_________________。15、(本题9分)甲、乙俩物体以大小相等的线速度做匀速圆周运动，它们的质量之比为1:3，轨道半径之比为3:4，则甲、乙两物体的角速度大小之比为____，向心加速度大小之比为___。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．17、（10分）如图所示，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段长度为l=2.5m，上面铺设特殊材料，小物块与其动摩擦因数为μ=0.3，轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于原长状态。可视为质点的质量m=1kg的小物块从轨道右侧A点以初速度v0=6m（1）弹簧获得的最大弹性势能Ep（2）小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能Ek（3）当R满足什么条件时，小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。

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、A【答案解析】x＝0时牵引力为F1＝Ff0＝0.05mg＝5000N当x＝80m时牵引力为F2＝(1000×80＋0.05×10000×10N)＝85000N，故整个过程中平均牵引力为整个过程中合力做功为W＝(F－f0)x＝(45000－5000)×80J＝3.2×106J.故A正确；故选A点睛：从数学函数可以看出汽车牵引力大小随位移的变化是线性函数，所以在求牵引力做功时可以用平均值来求功的大小．2、A【答案解析】

如图所示细绳竖直拉紧，说明细绳对小球的力为竖直方向，假设小球受斜面的弹力则弹力一定垂直于斜面向上，而重力竖直向下，拉力向上，则三力的合力不可能为零，故小球不可能处于平衡状态，故小球一定不受斜面的弹力，故小球只受重力和绳子对它的拉力；A．重力和绳对它的拉力，与结论相符，选项A正确；B．重力、绳对它的拉力和斜面对它的弹力，与结论不相符，选项B错误；C．重力和斜面对球的支持力，与结论不相符，选项C错误；D．绳对它的拉力和球对斜面的压力，与结论不相符，选项D错误；故选A．3、C【答案解析】

发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，速度大，则所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，C正确．4、D【答案解析】

题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．【题目详解】根据题意三者质量相等，轨道半径，物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故，故A错误；由选项A的分析知道向心力，故由牛顿第二定律，可知，故B错误；由A选项的分析知道向心力，根据向心力公式，由于m、R一定，故，故C错误；同步卫星与地球自转同步，故，根据周期公式，可知卫星轨道半径越大，周期越大，故，再根据，有，故D正确；故选D．【答案点睛】本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．5、D【答案解析】

A．力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，故A错误；B．物体受到力的作用，但合外力为零，其运动状态不会改变，故B错误；C．在多个力作用下做匀速运动的物体，若去掉其中的一个力，其余力的合力与这个力大小相等，方向相反，若其余力的合力与度度方向相同，则其运动速度增大，故C错误；D．根据牛顿第一定律可知，物体不受力的作用时，物体保持静止或匀速直线运动，故D正确；故选D．【答案点睛】力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力，物体在不受外力或受平衡力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态．6、D【答案解析】根据v1t＝gt2得，t=，竖直分速度vy=gt=2v1．根据平行四边形定则知，瞬时速率．故选D.点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．7、AC【答案解析】

AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误8、BC【答案解析】

A．滑块与木板间的摩擦力为相互作用力，而作用时间相同，由冲量可知摩擦力对m与M的冲量大小之比等于1:1，故A错误；B．对滑块和木板分别由动能定理其中，，可得m减小的动能与M增加的动能之比为故B正确；C．m与M系统损失的机械能等于一对滑动摩擦力做功的代数和，有其中相对路程，联立可得故C正确；D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比为故D错误。故选BC。9、ABC【答案解析】

由电场线的分布可知，沿直线由A到B，电场线先变疏后变密，则电场强度先减小后增大。故A正确。电场线方向由B到A，根据顺着电场线方向电势降低可知，沿直线由A到B，各点的电势一直升高。故B正确。沿中垂线由M到O，电场线越来越密，电场强度一直增大，故C正确。MN是一条等势线。将一正电荷从M点移到O点，电场力不做功，故D错误。10、AC【答案解析】

2点上课，2点45分下课均指时刻，上课的45分钟是时间，A、C正确；BD错；故选AC11、BD【答案解析】

A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与电源向外提供的电能的多少无关．故A错误．B．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映了电源非静电力做功本领的大小，电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大．故B正确．C．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，电源的电动势与外电路无关．故C错误．D．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功，选项D正确；故选BD.【答案点睛】本题考查电动势的概念，要明确电动势与电势差的区别，要抓住电动势的物理意义、定义和欧姆定律来强化理解．电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，不是同一物理量的不同叫法．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．12、ABC【答案解析】

A.设初始时弹簧的压缩量为，由能量的转化与守恒可知：初始由平衡条件可得：速度最大时，弹簧的压缩量为：当速度最大时，小球上升的高度为：由以上方程解得：，，故A正确。B.以球和弹簧为研究对象，向上的方向为正方向，由动量定理可得：解得地面对弹簧的冲量为，故B正确。C.在整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能，即弹簧的弹性势能为，故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程，弹簧释放的弹性势能为：由能量的转化与守恒可得：以上方程解得：，故D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、2v0【答案解析】试题分析:（1）设月球的密度为ρ，月球的重力加速度为g，小球在月球表面做平抛运动则：水平方向：s=v0t,竖直方向：h=（2）月球表面的物体受到的重力等于万有引力为：mg=GMmR2,月球的质量为：考点：考查万有引力定律及其应用．【名师点睛】本题要抓住万有引力与平抛运动联系的桥梁是重力加速度g，知道根据万有引力等于重力是求星球质量的常用思路．14、ωA：ωB：ωC＝2：2：2aA：aB：aC＝2：4：2【答案解析】

A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍，根据v=rω，知ωA：ωB=2：2．A、C共轴转动，角速度相等，即ωA：ωC=2：2．所以ωA：ωB：ωC=2：2：2。A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍，根据a=v2/r，知aA：aB=2：2，A、C具有相同的角速度，根据a=rω2，知aA：aC=2：2．所以aA：aB：aC=2：9：2。15、4:34:3【答案解析】根据角速度表达式得：ω=vr；做圆周运动物体向心加速度为：a=v2r；根据题中所给速度、质量、半径关系，联立可得：ω甲：ω乙=4：3；a三．计算题(22分)16、（1）（2）（3）增大S可以通过减小q、U或增大m的方法．提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力．【答案解析】试题分析：（1）根据动能定理有解得：（2）在与飞船运