2023届江苏省南通市南通中学高一物理第二学期期末考试试题（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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于2、(本题9分)物体的惯性大小取决于（）A．物体的运动速度 B．物体的质量C．物体的加速度 D．物体受到的合力3、(本题9分)如图所示，平行金属板中带电油滴P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器的滑片向b端移动时（）A．R3上消耗的功率逐渐增大B．电流表读数减小，电压表读数增大C．质点P将向上运动D．电源的输出功率逐渐增大4、如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为2m的小物块从槽上高为h处开始自由下滑，运动到水平面之后与弹簧相互作用，被向左反弹回来，下列说法正确的是A．在下滑过程中，槽对物块的支持力对物块始终不做功B．物块第一次滑到槽底端时，物块与槽的速度大小之比为2：1C．整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统动量守恒D．物块被弹簧反弹后不能追上槽5、(本题9分)宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象．若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（）A．0 B． C． D．6、某星球在膨胀过程中，半径变为原来的2倍，若星球的质量不变，则它表面的重力加速度变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍7、(本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，沿斜面上升的最大高度为h，则在物体沿斜面上升的过程中()A．物体克服摩擦力做功B．物体的重力势能增加了C．物体的动能减少了D．物体的机械能损失了8、2017年10月24日，在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km，“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km。有关这两颗卫星的说法正确的是A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期D．“风云四号”卫星的角速度小于“碳卫星”的角速度9、(本题9分)我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利．如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G．下列说法中正确的是A．图中探月卫星正减速飞向B处B．探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速C．由题中条件可以算出月球质量D．由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小10、(本题9分)如图所示，长L=0.5m细线下端悬挂一质量m=0.1kg的小球，细线上端固定在天花板上O点．将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.下列说法正确的是A．细线拉力大小为0.8NB．细线拉力大小为1.25NC．小球运动的线速度大小为1.5m/sD．小球运动的线速度大小为m/s11、(本题9分)一个小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功8J，除重力之外其他力做功3J．关于小球的能量，下列说法正确的是（）A．在a点的重力势能比在b点多8JB．在a点的动能比在b点多11JC．在a点的机械能比在b点少3JD．在a点的机械能比在b点多3J12、小宏同学用力把质量为4kg的物体由静止向上提高1m，物体获得2m/s的速度，下列说法正确的是（g取10m/s2）A．物体动能增加了8J B．物体重力势能增加了40

JC．人对物体做的功为8J D．合外力对物体做的功为48J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）实验装置如图所示，利用自由落体运动验证机械能守恒定律。（1）为验证机械能守恒定律，下列物理量中，需用工具直接测量的有_______，通过计算间接测量的有_______A．重物的质量B．重力加速度C．重物下落的高度D．重锤下落的瞬时速度（2）关于本实验的误差，下列说法中不正确的是________A．选择质量较小的重物，有利于减小误差B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带有利于减小误差C．先松开纸后接通电源会造成较大的误差D．本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用（3）在实验中，质量为m=1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s，那个打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp=________J，此过程中物体动能的增加量Δ（4）本实验中，纸带记录的点到起点O的距离为h,打对应点时重物的速度为v,若以v22为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v214、（10分）(本题9分)用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，g取9.8/s2（1）下列做法正确的有____________A．图甲中的两限位孔必须在同一竖直线上B．实验中需要测量出重锤的质量C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器D．为了减小实验误差，应选用密度较大的重锤（2）若重锤质量为m．选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒．重物减少的重力势能是______J，打下C点时重物的动能是________J．（结果保留三位有效数字）（3）实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一现象的原因是_____三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q，静电力常量为k，推导距离点电荷r处的电场强度E的表达式．（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M，半径为R，引力常量为G．a．请参考电场强度的定义，推导距离地心r处（其中r≥R）的引力场强度E引的表达式．b．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r处（其中r＜R）的引力场强度E引的表达式．16、（12分）(本题9分)如图，质量分别为1kg和3kg的玩具小车A、B静置在水平地面上，两车相距s=8m。小车A在水平恒力F=8N作用下向着小车B运动，恒力F作用一段时间t后撤去，小车A继续运动与小车B发生碰撞，碰撞后两车粘在一起滑行d=0.25m停下。已知两车碰撞时间极短，两车运动过程所受的阻力均为自身重力的0.2倍，重力加速度g=10m/s2。求：（1）两个小车碰撞后的速度大小；（2）小车A所受恒力F的作用时间t。17、（12分）(本题9分)一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上．若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【答案解析】

CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；

AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故AB错误；2、B【答案解析】

一切物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，故B正确，A、C、D错误；故选B．3、D【答案解析】

A、当滑动变阻器R的滑片向b端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流I增大．电容器板间电压等于R3的电压．R减小，并联部分的总电阻减小，则R3的电压减小，R3上消耗的功率逐渐减小，故A错误；B、流过电流表的电流IA＝I﹣I3，I增大，I3减小，则IA增大，所以电流表读数增大，R的电压U＝U3﹣U2，U3减小，U2增大，则U减小，所以电压表读数减小，故B错误；C、电容器的电压减小，则电容器板间场强减小，质点P所受的电场力减小，所以质点P将向下运动，故C错误；D、由于R1的阻值和电源内阻r相等，则外电路总电阻大于电源的内阻r，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，D正确．4、D【答案解析】

A.在下滑过程，槽对物块的支持力与物块位移夹角不垂直，支持力对物块做功，故A错误.B.物块与槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得;故B错误.C.整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故C错误.D.物块与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，物块离开弹簧后的速度大小不变，由于物块的速度小于槽的速度，物块不可能追上槽，故D正确.5、B【答案解析】对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞船所在位置的重力，即，可得飞船的重力加速度为，故选B．【考点定位】万有引力定律的应用．6、D【答案解析】

根据可知，，若星球的质量不变，半径变为原来的2倍，则它表面的重力加速度变为原来的；ABC.此三项错误；D.此选项正确；7、BD【答案解析】

AD．物体的加速度为，根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，得到摩擦力，克服摩擦力做功：，机械能的损失量为；故A错误，D正确．B．物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故B正确；C．动能损失量等于合外力做的功的大小，即有，故C错误．8、BD【答案解析】

根据，可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误；由，有，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确；由可得可知，风云四号卫星的周期大于碳卫星的周期，选项C错误；根据可知，风云四号卫星的角速度小于碳卫星的角速度，选项D正确；故选BD.9、BC【答案解析】

A．探月卫星关闭动力后只受到月球的吸引力而逐渐靠近月球表面，此过程为加速过程，选项A错．B．进入圆形轨道之前为椭圆轨道，二者相切与B点，相对于圆轨道，原来的运动在B点为离心运动，所以，而对圆形轨道则有，可得，所以进入环月轨道要减速，选项B对．C．在环月轨道运行过程有，整理得月球质量，选项C对．D．由题中条件找不到卫星质量，而且所以的圆周运动公式中卫星质量都消去了，所以无法计算探月卫星受到月球引力大小，选项D错．10、BC【答案解析】

AB．细线拉力在竖直方向分力平衡重力，，T=1.25N，A错误B正确CD．细线拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系可得，小球运动的线速度大小为1.5m/s，C正确D错误11、AC【答案解析】

A．重力做功等于重力势能的变化量,重力做功8J，所以重力势能减小8J，故A正确；B．从a点运动到b点的过程中，合外力做功为11J，根据动能定理可知，动能增加11J，所以在a点的动能比在b点少11J，故B错误；CD．机械能的变化取决于除重力以外的力，故机械能增加了3J，在a点的机械能比在b点少3J，故C正确；D错误。故选AC．点睛：解决本题需掌握:重力做功等于重力势能的变化量;合力做功等于动能的变化量;除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量.12、AB【答案解析】

A.物体动能的增加量J故A正确；B.物体重力势能的增加量J故B正确；C.人对物体做的功等于物体机械能的增加量，则有：J故C错误；D.根据动能定理可知，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，则有：J故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）C；D（2）A（3）2.28；2.26（4）过原点的倾斜直线；重力加速度【答案解析】

第一空、第二空．重物在下落过程中动能的增加量为12mv第三空．为减小重物所受空气阻力，应该选择质量较大、体积较小的重物，有利于减小误差，故A错误；选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差，故B正确；一般是先接通电源，后释放纸带，所以松开纸后接通电源会造成较大的误差，故C正确；本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，故D正确。本题选不正确的，故选A。第四空．从打下起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量为△Ep＝mghOB＝1×9.8×23.25×10−2J＝2.28J；第五空．打下B点时，重物的速度为vB＝OC-OA2T＝(32.50-15.50)×10-22×0.04m/s＝2.125m/s，由于初速度为零，则重物动能的增加量为△Ek＝1214、AD2.68m2.59m重物受到的空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力【答案解析】（1）A、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，故A正确．B、因为在该实验中要比较的是mgh、的大小关系，故m可约去，不需要测量重锤的质量，故B错误．C、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误．D、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故D正确．故选AD．（2）重物减少的重力势能为：，根据匀变速直线运动的推论，可得C点的速度为，则打下C点时的动能为．（3）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．【答案点睛】了解实验中的注意事项后分析解答．重物减少的重力势能为mgh，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点C时的速度大小，从而求出动能；由于空气阻力和摩擦力阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）a．b．【答案解析】

（1）由，，得（2）a．类比电场强度定义，，由，得b．由于质量分布均匀的