2023届湖南省衡阳四中物理高一下期末预测试题（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、(本题9分)自由下落的物体，它开始下落全程的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为（）A．1：2 B．C． D．2、(本题9分)如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为FN．重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，摩擦力对其所做的功为（）A． B． C． D．3、(本题9分)如图所示，质量为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，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g．若以地面为参考平面，下列说法正确的是：（）A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mghB．足球在最高点位置2时，机械能为mghC．如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少D．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh4、(本题9分)下列说法正确的是A．加速度变化的运动一定是曲线运动 B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力为零 D．匀速圆周运动的物体其向心力不变5、(本题9分)月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离r1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离r2大小关系为A．r1<r2 B．r1>r2 C．r1=r2 D．无法确定6、(本题9分)下列说法正确的是()A．牛顿对引力常量G进行了准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中B．20世纪的20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动C．开普勒第三定律=k,k为常数，与中心天体质量无关D．地面上的人观察高速飞行的火箭时，发现火箭里的时间变慢了；而火箭里的人观测地面时，发现地面的时间变快了7、(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。则A．开始汽车做匀加速运动，t(s)时速度达到v，然后做匀速运动B．开始汽车做匀加速运动，t(s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。C．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡D．开始时汽车牵引力恒定，t(s)后牵引力即与阻力平衡8、(本题9分)如图所示，一-轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连，开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹筑处于原长状态。在物体B上作用一水平向右的恒力F使物体，A、B向右运动。在此过程中，下列说法中正确的为（）A．合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量B．外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量C．外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D．外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和9、(本题9分)如图所示，光滑水平平台上有一质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮（定滑轮大小不计）的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且人手作用点离平台边缘竖直高度始终为h，当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则A．在该过程中，物块的运动速度增加B．人前进x时，物块的运动速率为C．在该过程中，物块受到拉力变小D．在该过程中，人对物块做的功为10、如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球A的速率大于小球B的速率B．小球A的运行周期等于小球B的运行周期C．小球A漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力D．小球A的角速度大于小球B的角速度11、(本题9分)如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的图像如图所示，下列选项正确的是A．a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度B．20s时，两物体相距最远C．a、b相遇两次D．第二次相遇在60s12、一根轻质弹簧的下端固定在水平地面，上端连接一个小球，静止时小球处于O点，如图所示．将小球向下压至A点位置（未超过弹簧的弹性限度）然后放开，小球将在竖直方向上下往复运动，小球到达的最高位置为B点，忽略空气阻力的影响．则关于小球从A点向上运动至B点的过程中，以下判断正确的是（）A．弹簧的弹力对小球始终做正功B．小球在O点时的动能达到最大C．小球在B点时弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组用如图1所示的实验装置“探究功与速度变化的关系”。(1)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。现把长木板右端垫高，在不挂钩码且打点计时器打点的情况下，轻推一下小车，若获得了如___________(选填“图2”或“图3”)所示的纸带，表明已平衡了摩擦力和其他阻力。(2)挂上质量为m的钩码，接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知打相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图4所示。实验中，钩码质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=___________，打B点时小车的速度v=___________。(3)以W为纵坐标，v2为横坐标，利用实验数据作出如图5所示的W—v2图像。通过图像可以得到的结论是______________________。14、（10分）(本题9分)气垫导轨是常用的种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦，我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律和机械能守恒定律，已知A的质量m1，B的质量ma.松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时，分别记下A、B到达C、D的运动时间t1和tb.在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置，设此时弹簧的弹性势能为Ep。c.给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平。d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离l1，B的右端至D板的距离l(1)实验步骤的正确顺序是_______。(填写步骤前的字母)(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________；验证机械能守恒定律的表达式是____________________________。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)坐标原点O处的波源t=0时刻开始沿着y轴方向做简谐运动，形成沿x轴正方向传播的简谐波。T=0.3s时刻，波刚传播到x=3m处的P点，t=0.3s时刻的波形如图所示。求：（1）波的传播速度大小；（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m处的Q点第一次到达波谷；（3）在图中画出t=0.5s时刻的波形（不用写出推导过程）。16、（12分）(本题9分)如图所示，一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从竖直圆弧轨道的点沿切线方向进入圆弧轨道（不计空气阻力，进入圆弧轨道时无机械能损失）.已知圆弧轨道的半径，为轨道圆心，为轨道竖直直径，与的夹角，小球到达点时的速度大小.取，求：（1）小球做平抛运动的初速度大小；（2）点与点的高度差；（3）小球刚好能到达圆弧轨道最高点，求此过程小球克服摩擦力所做的功.17、（12分）我国的航空航天事业取得了巨大成就，2010年20月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，“嫦娥二号”的质量为m，它绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h，已知引力常量G、月球质量M、月球半径R。求：(1)“嫦娥二号”绕月做匀速圆周运动的周期；(2)“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度与月球表面附近的重力加速度的大小之比。

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、D【答案解析】根据自由落体的运动规律有，．得，故A、B、C错误，D正确；故选D.【答案点睛】解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用．2、A【答案解析】试题分析：在B点有：．得．A滑到B的过程中运用动能定理得，，得．故A正确．考点：考查了动能定理的应用3、D【答案解析】

A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，故A错误；B．足球在最高点位置2时，重力势能为mgh，动能不等于零，则机械能大于mgh，选项B错误；C．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，故C错误；D．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，2、3两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，故D正确。故选D。【答案点睛】重力做功与路径无关，与零势能面的选取无关，只与物体的始末位置有关。重力做正功，重力势能减少；重力做负功（或表述为克服重力做功），重力势能增加。但要注意，重力势能的大小与零势能面的选取有关。4、B【答案解析】

A．变加速直线运动过程中，加速度变化，但属于直线运动，A错误；B．平抛运动过程中只受重力作用，加速度恒定，为匀变速曲线运动，B正确；CD．匀速圆周运动过程中向心力时刻指向圆心，其大小不变，但方向时刻变化，合外力不为零，CD错误．故选B.5、B【答案解析】

根据地球对月球的万有引力等于向心力：，解得：；根据地球对同步卫星的万有引力：，解得：，联立可得：，即r1>r2，故B正确，ACD错误．6、B【答案解析】

A、牛顿发现万有引力定律,于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中,卡文迪许对引力常量G进行了准确测定,故A错；B、20世纪的20年代建立了量子力学理论,它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动,故B正确；C、由公式可知，所以和中心天体的质量有关，故C错误；D、根据爱因斯坦相对论可知地面上的人观察高速飞行的火箭时，发现火箭里的时间变慢了；而火箭里的人观测地面时，发现地面的时间也变慢了,故D错；综上所述本题答案是：B【答案点睛】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.7、BC【答案解析】因为在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv，可知v随时间均匀增大，即开始汽车做匀加速运动，t1（s）后由于汽车达到额定功率，那么当v增大时F减小，据牛顿第二定律可知加速度减小，当F=f时加速度为零，v不变则最后做匀速运动，选BC8、AC【答案解析】合外力所做的功等于物体动能的增量，所以A对，外力F做的功，摩擦力对物体B做的功跟弹簧的弹力对B做的功之和等于物体B的动能增量，B错，除去重力和弹簧的弹力以外的力对物体所做的功等于物体机械能的增量，所以以整体为研究对象可知外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和C对，弹性势能是系统共有的所以外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功不等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和，D错9、ABC【答案解析】

将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于vcosθ，故随着人向右匀速运动，夹角θ减小，物块的速度增加，选项A正确．物块加速运动，有加速度趋近于零的趋势，即加速度减小，所受的拉力减小，选项C正确；当人从平台的边缘处向右匀速前进了x，此时物块的速度大小为：v′=vcosθ=v，根据动能定理得：人对物块做的功为：W=mv′2=．故B正确，D错误；故选ABC．【答案点睛】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上的分速度，以及能够灵活运用动能定理．10、AC【答案解析】

A、对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN．设内壁与水平面的夹角为θ。根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：v=，A球的轨道半径较大，则小球A的速率较大，故A正确；B、根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m，解得：T=，A球的轨道半径较大，则小球A的周期大于小于B的周期，故B错误；C、支持力为：FN=，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等，故C正确；D、根据ω==知，A的轨道半径大，则A的角速度较小，故D错误。11、CD【答案解析】

A.a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，物体a的加速度小于物体b的加速度，故A错误；B.0-20s时，a车运动，b车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s内，a的位移为：，则在20s时两物体相遇，选项B错误；C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s内a比b多运动的位移为：，在t=0时刻，b车在a车前方500m处，则在第40s末，a、b两车相距S=x-500m=400m，因20s时刻，ab已经相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，则b一定能追上a，所以在整个运动过程中，a、b两车可以相遇两次，故C正确；D.因20s时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s内，ab通过的位移相等，则60s末ab再次相遇，故D正确。12、BD【答案解析】

A．小球从A点向上运动至B点的过程中，弹簧弹力方向先向上，后向下，所以弹力先做正功，后做负功，故A错误；B．从A到O，弹力大于重力，小球向上做加速运动，在O点，重力等于弹簧弹力，加速度为零，小球速度最大，则动能最大，故B正确；C．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，当小球的机械能最小时，弹簧的弹性势能最大，从A到B的过程中，A点小球的机械能最小，则A点弹性势能最大，故C错误；D．系统机械能守恒，从A到B的过程中，小球重力势能增大，则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、图3mgx2外力对物体所做的功和速度的二次方成正比【答案解析】

第一空.当摩擦力平衡后，轻推小车，小车应该在木板上匀速运动，纸带上的点迹应该是均匀的，即为图3所示；第二空.从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W=mgx2；第三空.