2023届上海市宝山区扬波中学物理高一下期末考试试题（含答案解析）

2023学年高一下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)如图所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A、B恰保持静止，则物块B的质量为（）A．2m B． C．m D．2、被人们称为“能称出地球质量的人”是测出引力常量的物理学家()A．伽里略 B．卡文迪许 C．牛顿 D．开普勒3、(本题9分)若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为n2，将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动，则金星绕太阳公转的周期为A．24n天B．365n天C．24n3天D．365n3天4、(本题9分)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为．则等于()A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的14A．32gLC．15gL4 D．6、(本题9分)为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV7、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定轴O转动，已知小球通过最高点P时速度为，不计一切阻力，则（）A．在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力B．小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为C．小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mgD．小球要到达最高点P点，最低点Q点最小的速度为8、在光滑的冰面上，质量为80kg的冰球运动员甲以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员乙相撞，碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，下列说法正确的是（）A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/sC．碰撞中总机械能损失了1500J D．碰撞中总机械能损失了1400J9、(本题9分)如图，水平面内固定有两根平行的粗糙长直金属导轨，两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。从t=0时开始，对AB棒施加一与导轨平行的水平外力F，使AB棒从静止开始向右做加速度大小为a0的匀加速直线运动。导轨电阻不计，两棒均与导轨接触良好，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。下列关于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F随时间t变化的关系图线可能正确的是（）A． B． C． D．10、(本题9分)1016年我国成功发射了神舟十一号载人飞船并顺利和天宫二号对接．飞船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，飞船由椭圆轨道变成图示的圆轨道1．下列判断正确的是A．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度等于沿圆轨道1通过P点时的速度B．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度小于沿圆轨道1通过P点时的速度C．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度等于沿圆轨道1通过P点时的加速度D．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度小于沿圆轨道1通过P点时的加速度11、“和谐”号动车组列车高速运行时可以让乘客体验追风的感觉．我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损．为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A．增大弯道半径B．减小弯道半径C．增加内外轨的高度差D．减小内外轨的高度差12、某质点做曲线运动的轨迹如图中虚线所示，则下列各图中标出的质点通过位置P时的速度v、加速度a的方向，可能正确的是A．B．C．D．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在_______方向（填“水平”或“竖直”）；（2）弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______；（3）下图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_______的差值（填“L0或Lx”）；（4）由图可知，弹簧的劲度系数为_______N/m（结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8m/s2）.14、（10分）(本题9分)两个同学相互配合，利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。跨过定滑轮的细绳两端与两个钩码A、B相连，其中钩码A的质量为m，钩码B的质量为M（M>m）。实验过程如下：①钩码A放置在地面上，钩码B跨过定滑轮悬空，同学甲用手将钩码A压在地面上，使得A、B静止不动，同学乙用米尺测量并记录钩码B的底端距地面的高度为H，然后手持秒表，做好测量B落地时间的准备。②某时刻，同学甲松手让A、B运动起来，与此同时，同学乙开启秒表，在钩码B落地时停止计时，记录下钩码B的运动时间。③重复测量几次下落时间，取其平均值作为测量值t。请回答下列问题：(1)钩码B落地时的瞬时速度v=________。(2)根据实验数据，并知道当地重力加速度为g，如果关系式H=________成立，则可说明机械能守恒定律成立。(3)你认为本实验误差产生的原因，可能有________。(写出一条即可)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）万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．（1）已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量和密度．（2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径．16、（12分）如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．(1)指出B球和C球分别带何种电荷，并说明理由．(2)若A球带电量为Q，则B球的带电量为多少？(3)若A球带电量减小，B、C两球带电量保持不变，则细线AB、BC中的拉力分别如何变化？17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直面内的曲线轨道AB的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R＝0.40m的光滑圆形轨道平滑连接．现有一质量m＝0.10kg的滑块(可视为质点)，从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C.已知A点到B点的高度差h＝1.5m，重力加速度g＝10m/s2，空气阻力可忽略不计，求：(1)滑块通过圆形轨道C点时速度大小；(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；(3)滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功．

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】

先对A受力分析，再对B受力分析，如图：根据共点力平衡条件，有mgsin30°=T解得：；故选D.2、B【答案解析】

当卡文迪许通过扭秤实验测量出引力常量后可计算地球的质量，故他被人们称为“能称出地球质量的人”A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论不相符，故C错误；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；3、D【答案解析】

根据开普勒第三定律知：T金2R4、B【答案解析】

天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律充当向心力比较线速度的大小关系；【题目详解】“神舟八号”飞船与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：，得：，故，故B正确、ACD错误．【答案点睛】本题的关键根据万有引力提供向心力，解出线速度与轨道半径的关系．5、C【答案解析】

链条在重力作用而向下滑动，只有重力做功，其机械能守恒；可设桌面为零势能面，列出机械能守恒方程可得出链条的速度。【题目详解】设桌面为零势能面，链条的总质量为m开始时链条的机械能为：E1=-1当链条刚脱离桌面时的机械能：E2=12由机械能守恒可得：E1=E2即：-1解得：v=15gL故应选：C。【答案点睛】零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负；抓住机械能守恒时，链条动能的变化取决于重力势能的变化量。6、C【答案解析】

AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。故选C。7、AC【答案解析】

A.向心力，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高点P受到向上的弹力，根据牛顿第三定律：轻杆受到小球对它的向下的弹力，故A正确。B.小球从P到Q的过程，根据动能定理得：，解得：，则小球在Q点向心力为，对于Q点的小球：解得：。所以：小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为，故B错误。C.在P点：，解得：，所以小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg，故C正确。D.小球要恰好到达最高点P点速度为零，根据动能定理得：，解得：，故D错误。8、BD【答案解析】

AB.设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰前速度大小分别为v1、v2，碰后乙的速度大小为v′2，规定碰撞前甲的运动方向为正方向，由动量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得：，故A错误，B正确。CD.根据能量守恒定律可知，碰撞中总机械能的损失为：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入数据解得：△E=1400J，故C错误，D正确。9、BD【答案解析】

A．因金属棒与导轨之间有摩擦力，可知开始时导体棒CD的速度为零，当所受的安培力等于最大静摩擦力时才开始运动，故A错误；B．开始时，CD棒的速度为零，加速度为零；当CD开始运动后加速度从0开始逐渐变大，与AB的速度差逐渐变大，则回路中感应电流逐渐变大，导体棒所受的向右的安培力逐渐变大，加速度逐渐变大，当CD的加速度与AB加速度相等时，两棒的速度差保持不变，安培力保持不变，加速度保持不变，故B正确；C．在开始CD棒不动时，安培力即安培力随时间成正比关系增加；当CD开始运动后，导体棒所受的向右的安培力逐渐变大，但非线性增加，最后保持不变，故C错误；D．对AB外力开始时CD加速度为零，AB加速度为a=a0，则此时外力F随时间t线性增加；当CD开始运动后加速度从0开始逐渐变大，导体棒AB所受的向左的安培力逐渐变大，但非线性增加，最后保持不变，故D正确。故选BD。10、BC【答案解析】

AB.船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，则飞船的速度增加，故A错误，B正确；

CD.据可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故C正确，D错误；11、AC【答案解析】

AB．设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得θ一定，v增大时，可增大半径R，故A正确，B错误；CD．根据由于θ较小，则h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度。则L、R一定，v增大，h增大，故C正确，D错误。12、AC【答案解析】

曲线运动的轨迹夹在速度和合外力之间且弯向合外力方向，所以AC正确BD错误二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、竖直L3Lx4.9【答案解析】

第一空.将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向；第二空.用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，即以cm为单位需估读到小数点的后两位，故L3的数值记录不规范；第三空.因为弹簧的伸长量为放砝码后弹簧长度和挂砝码盘时的长度差，根据胡克定律知弹力和伸长量成正比，图象是过原点倾斜的直线，故横轴应是弹簧长度与Lx的长度差；第四空.由图可知弹簧的劲度系数为：；14、（1）（3）释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步、空气阻力、滑轮与绳子摩擦力等都会造成误差【答案解析】

第一空.运动过程中的平均速度，又因为，因此，落地速度。第二空.如果机械能守恒，则，所以。第三空.空气阻力、滑轮阻力、释放钩码A的时间与秒表开始计时时间不同步等，都会造成误差。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）【答案解析】

解：(1)设地球质量为M，某物体质量为m，由得地球质量地球的体积地球的密度为(2)对月球上