甘肃省白银市会宁县第一中学2023年物理高一下期末调研模拟试题（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、踢毽子是我国一项大众喜欢的传统健身运动。毽子被人们誉为“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托构成，如图所示。在某次踢键子的过程中，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向向上运动，到达最高羽毛点后又向下落回。毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子离开脚后，在向上运动的过程中，它的速度()A．变小 B．不变 C．变大 D．先变大后变小2、(本题9分)如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F的作用下从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x0处时的动能可表示为（）A．0 B．Fmx0（1+π）C．Fmx0（1+） D．Fmx03、(本题9分)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大4、(本题9分)2018年4月10日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式．卫星、为北斗系统内的两颗卫星，设它们围绕地球做匀速圈周运动的轨道半径之比为，则它们的角速度、线速度、加速度和周期之比正确的是（）A．B．C．D．5、(本题9分)如图所示为通过弹射器研究弹性势能的实验装置．光滑圆形轨道竖直固定于光滑水平面上，半径为R．弹射榉固定于A处．某实验过程中弹射器射出一质量为m的小球，恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，然后从轨道D处（D与圆心等高）下落至水平面．取重力加速度为g下列说法正确的是（）A．小球从D处下落至水平面的时间为B．小球至最低点B时对轨道压力为5mgC．小球落至水平面时的动能为2mgRD．释放小球前弹射器的弹性势能为6、研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是A．火星运行速度较大B．火星运行角速度较大C．火星运行周期较大D．火星运行的向心加速度较大7、一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。达到静电平衡时，其电场分布正确的是()A． B． C． D．8、(本题9分)如图所示，足够长的绝缘粗糙水平面放置一带正电的小滑块，小滑块与水平面间的动摩擦因数μ与小滑块的位移x满足μ-x图像关系，图像与横轴的交点为4m，与纵轴的交点为0.5，空间存在水平向右的足够大的匀强电场（图中未画出）．已知带电体的质量m=0.2kg，带有的电荷量，匀强电场的场强，若使小滑块由静止释放则当其运动的位移x=4m时，若，下列说法正确的是A．带电体的电势能减少了5.6JB．带电体的电势能增加了5.6JC．在这个过程中合外力做功为1.6JD．在这个过程中合外力的冲量大小是9、(本题9分)如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．10、(本题9分)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力11、假想这样一个情景：一辆超级小车沿地球赤道行驶，将地球看做一个巨大的拱形桥，桥面的半径就是地球的半径，小车重量G=mg，用FN表示地面对它的支持力，小车（）A．速度越大，FN越小B．G和FN是一对作用力和反作用力C．速度足够大，驾驶员将处于超重状态D．若速度达到7.9km/s，它将离开地面，绕地球运动，成为一颗人造地球卫星（忽略空气阻力）12、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.1二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学在《验证机械能守恒定律》实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为______J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了______J。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能________（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因________________________14、（10分）(本题9分)验证动量守恒定律的实验装置如图所示，球每次从斜槽上的同一位置由静止释放．（1）为完成本实验，下列测量工具中必需的是__________（填对应的字母序号）A．毫米刻度尺B．天平C弹簧秤D．秒表（2）已知小球的质量大于小球的质量，碰撞过程为弹性碰撞，、、为落点的平均位置，则关系式__________（用、及图中字母表示）成立，可说明两球在碰撞中动量守恒．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)如图所示，质量均为m大小相同的小球A、B（都可视为质点）静止在光滑水平面内的x轴上，它们的位置坐标分别为x=0和x=L．现沿x轴方向加一个力场，该力场只对小球A产生沿x轴正方向大小为F的恒力，以后两小球发生正碰过程时间很短，不计它们碰撞过程的动能损失．(1)小球A、B在第一次碰撞后的速度大小各是多少？(2)如果该力场的空间范围是（）,求为使A、B恰好在其中发生完成10次碰撞，L的取值16、（12分）由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为．假设地球可视为质量均匀分布的球体．求：（1）质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小．（2）地球的半径．（3）地球的密度．17、（12分）我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径．（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s．已知月球半径为R月，万有引力常量为G．试求出月球的质量M月．

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、A【答案解析】

毽子离开脚后，在向上运动的过程中，受到竖直向下的重力和空气阻力，合外力竖直向下，与速度方向相反，毽子做减速运动，速度变小。A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.2、C【答案解析】

F-x图线围成的面积表示拉力F做功的大小，可知F做功的大小W=Fmx0+πx02，根据动能定理得，Ek=W=Fmx0+πx02=，故C正确，ABD错误。故选C。3、A【答案解析】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．故选A．【点评】本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解．4、B【答案解析】

根据，，解得，则，选项A错误；由，则，选项B正确；由，则，选项C错误；由，则，选项D错误；故选B.【答案点睛】关于天体问题一定要掌握两个关系：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供；星球表面的物体受到的重力等于万有引力．5、D【答案解析】A.小球恰好通过最高点，则由，解得；所以A正确．B．由B到C过程中，机械能守恒，则有：；B点时由牛顿第二定律有：；联立解得，F=6mg，故B正确；C．对C到地面过程由机械能守恒得：Ek﹣mv2=mg•2R，EK=2.5mgR．故C错误；D．小球弹出后的机械能等于弹射器的弹性势能，由功能关系可得弹性势能为：E=mg•2R+mv2=2.5mgR．故D正确．故选ABD．【答案点睛】恰能沿圆轨道内侧到达最髙点C，在最高点由重力提供向心力，由临界条件可求得最高点的速度；由机械能守恒和牛顿第二定律可求得B点的压力；小球从被弹出后机械能守恒，由机械能守恒可求小球落至水平面时的动能；利用功能关系可求释放小球前弹射器的弹性势能．6、C【答案解析】试题分析：万有引力充当向心力，根据可得，半径越大，线速度越小，所以地球的线速度较大，A错误；根据公式可得，半径越大，角速度越小，所以地球的角速度较大，B错误；根据公式可得，半径越大，周期越大，所以火星运行周期较大，C正确；根据公式可得，半径越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算7、CD【答案解析】

AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；BD.当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。8、AD【答案解析】若使小滑块由静止释放，则电场力做正功，电势能减小，则当其运动的位移x=4m时电势能减小量为，选项A正确，B错误；此过程中摩擦力的功：，由图像可知，则，则合力做功为，选项C错误；由动能定理可知：；由动量定理可知：，解得I=1.2N⋅s，选项D正确；故选AD.9、AD【答案解析】

根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由知：，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．【答案点睛】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力．选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等．这是针对某一行星的，而不是两个行星．10、AB【答案解析】

小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图

根据牛顿第二定律得到，；

当F1＜0，为支持力，向上；

当F1＞0，为拉力，向下；

当F1=0，无弹力；

由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．

球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图

由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．11、AD【答案解析】

A、对超级小车，根据牛顿第二定律：mg-FN=m，地面对它的支持力FN=mg-m，速度越大，FN越小，故A正确。B、G和FN是不同性质的两种力，它们不是一对作用力和反作用力，故B错误。C、由支持力FN=mg-m知，FNmg，则驾驶员对座椅的压力也小于重力，驾驶员处于失重状态，故C错误。D、若速度达到第一宇宙速度v=7.9km/s，它将离开地面，绕地球运动，成为一颗人造地球卫星（忽略空气阻力），故D正确。12、BCD【答案解析】

A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：mv解得：M=m=2kg故木板获得的动能为EkA错误；B．系统减少的动能为ΔEB正确；C．v-t图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为xBA的位移为xA木板A的最小长度为L=C正确；D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=Δv根据牛顿第二定律得μm代入解得μ=0.1，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、7.617.63“略大于”纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能【答案解析】

第一空.利用匀变速直线运动的推论vc=x第二空.重力势能减小量ΔE第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功,重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。14、(1)AB(2)【答案解析】

（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，若小球AB的质量分别为m1、m2，则：m1v0=m1v1+m2v2，两边同时乘以时间t，得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，则m1•OP=m1•OM+m2•ON；则实验中要测量小球的质量和平抛运动的的水平射程，需要的测量工具是：毫米刻度尺和天平，故选AB.（2）由（1）的分析可知，若关系式m1∙OP=m1•OM+m2•ON成立，可说明两球在碰撞中动量守恒．【答案点睛】验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，利用水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．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)181l．【答案解析】(1)A第一次碰前速度设为v0根据动能定理：Fl=−0A与B碰撞，动量守恒，则根据题意，总能量不损失，则联立解得，(2)①对质点A:第一次碰前：v0=at0l=第一次碰后到第二次碰前过程：第二次碰前速度

vA1=at1sA1=对质点B:第一次碰后到第二次碰前过程：sB1=v0t1由于sA1=sB2解得：t1=2t0，vA1=2v0，sA1=sB1=4l质点A.

B第二次碰前速度分别为2v0、v0，碰后速度分别设为v″A和v″B动量守恒