河南省郑州市中牟县2023学年高一物理第二学期期末监测模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中A．小球做匀减速运动B．小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C．小球克服弹力做功，机械能减少D．小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大2、如图所示，a为固定在地球赤道上随地球自转的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，关于a、b、c的下列说法中正确的是（）A．线速度的大小关系为va<vb<vcB．周期关系为Ta=Tc>TbC．加速度大小关系为aa>ab>acD．地球对a、b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力3、(本题9分)如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为h2.一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的a点.若以桌面为参考平面，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是A．小球在a点的重力势能为mg(B．小球在桌面b处的重力势能为mgC．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg(D．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg4、(本题9分)一辆汽车在平直公路上运动，受到的阻力恒定为f，运动的最大速度为vm．下列说法正确的是（）A．汽车以恒定额定功率行驶时，牵引力F与速度v成正比B．在汽车匀加速运动过程中，当发动机的实际功率等于额定功率时，速度就达到vmC．汽车运动的最大速度vm与额定功率Pm满足Pm＝fvmD．当汽车以恒定速度行驶时，发动机的实际功率一定等于额定功率5、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定发生变化的物理量是A．速度 B．加速度 C．动能 D．合力6、(本题9分)在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则A．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同7、(本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变8、(本题9分)如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，小物体所受摩擦力为f，下列叙述正确的是（）A．若圆盘匀速转动，物体P受重力、支持力、向心力和指向圆心方向的摩擦力B．若圆盘匀速转动，物体P相对圆盘有沿着半径向外运动的趋势C．若圆盘转速由零逐渐增加，当转速增加到某个值时，物体P将沿转动切线方向飞离圆盘D．若圆盘转速由零逐渐增加，在物体P相对圆盘滑动之前，圆盘对物体P的摩擦力方向并不指向圆心9、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度10、(本题9分)小球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如所示，则（）A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度相同B．小球开始下落离地面的高度为0.8mC．整个过程中小球的位移为1.0mD．整个过程中小球的平均速度大小为1m/s11、(本题9分)如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是()A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒12、(本题9分)比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是（）A．电场强度E=F/q B．电势φ=Ep/q C．电容C=Q/U D．电流I=U/R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)某同学利用如图甲所示的装置测量轻质弹簧的弹性势能，将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，左端固定，右端与一个小球生接触但不栓接调整左端位置并固定，使弹簧处于原长时，小球恰好位于桌子边缘O点向左推小球至C点后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面的P点．现测得桌面边缘0点至P点的竖直高度为h，水平距离为x，小球A的质量为，重力加速度的大小为g，则：小球离开桌面时的速度大小______小球A在C点时弹簧的弹性势能______填空均用已知物理量或测得物理量的符号表示．该同学用这套实验装置维续验证碰撞时动量是否守恒，如图乙所示他在桌子边缘放置另一半径相同、质量为的小球B，仍然将A球推至C点后由静止释放，A球与B球碰后分别落在水平地面上的M点和N点，测得M和N点到桌子边缘的水平距离分别为、若两球碰撞前后的动量守恒，则应该满足表达式______若碰撞为弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______14、（10分）(本题9分)在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球运动途中的三点的位置,取点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当时，(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列要求合理的是____________.A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表(2)小球平抛的初速度______________(3)小球经过点时的速度______________(4)小球抛出点的位置坐标（_______________），________________）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)某同学设计出如图所示实验装置，将一质量为0.2kg的小球（可视为质点）放置于水平弹射器内，压缩弹簧并锁定，此时小球恰好在弹射口，弹射口与水平面AB相切于A点．AB为粗糙水平面，小球与水平面间动摩擦因数μ＝0.5，弹射器可沿水平方向左右移动；BC为一段光滑圆弧轨道．O/为圆心，半径R＝0.5m，O/C与O/B之间夹角为θ＝37°．以C为原点，在C的右侧空间建立竖直平面内的直角坐标系xOy，在该平面内有一水平放置开口向左且直径稍大于小球的接收器D．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）某次实验中该同学使弹射口距离B处L1＝1.6m处固定，解开锁定释放小球，小球刚好到达C处，求弹射器释放的弹性势能？（2）求上一问中，小球到达圆弧轨道的B点时对轨道的压力？（3）把小球放回弹射器原处并锁定，将弹射器水平向右移动至离B处L2＝0.8m处固定弹射器并解开锁定释放小球，小球将从C处射出，恰好水平进入接收器D，求D处坐标？16、（12分）(本题9分)如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，小车部分是半径的四分之一光滑圆弧轨道，部分是长的水平粗糙轨道，两段轨道相切于，水平轨道左端离地面高度．质量的小物块（视为质点）在小车上点从静止沿轨道下滑，物块与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度取．求：（1）小物块运动到点时小车的速度大小；（2）小物块落地时与小车之间的水平距离．17、（12分）(本题9分)如图所示，一长度LAB＝4m、倾角θ＝30°的光滑斜面AB和一固定粗糙水平台BC平滑连接，水平台长度LBC＝2m，离地面高度H＝1.6m，下方有一半球体与水平台相切，半球体半径r＝1m，OD与水平面夹角为α＝53°，整个轨道处于竖直平面内。一物块b（可视为质点）静止于C处，在斜面顶端A处由静止释放另一物块a（可视为质点），物块a下滑到C处与物块b发生弹性碰撞，物块a与物块b碰撞后，物块b恰好落在D点。已知物块a与BC间的动摩擦因数μ＝0.1，忽略空气阻力，g取10m/s2（sin53°＝，cos53°＝）。求（1）物块a与物块b碰撞前的速度大小；（2）碰撞后物体b速度大小；（3）求物块a最终停在何处。

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】

A.小球向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错误；B.由于小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错误；C.弹力对小球做负功，即小球克服弹力做功，所以小球的机械能减小，故C正确；D.小球和弹簧刚接触时速度最大，但此时弹力最小，加速度最小，故D错误。2、B【答案解析】

A．a、c运行的角速度相等，根据v=ωr知，va＜vc．对于b、c卫星，根据万有引力提供了向心力，得，可得，，知vc＜vb．所以有va＜vc＜vb．故A错误．B．a、c转动的周期相等．根据可得，知Tc＞Tb，所以有Ta=Tc＞Tb．故B正确．C．a、c运行的角速度相等，根据a=ω2r，知ac＞aa．根据可得，知ab＞ac．所以有ab＞ac＞aa．故C错误．D．地球对b、c的万有引力等于其各自做圆周运动所需的向心力，而对于a，地球对的万有引力和地面支持力的合力等于a做圆周运动所需的向心力，故D错误；3、C【答案解析】桌面为零势能参考面，小球在a点的重力势能为mgh1，小球在桌面b处的重力势能为零，故AB错误；小球从a点下落至c点的过程中，重力做功为W=mg(h4、C【答案解析】

A.汽车以恒定额定功率行驶时，由P=Fv可知牵引力与速度成反比，故A项与题意不相符；B.汽车匀加速运动时，阻力恒定，根据牛顿第二定律可知牵引力恒定，由P=Fv，知发动机的实际功率不断增大，当发动机的实际功率等于额定功率时，开始做加速度逐渐减小的加速运动，功率不变，速度变大，故B项与题意不相符；C.当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即F=f，当速度达到最大时，Pm满足Pm=Fvm=fvm，故C项与题意相符；D.当汽车以恒定速度行驶时，如果速度没有达到最大速度，发动机的实际功率将小于额定功率，故D项与题意不相符。5、A【答案解析】

做曲线运动的物体一定变化的是速度方向，所以速度一定变化，A正确BCD错误6、B【答案解析】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多；物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可以知道：当斜向上拉时，合力；当斜下推时，合力，对比可知合力，由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功；故选B．7、AC【答案解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．8、BCD【答案解析】

A．向心力是由物体所受到的力提供的，不是物体受到的力，故A错误；B．匀速转动，静摩擦力提供向心力，因为静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，所以物体有沿着半径向外运动的趋势，故B正确；C．当最大静摩擦力不能提供向心力时，物体做离心运动，沿着切线方向飞离圆盘，故C正确；D．转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速。故静摩擦力不指向圆心，故D正确；9、BCD【答案解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【答案点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．10、ABD【答案解析】小球在下落和上升时，v-t图象斜率相同，故加速度相同，故A正确；小球在0.4s时落到地面，落地前运动的距离h＝×0.4×4＝0.8m，故物体下落时离地高度为0.8m，故B正确；小球反弹后上升的高h′＝×2×0.2＝0.2m，故物体的总位移为x=0.6m，方向向下，故C错误；整个过程的平均速度，故D正确；故选ABD．11、AB【答案解析】

整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，系统初动量为零，物体离开弹簧时向右运动，根据系统的动量守恒定律得小车向左运动，故A正确；取物体C的速度方向为正方向，根据系统的动量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比，故B正确；当物体C与B端粘在一起时，整个系统最终的速度相同，根据系统的动量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系统又处于静止状态，故C错误；物块C与B碰后要粘在一起，则损失机械能，则整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒，选项D错误。12、ABC【答案解析】

A、电场强度与放入电场中的电荷无关，所以属于比值定义法．故A正确．B、电场中的电势定义式，属于比值定义法．故B正确．C、电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关．所以属于比值定义法．故C正确．D、根据欧姆定律，可知电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不属于比值定义法，故D错误．故选ABC．【答案点睛】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【答案解析】

（1）①根据平抛运动的规律可知：

解得：②根据功能关系可知，小球在C点时，弹簧的弹性势能为：

；(2)①它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：

又，，，

代入得：

②若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为：

即为：，

即为：，【答案点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键．14、AC；1；；-10；-5【答案解析】（1）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证每次的初速度相同，选项A正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项C正确；本实验必需的器材还有刻度尺，用来测量距离，但是不需要秒表，选项D错误；故选AC.（2）在竖直方向上有：△y=gT2，解得，

则平抛运动的初速度v0=m/s=1m/s．

（3）B点在竖直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，

小球经过B点时的速度（4）则从抛出点运动到B点的时间t==0.2s，

则x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；

所以小球抛出点的位置横坐标为10-20cm=-10cm，纵坐标为15-20cm=-5cm．点睛：掌握在实验中如何得到平抛运动轨迹及值得注意事项，同时学会用描点法获得图线的方法．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，结合运动学公式和推论灵活求解．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)1.8J(2)2.8N(3)（0.144，0.384）【答案解析】

（1）从A到C的过程中，由定能定理得：W弹-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0解得：W弹=1.8J．根据能量守恒定律得：EP=W弹=1.8J；（2）从B到C由动能定理：在B点由牛顿第二定律：带入数据联立解得：FNB=2.8N（3）小球从C处飞出后，由动能定理得：W弹-μmgL2-mgR（1-cosθ）=mvC2-0，解得：vC=2m/s方向与水平方向成37°角，由于小球刚好被D接收，其在空中的运动可看成从D点平抛运动的逆过程，vCx=vCcos37°=m/svCy=vCsin37°=m/s，由vCy=gt解得t=0.12s则D点的坐标