2023年上海交大南洋中学物理高一下期末调研模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(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2、(本题9分)我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km，静止轨道卫星的高度约为3.60×104km．下列说法正确的是()A．中轨道卫星的线速度大于7.9km/sB．静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C．静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D．静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度3、质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时，其（）A．周期为4π2mRB．速度为2C．动能为G0RD．所受万有引力为14、(本题9分)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力F随时间的变化图象．实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．从图象所提供的信息，判断以下说法中正确的是A．t1时刻小球速度最大B．t2时刻小球动能最大C．t2时刻小球势能最大D．t2时刻绳子最长5、如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低6、(本题9分)两个相距为的小物体，它们之间的万有引力为，保持质量不变，将它们间的距离增大到，那么它们之间万有引力的大小将变为A． B． C． D．7、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大8、(本题9分)如图中所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上OB间各点的电势分布如图乙所示，则()A．在OB间，场强先减小后增大B．在OB间，场强方向没有发生变化C．若一个负电荷从O点运动到B点，其电势能逐渐减小D．若从O点静止释放一个仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在OB间一直做加速运动9、(本题9分)关于经典时空观与相对论时空观，下列说法正确的（）A．任何情况下物体的质量与物体的运动状态都无关B．当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大C．经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关D．相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的10、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞D．第1个小球到达最低点的速度v＜11、如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。取g=10m/s2，则（）A．第1s内推力做功为1J B．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率1.5W12、老师课上用如图所示的“牛顿摆”装置来研究小球之间的碰撞，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高且位于同一直线上，用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度后由静止释放，使它在极短时间内撞击其他小球，对此实验的下列分析中，正确的是（）A．上述实验中，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同B．上述碰撞过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度后，在同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度大于小球1、2、3的释放高度D．若只用小球1、2进行实验，将它们分别向左、右各拉起一个较小的高度，且小球1的高度是小球2的两倍，由静止释放，可观察到发生碰撞后两小球均反弹并返回初始高度二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)弹簧原长为20cm，下端挂重为4N的物体时，弹簧长为24cm，挂重力3N的物体时，弹簧的长度为___________cm．14、(本题9分)如图所示，一个水平匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴匀速转动，角速度是4rad/s，盘面上离转轴距离0.1m处有一质量为0.1kg的小物体能随盘一起转动．则小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小为_____N．若小物体与盘面间的动摩擦因数为0.64（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），要使小物体与圆盘始终保持相对静止．则转盘转动的角速度ω的最大值是_____rad/s（g取10m/s2）15、(本题9分)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为_________方向为_________(k为静电力常量)三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，扇形玻璃砖的圆心角为150°，玻璃砖半径为，一条单色光平行于，由的中点入射，经折射后由圆弧面的点射出玻璃砖，圆弧的长度与圆弧的长度之比为2∶3，已知真空中光速为。求：该单色光在玻璃砖从到传播的时间。17、（10分）(本题9分)如图所示，一个可视为质点的物块，质量为m=1kg，从竖直放置的光滑四分之一圆弧轨道顶端静止释放，物块到达底端后，滑入与轨道底端相切的水平传送带．若传送带以大小为u=3m/s的速率沿逆时针方向匀速转动，圆弧轨道半径R=0.8m，皮带轮的半径r=0.1m，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，两皮带轮的轴间距L=6m，重力加速度g=10m/s1．求：（1）皮带轮转动的角速度．（1）物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力．（3）物块将从传送带的哪一端离开传送带？物块在传送带上克服摩擦力所做的功为多大？

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、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．2、C【答案解析】第一宇宙速度是卫星近地面飞行时的速度，由于中轨道卫星的半径大于地球半径，故中轨道卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误；根据万有引力提供向心力：GMmr2=mv2r，解得：v=GMr3、A【答案解析】

在地球表面上时，由重力等于万有引力，有GMm卫星在距地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R，根据万有引力提供向心力有：GMm联立可得：A.卫星的周期T=4故A项与题意相符；B.卫星的速度v=故B项与题意不相符；C.卫星的动能Ek故C项与题意不相符；D.所受万有引力为F=GMm故D项与题意不相符。4、D【答案解析】把小球举高到绳子的悬点O处，让小球自由下落，t1时刻绳子刚好绷紧，此时小球所受的重力大于绳子的拉力，小球向下做加速运动，当绳子的拉力大于重力时，小球才开始做减速运动，所以t1时刻小球速度不是最大．故A错误．t2时刻绳子的拉力最大，小球运动到最低点，速度为零，动能最小，势能也最小，绳子也最长．故BC错误，D正确．故选D．点睛：本题考查运用牛顿定律分析小球运动情况的能力，要注意绳子拉力的变化与弹簧的弹力类似，主要是分析弹力和重力的大小关系，从而分析小球的运动情况．5、C【答案解析】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。6、D【答案解析】

根据万有引力定律得：两个质点相距，它们之间的万有引力为若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到，则两个质点间的万有引力故D正确，ABC错误。7、BD【答案解析】

两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时动能要比B球的动能大，故AC错误，B正确；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正确8、BD【答案解析】

电势-位置图像的斜率是电场强度，通过分析场强的大小和方向解决问题。【题目详解】A．图线的斜率大小的绝对值等于电场强度大小，由几何知识得，在OB间，图线的斜率大小的绝对值先增大后减小，则场强先增大后减小，A错误；B．在OB间，电势一直降低，根据沿着电场线方向电势降低可知场强方向没有发生变化，故B正确；C．由题图乙可知从O点到B点，电势逐渐降低，若一负电荷从O点运动到B点，电场力做负功，则其电势能逐渐增大，故C错误；D．电场方向沿x轴正方向，若从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，其受到的电场力方向沿x轴正方向，正电荷将做加速运动，故D正确。【答案点睛】从函数的角度去理解图像的斜率物理含义，通过电势的定义判断正负电荷在不同电势处电势能的变化。9、BD【答案解析】

A.物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，忽略变化不计，故A错误。B.根据相对论原理，当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大，故B正确。C.经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系无关，故C错误。D.相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，故D正确。10、AD【答案解析】试题分析：N个小球在圆弧轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都小于g，而在倾斜轨道运动过程中，每个小球的加速度大小都大于g，水平轨道每个小球的速度大小相等，故N个小球在运动过程中始终不会散开，选项A正确；由于系统初位置的重心（在AB弧的中点）距水平面的高度h<R，选项B错误；N个小球组成的系统满足机械能守恒，Nmgh=Nmv2<NmgR，所以v<，选项D正确、选项C错误．考点：机械能守恒定律11、BC【答案解析】

A.从速度时间图像中可知物体在第1s内速度为零，即处于静止状态，所以推力做功为零，故A错误；B.速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以第2s内的位移为由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，故摩擦力做功为所以克服摩擦力做功2.0J，故B正确；C.第1．5s速度为1m/s，故第1．5s时推力的功率为故C正确；D.F在第二秒做功，F的功为：所以第2内推力F做功的平均功率为：故D错误．12、AB【答案解析】

A.上述实验中，由于5个球是完全相同的小球，则相互碰撞时要交换速度，即第5个球被碰瞬时的速度等于第1个球刚要与2球碰撞时的速度，由能量关系可知，观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，选项A正确；B.上述碰撞过程中，5个小球组成的系统碰撞过程无能量损失，则机械能守恒，水平方向受合外力为零，则系统的动量守恒，选项B正确；C.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放，则3与4碰后，3停止4具有向右的速度，4与5碰撞交换速度，4停止5向右摆起；3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度，然后3与4碰撞，使4向右摆起；2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度，然后2与3碰撞交换速度，使3向右摆起；故经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同；故C错误；D.若只用小球1、2进行实验，将它们分别向左、右各拉起一个较小的高度，且小球1的高度是小球2的两倍，由静止释放，则到达最低点时1球的速度是2球的两倍，相碰后两球交换速度各自反弹，则可观察到发生碰撞后小球2的高度是小球1的两倍，选项D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、23【答案解析】

[1]．根据胡克定律，挂重为4N的物体时，G1=k（L1-L0）4=k（0.24-0.20）k=100N/m；挂重力3N的物体时G2=k（L2-L0），3=100（L2-0.20）L2=0.23m=23cm．14、0.16N8【答案解析】小物体所受的向心力为：根据最大静摩擦力提供向心力有：μmg=mrωm2解得：．15、水平向右【答案解析】电荷量为q