2023年山西省运城市景胜中学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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它匀速开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为()A． B． C． D．2、(本题9分)下列运动中，物体运动状态不变的是A．自由落体运动 B．匀速直线运动C．匀速圆周运动 D．平抛运动3、(本题9分)下列物理量中属于矢量的是（）A．动能B．向心加速度C．机械能D．周期4、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对细杆的拉力大小为：A．5mg B．Mg+4mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg5、(本题9分)小球做匀速圆周运动的过程,以下各量不发生变化的是()A．线速度 B．向心力 C．周期 D．向心加速度6、(本题9分)一辆质量为m的汽车由静止开始以大小为a的加速度匀加速启动，经时间达到额定功率，此后保持额定功率运行，最后做匀速运动．若汽车运动过程中所受阻力大小恒为f．下列说法正确的是（）A．汽车能达到的最大速度为B．汽车达到额定功率后牵引力将保持不变C．汽车的额定功率为D．汽车最后做匀速运动的速度大小为at07、(本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功8、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)如图所示，质量均为的物块和用不可伸长的轻绳连接，放在倾角为的固定光滑斜面上，而能沿光滑竖直杆上下滑动，杆和滑轮中心间的距离为，物块从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为．在物块下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（）A．开始下落时，的加速度大于B．物块的重力势能减小量为C．物块的平均速度小于物块的平均速度D．物块的末速度为10、(本题9分)如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中正确的是（）A．小球和弹簧总机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．小球在b点时动能最大D．到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量11、(本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为PC．t1时刻物块的速度大小为PD．0～t1时间内物块上升的高度为P12、甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶8二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为51Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s．已测得甲小车的质量m1=1．21kg，乙小车的质量m2=1．11kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为_____kg•m/s；碰后总动量为_____kg•m/s．14、（10分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．没有必要的是________，操作错误的是___________．（填步骤前相应的字母）（2）在某次实验中,假设质量为m的重锤由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）①打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；②从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______，势能减少量＝_________。③通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________。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)月球具有可供人类开发和利用的各种独特资源，月球上特有的矿产和能源，是对地球资源的重要补充和储备，将对人类社会的可持续发展产生深远影响。将地球和月球均视为质量分布均匀的球体(球的体积公式为V=，其中r为球的半径)，已知地球的质量为M，月球的半径为R，地球与月球的半径之比为a，地球表面和月球表面的重力加速度大小之比为b，求月球的密度ρ。16、（12分）如图甲所示，游乐场的过山车在圆弧轨道上运行，可以把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点．质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，经过B点且恰好能通过C点．已知A、B间的高度差为h=4R,重力加速度为g．求：(1)小球通过C点时的速度；(2)小球从A点运动到C点的过程中，损失的机械能17、（12分）如图甲所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极，两极板间距为d，板长为L．α粒子从非常靠近上极板的C点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由D点飞出匀强电场．已知α粒子质量为m，电荷量为+q，不计α粒子重力．求：（1）α粒子飞离电场时沿电场方向发生的位移大小；（2）C、D两点间的电势差；（3）若仅将A、B极板上的电压换为如图乙所示的周期性变化的电压，t＝0时A板比B板的电势高．为使在t＝时刻由C点射入两板间的α粒子最终刚好能由O点水平射出，分别写出电压变化周期T与板间距离d满足的条件．(用L、U、m、q、v0表示)

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】

车在斜坡上速度最大时，受力平衡；对车受力分析，可得车的牵引力．则车在斜坡上的最大速度．故D项正确，ABC错误．【答案点睛】车速度最大时，加速度为零，据受力分析，求出对应的牵引力；再据可求出车的最大速度．2、B【答案解析】

A.自由落体运动是匀加速直线运动，则运动状态不断变化，选项A错误；B.匀速直线运动的运动状态不变，选项B正确；C.匀速圆周运动是变加速曲线运动，运动状态不断改变，选项C错误；D.平抛运动，是匀变速曲线运动，则运动状态不断改变，选项D错误；3、B【答案解析】

动能、机械能和周期都是只有大小无方向的物理量，是标量；只有向心加速度既有大小又有方向，是矢量；故选B.4、C【答案解析】

利用机械能守恒、竖直平面内的圆周运动、力的合成、牛顿运动定律求解．【题目详解】设大环底端处为重力势能零点，大环半径为R，小环在最低点速度为v，由于小环运动过程中只受弹力和重力，弹力和运动方向始终垂直，所以弹力不做功，只有重力做功，所以根据机械能守恒可得：解得：当小环到达大环最低点时，分析小环的受力得：把带入得：分析大环的受力，大环受到自身重力和小环竖直向下的压力5mg，故大环对轻杆的拉力为：，C符合题意．5、C【答案解析】试题分析：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以C正确．考点：线速度、角速度和周期、转速．点评：对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别．6、A【答案解析】

当牵引力等于阻力时，速度最大，根据牛顿第二定律得，匀加速直线运动的牵引力，则额定功率，则最大速度，即最后匀速运动的速度为，故A正确，CD错误；当汽车达到额定功率后，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，当牵引力等于阻力时，速度最大，做匀速直线运动，故B错误。7、AB【答案解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD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】刚开始下落时，绳子的拉力方向沿水平方向，竖直方向上只受重力，所以加速度为g，A错误；B下降的高度为，故物块B减小的重力势能为，B正确；两者的运动时间相同，B的位移为，A的位移为，故，所以物块的平均速度小于物块的平均速度，C正确；系统机械能守恒，故，根据运动的合成与分解可得，联立解得，D正确．【答案点睛】本题的综合性较强，特别D选项，关键是知道系统机械能守恒（但每个物块的机械能不守恒），结合斜牵引运动的分解等知识解题．10、AD【答案解析】

A．在此过程中只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧总机械能守恒，故A正确；C．小球下落刚接触弹簧时，仅受重力，加速度为重力加速度，速度继续增大，当小球向下运动到某一位置时，重力等于弹簧向上的弹力，此时加速度为零，速度达到最大值，再向下运动的过程中，弹簧弹力大于重力，加速度向上，小球开始减速，直到运动到最低点时，速度为零。所以b→c小球的动能先增大后减少，b点不是小球速度最大的点，故C错误；B．由上分析可知小球由a→b→c的运动过程中做变速运动，所以重力势能并不随时间均匀减少，故B错误；D．在此过程中，系统机械能守恒，小球在a、c点时动能为零，故球减少的重力势能等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确。故选AD.11、CD【答案解析】

A、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；B、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，则有P=Fv=Fat，F=mg+ma，联立解得P=(mg+ma)at，可知图线的斜率k=P0tC、在t1时刻速度达到最大，则有F=mg，物块的速度大小为v=PD、P−t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得P0t0故选CD。【答案点睛】t0时刻以后，功率保持不变，结合P=Fv分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化；根据P=Fv，结合牛顿第二定律得出P-t的关系式，结合图线的斜率求出加速度；P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度。12、BC【答案解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2．6,2．4,2．22,2．22【答案解析】碰撞前Δx＝2．2cm，碰撞后Δx′＝2．8cm，T＝2．22s，由v＝得碰前v甲＝＝2．6m/s；碰后v＝＝2．4m/s．碰前总动量p2=m2v2=2．2×2．6kg•m/s=2．22kg•m/s碰后的总动量：p2=（m2+m2）v2=2．3×2．4kg•m/s=2．22kg•m/s．14、CD3.114.84mJ4.86mJ下落过中纸带与打点计时器间有摩擦阻力