2023学年北京市东城区汇文中学物理高一下期末学业水平测试试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B后向上运动，若不计空气阻力，则以下说法正确的是(

)A．物体落到O点后，立即做减速运动B．物体从O点运动到B点，动能先增大后减小C．物体在B时加速度为零D．在整个过程中，物体的机械能守恒2、(本题9分)如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处.杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，A、B两点A．角速度大小之比2：lB．角速度大小之比1：2C．线速度大小之比2：lD．线速度大小之比1：23、物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是（）A． B． C． D．4、(本题9分)长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g＝10m/s2，则此时轻杆OA将（）A．受到6N的拉力 B．受到6N的压力C．受到24N的拉力 D．受到24N的压力5、(本题9分)绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其轨道半径越大，则它运行的A．速度越小，周期越小 B．速度越小，周期越大C．速度越大，周期越小 D．速度越大，周期越大6、(本题9分)已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R．则地球的自转周期为()A． B．C． D．7、(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8、(本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，那么（）A．物体的动能增加2mgh B．物体的重力势能减少2mghC．物体的机械能保持不变 D．物体的机械能增加mgh9、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力10、(本题9分)如图，质量为m的物块从半径为R的半球形的碗口沿内壁从静止开始滑下，滑到最低点时速度大小为v，若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则在物块从静止滑到最低点的过程中下列说法正确的是()A．合外力对物块做负功且WB．物块重力势能减少了mgRC．物块机械能减少了mgR-D．物块克服摩擦力做的功为μmgR11、(本题9分)如图所示，已知电源的内阻r=2Ω，定值电阻R1=0.5Ω，调节可变电阻R2的最大电阻1.5Ω，当调节可变电阻R2的阻值从最大到零的过程中，以下说法正确的是A．电源总功率一直变大B．电源效率一直变小C．电源输出功率先变大再变小D．可变电阻R2消耗功率先变大再变小12、(本题9分)已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（）A．月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C．人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3D．地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R4二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm.(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0＝________．(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________．14、(本题9分)如图，斜面倾角为30°，一小球从斜面底端B点的正上方A点水平抛出，初速度v0=10m/s，小球正好垂直打在斜面上．则小球从抛出到打在斜面上的时间t=______________s；AB间的高度hAB=_______________m．取g=10m/s215、(本题9分)质量为20kg的小明坐在秋千板上，小明离系绳子的横梁2.5m。如果秋千板摆到最低点时，小明运动速度的大小是5m/s,他对秋千板的压力是______N；是______（填“失重”或“超重”）现象。（取g=10m/s2）三．计算题(22分)16、（12分）滑板运动深得青少年的喜爱.如图所示为滑板运动轨道的示意图，某同学（可视为质点）沿倾角为θ=30°的倾斜直轨道AB滑下，通过M点时速度为5m/s，后经水平直轨道BC，冲上轨道CD，到N点速度减小为零.已知该同学质量m=50kg，M点与B点的距离L=3.0m，取重力加速度g=10m/s2.轨道各部分间均平滑连接，不计一切摩擦和空气阻力。求：（1）该同学运动到B点时的动能Ek；（2）N点离水平轨道的高度H.17、（10分）如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf；(2)小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向；(3)轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.

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】

ABC.物体开始接触弹簧，弹簧的弹力小于重力，其合力向下，向下做加速度逐渐减小的加速运动，运动到某个位置时，合力为零，加速度为零，此时刻速度最大，后来弹簧的弹力大于重力，合力方向向上，向下做加速度逐渐增大的减速运动，运动到最低点B时，速度为零，所以速度先增大后减小，动能先增大后减小，故AC错误，B正确；D.在整个过程中，只有重力和弹簧弹力做功，物体与弹簧组成的系统机械能守恒，但单独对物体来说，弹簧弹力对物体做功，其机械能不守恒，故D错误。2、C【答案解析】

AB.因为AB两点是同轴转动，所以A、B

两点的角速度是相等的。故AB错误；CD.由v=rω，可知速度之比等于半径之比，故A、B

两点线速度大小之比为2：1，故C正确，D错误；3、C【答案解析】当竖直位移是水平位移的2倍，有：，解得：，故选项C正确。点睛：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，结合运动学公式灵活求解。4、B【答案解析】

小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律解得故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力，即杆将受到6N的压力，选项ACD错误，B正确；故选B。5、B【答案解析】人造卫星做匀速圆周运动，设卫星的质量为，轨道半径为，地球质量为．根据万有引力提供向心力有，，．计算得出：…①…②所以卫星的轨道半径越大，速度越小，周期越大．故B正确．故选B．6、A【答案解析】试题分析：在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力．在北极①，在赤道②，根据题意，有③，联立解得，A正确．7、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．8、AD【答案解析】A、合力对物体做的功为，根据动能定理得知，物体的动能增加，故A正确；

B、质量为m的物体向下运动h高度时，重力做功为，则物体的重力势能减小，故B错误；

C、依题物体的加速度为，说明除重力做功之外，还有其他力对物体做正功，物体的机械能应增加，故C错误；

D、物体的重力势能减小，动能增加，则物体的机械能增加，故D正确．点睛：本题考查分析功能关系的能力．几对功能关系要理解记牢：重力做功与重力势能变化有关，合力做功与动能变化有关，除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关．9、BC【答案解析】

AB.因为管的内壁可以给小球支持力，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零．故选项A错误，B正确C.小球在水平线以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力与小球重力在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，即，因此外侧管壁一定对小球有作用力，而内侧壁无作用力．故选项C正确D.小球在水平线以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，最高的点的速度时，管壁对小球的作用力为1．故选项D错误．10、BC【答案解析】

根据动能定理求合外力对物块。物块重力势能减少量等于重力做的功。物块机械能减少量等于初末机械能的差值。物块克服摩擦力做的功等于机械能的减少。根据功能关系求解。【题目详解】物块的动能增加，根据动能定理得知：合外力对物块做正功，且W合=12mv2-0=12mv2.故A错误。物块重力做功为mgR，则物块重力势能减少了mgR，故B正确。取最低点为零电势能点，则初态物块的机械能为【答案点睛】解决本题的关键是掌握常见的功与能的关系，知道合外力做功等于动能的变化，重力做功多少重力就减少多少，除重力以外的力做功等于机械能的变化。11、AB【答案解析】

A、当可变电阻的阻值从最大到零的过程中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增大，根据可知电源总功率一直变大，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压减小，所以电源效率一直变小，故选项A、B正确；C、由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中电源输出功率一直减小，故选项C错误；D、当把和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做，由于，根据电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大可知可变电阻的阻值从最大到零的过程中可变电阻消耗功率一直减小，故选项D正确。12、AC【答案解析】

月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：可得：地球质量，故A正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故B错；人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量，根据卫星线速度的定义可知得代入可得地球质量，故C正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故D错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、65.0cmxg2h2【答案解析】

（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：65.0cm．

（2）物体从B点平抛，所以有：x=v0t

h2=12gt2

联立解得：v0=x（3）重力势能的减小量等于重力做功：△Ep=mgh=mg（h1-h2）

动能增量为：△EK=12mv02=mg14、25m【答案解析】

如图小球垂直撞在斜面上，将速度分解，有：，又vy=gt，代入数据解得运动时间为：t=s，小球平抛下降的高度为：h=gt2=×10×3m=15m；水平位移为：x=v0t=10m；故AB间的高度为：hAB=h+xtan30°=15m+10×m=25m.15、400N超重【答案解析】

以小孩为研究对象分析受力，根据牛顿第二定律得

FN-mg=mv根据牛顿第三定律得，小孩对