2023学年河北省“名校联盟”物理高一下期末考试模拟试题（含答案解析）

2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(

)A．卫星a的加速度大于b的加速度B．卫星a的角速度小于c的角速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h2、(本题9分)质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是()A．木块静止,d1=d2B．木块静止,d1<d2C．木块向右运动,d1<d2D．木块向左运动,d1=d23、(本题9分)2019年5月20日是第20个“世界计量日”，当日，第26届国际计量大会通过的关于国际单位制（SI）基本单位变革的决议生效实施．根据修订后的新国际单位制（SI），国际计量单位制的7个基本单位全部实现由常数定义，SI的修订将保证SI长期稳定性和环宇通用性，也从根本上打破人类对实物原器的依赖，将开启任意时刻、任意地点、任意主体根据定义复现单位量值的大门．以下4个单位中，不是国际单位制（SI）中基本单位的是A．牛顿 B．米 C．秒 D．千克4、如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）A．甲图：离点电荷等距的a、b两点B．乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点C．丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点D．丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点5、(本题9分)如图所示，在竖直平面内固定的光滑半圆弧轨道，其两端点M、N连线水平，将一轻质小环A套在轨道上，一细线穿过轻环A，一端系在M点，另一端系一质量为m的小球，小球恰好静止在图示位置，不计所有摩擦，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．轨道对轻环的支持力大小为mgB．细线对M点的拉力大小为mgC．细线对轻环的作用力大小为mgD．M点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°6、(本题9分)如图所示，在水平的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速运动，则M、m间的相互作用力为（）A．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为B．若桌面光滑，则M、m间的相互作用力为C．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+MgD．若桌面的摩擦因数为，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+Mg7、(本题9分)如下图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是()A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力C．小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等D．撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下8、2017年4月23日至4月27日，我国天舟一号货运飞船对天宫二号进行了推进剂补加，这是因为天宫二号组合体受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，天宫二号运动中需要通过“轨道维持”使其飞回设定轨道.对于天宫二号在“轨道维持”前后对比，下列说法正确的是（）A．天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大B．天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小C．天宫二号在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能大D．天宫二号在“轨道维持”前的机械能与“轨道维持”后的机械能相等9、(本题9分)下列叙述中正确的是（）A．物体在变力的作用下不可能做曲线运动B．物体在变力的作用下不可能做直线运动C．物体在变力和恒力作用下都可能做直线运动D．物体在变力和恒力作用下都可能做曲线运动10、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加了50JC．重力做了50J的负功D．物体的重力势能一定减少了50J11、半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能甲从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过。空气阻力不计。下列说法正确的是A．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小B．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大C．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大D．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中球在轨道最低点的向心力小12、(本题9分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献下列说法正确的是（）A．开普勒通过对第谷观测的行星数据进行研究得出了万有引力定律B．牛顿通过扭秤实验成功测出了引力常量G的数值，称自己的实验是“称量地球的重量”C．法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的D．美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值．二．填空题(每小题6分，共18分)13、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）14、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2＝2：1，轨道半径之比为r1：r2＝3：1，那么，它们的向心加速度之比为a1：a2＝_____，它们的周期之比为T1：T2＝_____15、(本题9分)18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50kg；地球表面处重力加速度g取10m/s2；地球半径R＝6.4×106m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×109JD．当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为×103m/s三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，灯泡上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求：(1)电动机消耗的电功率P；(2)电动机输出的机械功率P＇；(3)电源的效率η（计算结果保留两位有效数字）。17、（10分）(本题9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（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】

由万有引力提供向心力，解得卫星a、b半径相同，所以周期、加速度相同；故AD错误；卫星a的半径大于c，所以卫星a的角速度小于c的角速度；故B正确；第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，其值最大，所有卫星的运行速度都小于或等于它，故C错误；故选B2、B【答案解析】左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v1,由动量守恒有mv0=(M+m)v1,由能量守恒有Ffd1=.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v2,由动量守恒有(M+m)v1-mv0=(M+2m)v2,由能量守恒有Ffd2=,解之可得v2=0,d1=d2=故B正确.3、A【答案解析】

在力学中国际单位制（SI）中基本单位的是：米、千克、秒；A.牛顿，不是国际单位制（SI）中基本单位，选项A符合题意；B.米，是国际单位制（SI）中基本单位，选项B不符合题意；C.秒，是国际单位制（SI）中基本单位，选项C不符合题意；D.千克，是国际单位制（SI）中基本单位，选项D不符合题意；4、B【答案解析】

A.a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A项与题意不相符；B.等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同，故B项与题意相符；C.根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C项与题意不相符；D.a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势，故D项与题意不相符．5、B【答案解析】

D、对球分析，受重力和拉力而平衡，故T=mg；再对环受力分析，受两个拉力和支持力，如图所示：根据平衡条件，图中∠1=∠2，再根据等腰三角形底角相等，有∠2=∠3，而∠1+∠2+∠3=90°，故∠1=∠2=∠3=30°，M点和轻环的连线与竖直方向的夹角为∠1+∠2=60°，故D错误；A、轨道对轻环的支持力大小为：N=2TcosB、细线对M点的拉力大小为T=mg，B正确；C、细线对轻环的作用力大小为两个拉力的合力，为3T=【答案点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。6、B【答案解析】

AB.若桌面光滑，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故A错误，B正确；CD.若桌面的摩擦因数为，对整体为对象，由牛顿第二定律得：F-μ(M+m)g=(M+m)a；以M为对象，由牛顿第二定律得：FN-μMg=Ma；解得则M、m间的相互作用力为，故CD错误。7、CD【答案解析】

A、重力产生的两效果是压挡板的效果和压斜面的效果，压挡板的效果的方向不同，A错误．B、斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，如图所示：压紧斜面的力和压紧挡板的力是小球为施力物体，不是小球受力，B错误．C、根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力，方向竖直向上，故C正确．D、重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，方向沿斜面向下，D正确．故选CD．【答案点睛】本题关键是明确小球的受力情况，然后根据共点力平衡条件并结合合成法分析，8、AB【答案解析】天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由卫星的速度公式分析知，天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大，故A正确．天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由开普勒第三定律知天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小．故B正确．天宫二号在“轨道维持”前离地的高度较小，则在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能小，故C错误．天宫二号要实现“轨道维持”，必须点火加速，所以天宫二号在“轨道维持”前的机械能小于“轨道维持”后的机械能．故D错误．

故选AB.9、CD【答案解析】

如物体所受的合力与速度在同一直线上，物体做直线运动，若不在同一直线上物体做曲线运动，但力可以使恒力，也可以是变力。A.A选项与分析不符，A错误B.B选项与分析不符，B错误C.C选项与分析相符，C正确D.D选项与分析相符，D正确10、BC【答案解析】克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．【答案点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．11、AC【答案解析】

B.小球下落高度相同，根据动能定理可知:则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小.故选项B不符合题意.A.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小.故选项A符合题意.C.小球运动到最低点的过程中高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大.故选项C符合题意，选项D不符合题意.12、CD【答案解析】开普勒发现了行星运动三定律，A错误；卡文迪许通过扭秤测得了引力常量G的数值，B错误；法拉第提出了电场的概念，并提出处在电场中的其他电荷受到的作用力就是电场给予的，C正确；美国物理学家密立根最早测得的了元电荷e的数值，D正确．二．填空题(每小题6分，共18分)13、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，小孩对秋千板的压力是400N．因加速度向上，则小孩处于超重状态。14、1：9：1【答案解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：可得，，根据r1：r2＝3：1，得它们的向心加速度之比为a1：a2＝