2023学年湖南衡阳正源学校物理高一第二学期期末综合测试试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零。则该波的波速可能是A．1.5m/sB．2m/sC．3m/sD．6m/s2、(本题9分)如图所示，小环A套在光滑竖直杆上，小环B套在光滑水平杆上，A、B两环用一不可伸长的轻绳连接在一起。初始时，用力F作用在A上，使A、B两环均处于静止状态，轻绳处于伸直状态且与竖直杆夹角为60°。撤去F后，小环A运动至轻绳与竖直杆夹角为37°时的速率为v。已知A、B两环的质量均为m，绳长为l，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．力F的大小为2mg，方向竖直向上B．在运动过程中，小环A的机械能守恒C．轻绳与竖直杆夹角为37°时，小环B的速率也为vD．轻绳与竖直杆夹角为37°时，小环A的速率为3、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星()A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为4、(本题9分)如图所示，在x轴相距为L的两点固定两个等量异种点电荷、，虚线是以所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称下列判断正确的是A．b、d两点处的电场强度相同B．a、c两点处的电势相同C．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功D．将一试探电荷-q沿圆周由a点移至c点，-q的电势能减小5、(本题9分)汽车在水平路面上做匀速运动，发动机输出的功率为P，速度为v，当汽车上坡时（）A．如果输出的功率不变，则应减小速度B．如果输出的功率不变，则应增大速度C．如果保持速度不变，则应减小输出功率D．如果保持速度不变，则还应保持输出功率不变6、(本题9分)2019年初，中国科幻电影《流浪地球》热播.影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作.地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入椭圆轨道Ⅱ.在椭圆轨道Ⅱ上运行到B点，……，最终摆脱太阳束缚.对于该逃离过程，下列轨道示意图可能正确的是A． B．C． D．7、一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t="15"s时质点的机械能大于t="5"s时质点的机械能8、(本题9分)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从释放开始到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则（）A．t1>t2 B．t1＝t2 C．v1:v2＝1:2 D．v1:v2＝1:39、(本题9分)在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如图甲所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两冰壶质量相等，由图象可得A．碰撞后，蓝壶经过5s停止运动B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/sC．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为1：210、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量11、(本题9分)如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子12、(本题9分)如图，质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（取g=10m/s2），关于力对小孩做的功的说法正确的是（）A．重力做的功为50J B．合外力做功为50JC．克服阻力做功为450J D．支持力做功为450J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为_____m/s．在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是___kW．14、(本题9分)如图所示，匀强电场方向平行于xoy平面，在xoy平面内有一个半径为R=5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，P点的电势满足p25sin(V)匀强电场的大小E=_____V/m，方向为_____。15、(本题9分)真空中有两个点电荷q1=+2.010-8C和q2=-3.010-8C，距离1m，则它们之间的库仑力为____力（填“吸引”或“排斥”），大小为__N。（静电力常量为k=9.0109Nm2/C2）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某行星表面的重力加速度为，行星的质量为，现在该行星表面上有一宇航员站在地面上，以初速度竖直向上扔小石子，已知万有引力常量为．不考虑阻力和行星自转的因素，求：（1）行星的半径；（2）小石子能上升的最大高度．17、（10分）(本题9分)a、b两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a为近地卫星，b卫星离地面高度为3R，己知地球半径为R，表面的重力加速度为g，试求：（1）a、b两颗卫星周期分别是多少？（2）a、b两颗卫星速度之比是多少？（3）若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同--点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？

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、C【答案解析】

由树叶a的振动可知振动周期T=4s；6m是半波长的奇数倍，则波速(n=0，1，2，3……)，通过计算,当n=0时，v=3m/sn=1时，v=1m/s。答案仅有C正确。2、D【答案解析】

A．在拉力作用下，AB都处于静止，说明轻绳上的拉力为0，对A分析，由于A静止，故合力为零，施加的外力等于A环的重力，故拉力F=mg方向竖直向上，选项A错误；B．在运动过程中，AB组成的系统机械能守恒，由于轻绳存在作用力，故小环A的机械能不守恒，选项B错误；C．将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度大小相等，有解得选项C错误；D．在运动过程中，AB组成的系统机械能守恒，则解得选项D正确。故选D。3、B【答案解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：，解得：，，；由题意有：，因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，根据和可知，，故选项B正确，A、C、D错误．4、C【答案解析】A、b、d两点关于x轴对称，由点电荷的场强公式与电场叠加原理可知，b、d两点电场强度大小相等，但方向不同，b、d两点电场强度不同，故A错误；B、该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图所示：a、d两点不在同一等势面上，a、d两点电势不同，故B错误；C、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，故C正确；D、c点的电势低于a点的电势，试探电荷-q沿圆周由a点移至c点，电场力做负功，电势能增大，故D错误；故选C．【答案点睛】该题考查常见电场的电场线和等势面分布的特点，解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，负电荷周围的电场的电势都比它低．5、A【答案解析】汽车的输出功率不变，根据P=Fv知，汽车上坡时，需减小速度，从而增大牵引力，故A正确，B错误；汽车的速度不变，上坡时需增大牵引力，根据P=Fv知，应增大输出功率，故CD错误。所以A正确，BCD错误。6、A【答案解析】

根据开普勒第一定律可得，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，由题意可知B点是椭圆轨道的远日点，地球在做离心运动。A.图与结论相符，选项A正确；B.图与结论不相符，选项B错误；C.图与结论不相符，选项C错误；D.图与结论不相符，选项D错误；7、BD【答案解析】试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小，AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确考点：考查机械能守恒守恒定律的应用【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．8、BC【答案解析】

AB．由静止释放A、B，A、B都做自由落体运动，A运动的位移为L，B运动的位移为4L，根据自由落体公式可知，A落地的时间B落地的时间为则有所以t1=t2，故A错误，B正确；CD．A落地前瞬间速率为B落地前瞬间速率为所以v1：v2=1：2，故C正确，D错误。故选BC。9、AB【答案解析】设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度，碰后速度为，根据动量守恒定律可得，解得，A正确；从图中可知蓝壶与红壶沿虚线运动方式时同时停止运动，并且红壶碰撞前后的图线平行，若以红壶虚线所示运动，则加速度为，运动时间为，B正确；碰撞前系统的动能为，碰撞后系统的动能为，两者不等，所以不是弹性碰撞，C错误；碰后蓝壶的加速度为为，碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为，摩擦力冲量，D错误．【答案点睛】从v-t图像中可以看出，实线和虚线有个交点，即若红壶碰撞后仍以原来的运动减速下去的运动时间和蓝壶碰撞后运动的时间相等，这一隐含条件是解题关系．10、CD【答案解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.11、AD【答案解析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。12、BC【答案解析】

A.重力做功为：WG=mgh=25×10×2=500J．故A错误；B.由动能定理合外力做的功等于动能的变化量为：W合=mv2=×25×22=50J，故B正确；C.根据动能定理有：WG-Wf=50J，则Wf=450J，故C正确；D.支持力与小孩的运动方向始终垂直，故支持力不做功，D错误；二．填空题(每小题6分，共18分)13、5018【答案解析】因为汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以由二力平衡条件可知，发动机所提供的牵引力：F=f=1200N；因为P=