2023学年宁夏回族自治区六盘山高级中学物理高一第二学期期末统考模拟试题（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：（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、(本题9分)某弹簧的弹力(F)-伸长量(x)图像如图所示，那么弹簧由被拉长2cm到被拉长4cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为：A．0.3J，0.3J B．-0.3J，0.3J C．0.6J，0.6J D．-0.6J，0.6J2、(本题9分)如图所示，平行金属板中带电油滴P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器的滑片向b端移动时（）A．R3上消耗的功率逐渐增大B．电流表读数减小，电压表读数增大C．质点P将向上运动D．电源的输出功率逐渐增大3、一个小孩坐在船内，按图示两种情况，用相同大小的力拉绳，使自己发生相同的位移．甲图中绳的另一端拴在岸上，乙图中绳的另一端拴在同样的小船上，水的阻力不计（船未碰撞）．这两种情况中，小孩所做的功分别为W1、W2，做功期间的平均功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（）A．W1＞W2，P1=P2B．W1=W2，P1=P2C．W1=W2，P1＜P2D．W1＜W2，P1＜P24、(本题9分)在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验。未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动。该实验说明A．钢球所受合力为零时也可以做曲线运动B．钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动C．钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动D．钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动5、(本题9分)如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，管口上方O点与弹簧上端初始位置A的距离为h，一小球从O点由静止下落，压缩弹簧至最低点D，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，小球自O点下落到最低点D的过程中，下列说法正确的是（）A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B．小球的最大速度与h无关C．小球达到最大速度的位置随h的变化而变化D．弹簧的最大弹性势能与h成正比6、(本题9分)对于平抛运动，下列条件中可以确定飞行时间的是（g已知）A．已知水平位移 B．已知初速度C．已知下落高度 D．已知位移的大小7、(本题9分)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，g取10m/s2，若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则()A．乘客与行李同时到达B处B．乘客提前0.5s到达B处C．行李提前0.5s到达B处D．若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处8、(本题9分)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图甲乙所示，下列说法正确的是A．0~6s内物体位移大小为36mB．0~2s内拉力做的功为30JC．合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等D．滑动摩擦力大小为5N9、(本题9分)如图所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点。下列说法中正确的是（）A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化相等D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等10、(本题9分)下列物体中，机械能守恒的是()A．做平抛运动的物体B．被匀速吊起的集装箱C．光滑曲面上自由运动的物体D．物体以4511、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v12、如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．物体在传送带上的划痕长B．传送带克服摩擦力做的功为C．电动机多做的功为D．电动机增加的功率为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用图示装置研究平抛运动及其特点．他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开．①他观察到的现象是：小球A、B______（填“同时”或“不同时”）落地；②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片．A球在空中运动的时间将___（填“变长”，“不变”或“变短”）；③上述现象说明______．14、（10分）(本题9分)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，来定量探究绳子拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸纸带、刻度尺、钩码。组装的实验装置如图所示。(1)若要完成该实验，必需的实验器材还有_____________________________。(2)平衡摩擦力后，当他挂多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法_________________________________。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）某物体做平抛运动，落在水平地面前的最后一段时间内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小v0；(2)物体被抛出时离地的高度h。16、（12分）飞机若仅依靠自身喷气式发动机产生的推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵，一架质量为m=2.0×104kg的飞机，其喷飞式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假设飞机整个过程所受的平均阻力为飞机重力的0.2倍．飞机离舰起飞的速度v=100m/s，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点．请你求出(计算结果均保留二位有效数字)：(1)飞机离开电磁弹射区后的加速度大小(2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小(3)电磁弹射器输出效率可以达到80%，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量17、（12分）(本题9分)如图，半径R＝0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L＝1m的水平轨道相切于B点，BC离地面高h＝0.45m，C点与一倾角为θ＝30º的光滑斜面连接．质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.1，g＝10m/s1．求：⑴小滑块刚到达圆弧的B点时轨道的支持力大小；⑵小滑块从C点运动到地面所需的时间．

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、B【答案解析】

弹力随位移均匀变化，可用平均力法求弹力的功；或着借助弹性势能的表达式，由此计算弹簧形变之后的弹性势能．【题目详解】由胡克定律F=kx，可知弹力随位移(即形变量x)均匀变化，故，可得，因弹簧是伸长，故弹力做负功为-0.3J，根据功能关系可知弹性势能增加0.3J；故选B.【答案点睛】本题重点是掌握变力做功的一种求解方法：平均力法，其次要知道x指形变量，包含压缩量和伸长量．2、D【答案解析】

A、当滑动变阻器R的滑片向b端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流I增大．电容器板间电压等于R3的电压．R减小，并联部分的总电阻减小，则R3的电压减小，R3上消耗的功率逐渐减小，故A错误；B、流过电流表的电流IA＝I﹣I3，I增大，I3减小，则IA增大，所以电流表读数增大，R的电压U＝U3﹣U2，U3减小，U2增大，则U减小，所以电压表读数减小，故B错误；C、电容器的电压减小，则电容器板间场强减小，质点P所受的电场力减小，所以质点P将向下运动，故C错误；D、由于R1的阻值和电源内阻r相等，则外电路总电阻大于电源的内阻r，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，D正确．3、D【答案解析】

两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大；故选D．4、B【答案解析】

本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件；【题目详解】A．在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；BCD．曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误。5、A【答案解析】A、小球在运动的过程中只有重力和弹簧的弹力做功，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；

B、设小球刚运动到A点时的速度为v，则有，，小球接触弹簧后先做加速运动，当弹簧的弹力与重力大小相等时，弹簧压缩量为x，此时小球的速度最大，则有，，该过程中机械能守恒，由功能关系可得：，得：，可知小球的最大速度与h有关，故B错误；

C、当弹簧的弹力与重力大小相等时，即弹簧压缩量为时小球的速度最大，与h无关，故C错误；

D、选取小球的平衡位置处为重力势能的0点，当小球运动到最低点D时，弹性势能最大，动能为0，则弹簧的弹性势能等于取小球的平衡位置处小球与弹簧组成的系统的机械能，根据机械能守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：，可知弹簧的最大弹性势能与h是线性关系，但不是成正比，故D错误。点睛：本题既要根据受力情况判断小球的运动情况，又要运用机械能守恒分析小球的速度和弹簧的弹性势能，综合性较强。6、C【答案解析】

AB．根据水平位移x=v0t，知道水平位移和初速度，即可求出运动的时间，知道其中一个，无法求出运动的时间．故AB错误；C．根据h＝gt2，知道下落的高度，可求出运动的时间．故C正确．D．只知道位移的大小，不能求出下落的高度，根据h＝gt2，不能求出运动的时间．故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道分运动和合运动具有等时性．7、BD【答案解析】

行李在传送带上先加速运动，然后再和传送带一起匀速运动，由牛顿第二定律和运动学公式求出时间．若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．【题目详解】A、B、C、由牛顿第二定律，得μmg=ma得a=1m/s1．设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v=1m/s．由v=at1代入数值，得t1=1s，匀加速运动的位移大小为：x==0.5m，匀速运动的时间为：t1==1.5s，行李从A到B的时间为：t=t1+t1=1+1.5=1.5s．而乘客一直做匀速运动，从A到B的时间为t人==1s．故乘客提前0.5s到达B．故A、B错误C正确；D、若行李一直做匀加速运动时，运动时间最短．由L=，解得最短时间tm=1s．故D正确．故选CD．8、BC【答案解析】

A、在v-t图像中图像包围的面积即为运动的位移，所以0～6s内物体位移大小，故A错误；B、在0～2s内，P-t图象中图线与时间轴所围面积等于拉力做功为：,故B正确C、在0～6s内和0～2s内的动能变化量的大小是相等的，根据动能定理可知合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，故C正确D、匀速阶段，阻力等于拉力，所以物体运动时受到的阻力大小为，故D正确故选BCD9、BD【答案解析】

A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，返回到A点时的速度小于原来速度大小，由动能定理可知合外力做负功，故A错误；B．小球从A到C与从C到B的过程，合外力做功相同，由动能定理可知这两个过程中减少的动能相等，故B正确；C．小球从A到C比从C到B用时短，由动量定理可知从A到C速度的变化量小，故C错误；D．小球从A到C与从C到B的过程，滑动摩擦力做功相同，说明损失的机械能相等，故D正确。故选BD。10、AC【答案解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒。【题目详解】A项：平抛运动的物体只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；B项：被匀速吊起的集装箱，动能不变，重力势能增大；故机械能增大，故机械能不守恒，故B错误；C项：物体沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物体的机械能守恒，故C正确；D项：物体以a=4故应选AC。【答案点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，分析物体的受力情况，判断做功情况是关键。11、ABD【答案解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【题目详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【答案点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。12、AD【答案解析】

A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间在这段时间内物块的位移传送带的位移则物体相对位移故A正确；BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于产生的热量传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功为，故BC错误；D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为故D正确。故选AD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、同时不变平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．【答案解析】

①[1]小锤轻击弹性金属片时，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地；②[2]用较大的力敲击弹性金属片，则A被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；③[3]上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．14、天平