2023年云南省重点中学物理高一第二学期期末学业水平测试模拟试题（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：（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)如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3，当A点的线速度大小为v时，C点的线速度大小为A． B．C． D．2、(本题9分)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O的水平线已知一小球从M点出发，以初速沿管道MPN运动，到N点的速率为，所需的时间为；若该小球仍由M点以相同初速出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为，所需时间为则A．，B．，C．，D．，3、(本题9分)两颗人造地球卫星，质量之比m1：m2＝1:2，轨道半径之比R1:R2=3:1，下面有关数据之比正确的是()A．周期之比T1:T2=3:1B．线速度之比v1:v2=3:1C．向心力之比为F1:F2=1:9D．向心加速度之比a1:a2=1:94、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是：A．电势 B．电势能 C．电势差 D．电场强度5、(本题9分)飞船在地球引力作用下绕地球做匀速圆周运动，若在飞船中与飞船相对静止释放一个物体．则关于物体的运动，下述说法正确的是（）A．物体做匀速直线运动 B．物体做平抛运动C．物体做自由落体运动 D．物体做匀速圆周运动6、(本题9分)如图所示，一个小球质量为m，初始时静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为A．mgR B．2mgR C．2.5mgR D．3mgR7、(本题9分)光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是()A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等8、(本题9分)小娟、小明两人共提一桶水，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（）A．当θ为120°时，F=GB．不管θ为何值，F=G/2C．当θ=0°时，F=G/2D．θ越大时F越小9、(本题9分)如图所示，两个完全相同的带正电荷的小球被a、b两根绝缘的轻质细线悬挂于O点，两小球之间用绝缘的轻质细线c连接，a、b、c三根细线长度相同，两小球处于静止状态，且此时细线c上有张力，两小球的重力均为G．现用一水平力F缓慢拉右侧小球，使细线a最终处于竖直状态，两小球最终处于静止状态，则此时与初态相比，下列说法正确的是:A．细线a的拉力变大B．细线b的拉力变大C．细线c的拉力变大D．最终状态时的水平拉力F比小球的重力G大10、(本题9分)如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（）A．断开S后，使B板向右平移一些B．断开S后，使A、B两板错开一些C．保持S闭合，使A、B两板靠近一些D．保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些11、(本题9分)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端，将绳的另一端悬挂在等高的天花板上，如图将小球拉直至水平位置，从静止释放，则当两球达到最低点时A．速度一样大B．动能一样大C．机械能一样大D．所受的拉力一样大12、(本题9分)高空中仍有稀薄大气，所以低轨道的卫星会受到稀薄空气阻力的作用，从而不能永远在固定的圆轨道上运动。则下列说法正确的是（）A．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此靠近地球，轨道半径会变小B．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此远离地球，轨道半径会变大C．在卫星轨道变化的过程中，卫星的机械能不变D．虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的动能会增大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)已知表头G满偏电流为100μA，表头上标记的内阻值为900Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1=________Ω，R2=_________Ω，R3=_________Ω。14、（10分）验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10﹣3m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg为直尺的质量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_____．（2）表格中的数据①、②、③分别为_____、_____、_____．（3）通过实验得出的结论是：_____．（4）根据该实验，请你判断下列△Ek﹣△h图象中正确的是_____．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)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16、（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙半圆形轨道在B点平滑相接，半圆形轨道半径为R，一质量为m的物块(可视为质点)将弹簧压缩至A点后由静止释放，获得向右速度后脱离弹簧，经过B点进入半圆形轨道后瞬间对轨道的压力大小为其重力的8倍，之后沿圆周运动，到达C点时对轨道的压力恰好为0.求：(1)释放物块时弹簧的弹性势能；(2)物块从B点运动到C点过程中克服摩擦力做的功；(3)物块离开C点后落回水平面时，重力的瞬时功率大小.17、（12分）如图所示，一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物体平抛的初速度V0；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．

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】

传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即vA=vB，B点的速度为v，根据，且B、C两点同轴转动，角速度相同，所以，代入数据联立得：。A.与计算结果不符，A错误。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果相符，D正确。2、A【答案解析】试题分析：根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系，结合小球的运动情况，分析平均速率关系，即可得到结论．解：由于小球在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，到达N点时速率相等，即有v1=v1．小球沿管道MPN运动时，根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0，而小球沿管道MQN运动，小球的速率大于初速率v0，所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率，而两个过程的路程相等，所以有t1＞t1．故A正确．故选A【点评】解决本题关键要掌握机械能守恒定律，并能用来分析小球速率的大小，知道平均速率等于路程与时间之比．3、D【答案解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：T=2π，周期之比：，故A错误；由可得线速度之比：，故B错误；向心力之比：，故C错误；由，向心加速度之比：，故D正确；故选D．点睛：本题考查了比较线速度、周期、角速度与加速度大小关系，知道万有引力提供向心力是解题的关键，应用牛顿第二定律可以解题．4、D【答案解析】

电势、电势差和电势能都是只有大小没有方向的标量；而电场强度是即有大小又有方向的矢量；故A、B、C错误；D正确.5、D【答案解析】

根据万有引力提供向心力可得该物体将在与飞船相同的轨道上做圆周运动，不做自由落体运动，故D正确，ABC错误。6、C【答案解析】试题分析要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点有重力提供向心力，对小球，由动能定理，，联立解得，选项C正确．考点：竖直平面内的圆周运动；动能和动能定理．7、AD【答案解析】A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零．故B错误，D正确．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．8、AC【答案解析】

当两人手臂上的拉力夹角为0°时，2F=G，F=G/2，选项C正确；当两人手臂上的拉力夹角为120°时，由平行四边形定则，F=G，A正确；由平行四边形定则，合力一定，当两个力夹角越大，分力也就越大，故BD错误。9、BCD【答案解析】如图所示对初末态小球受力分析可得：所以细线a的拉力变小，故A错误；B项：，，可解得：，故B正确；C项：，，，所以细线c的拉力变大，故C正确；D项：F与G的合力为，F=，故D正确．10、AB【答案解析】

断开S，电容器带电量保持不变，B板向右平移一些，即A、B间距增大一些，根据C=εS4πkd，d变大，C变小。根据C=Q/U，U增大，张角变大。故A正确。断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据【答案点睛】解决本题的关键在处理电容器动态分析时，电容始终与电源相连，两端间电势差不变，与电源断开，电量保持不变．11、CD【答案解析】A、小球从水平方向下落到竖直方向，由机械能守恒可得：所以，故A错误；B、由于两条绳的长度不相等由可知在最低点时动能不相等，故B错；C、两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态，所以两球初状态的机械能相等，小球A、B在下落的过程中只有重力做功，所以A、B机械能都是守恒的，则当两球达到最低点时，具有相同的机械能，故C正确；D、在最低点由牛顿第二定律且知T=3mg,故D正确；本题选：CD点睛：利用机械能守恒求最低点的速度，并根据牛顿第二定律求解绳子的拉力。12、AD【答案解析】

由于阻力的作用，卫星速度减小，则此时地球的引力大于向心力，掌握卫星做近心运动，因此靠近地球，轨道半径会变小，选项A正确，B错误；在卫星轨道变化的过程中，卫星由于受阻力作用，则其机械能减小，选项C错误；虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的半径减小，根据v=GM【答案点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，当引力大于向心力时要做近心运动，会根据该规律判断线速度、周期与轨道半径的变化的关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1009102000【答案解析】

根据题意，R1与表头G构成1mA的电流表，则：，代入数据：100×10-6×900＝(1×10-3−100×10-6)R1；整理得R1＝100Ω

若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1V，则若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3V，则14、（1）当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在实验误差允许的范围内，机械能守恒（4）C．【答案解析】（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．

（2）根据题意可知：，则动能的增加量△Ek5＝Mv52−Mv12=×0.1×(4.222−3.142)J=0.397J，重力势能的减小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．

（4）根据机械能守恒得，△Ek=mg△h，