上海市丰华中学2023年高一物理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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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：（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、光滑水平地面上静止一质量为1kg的物块，某时刻开始受到一外力作用，外力F随时间t的变化如图所示。取g=10msA．2s末，物块的运动方向发生改变B．前2s内，外力F做的功为64JC．3s末，外力F的功率为-4WD．4s内，外力F的功率为2W2、(本题9分)我国发生的“天链一号01号星”属于地球同步卫星．关于定点后的“天链一号01号星”，下列说法正确的是A．它同时受到万有引力和向心力B．它“定点”，所以处于静止状态C．它处于失重状态，不受重力作用D．它的速度大小不变，但加速度不为零3、(本题9分)竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡块做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速上升，现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动已知圆柱体运动的合速度是5cm/s，α=30°，如图所示，则玻璃管水平运动的速度是A．5cm/sB．4.33cm/sC．2.5cm/sD．无法确定4、(本题9分)质量为m的物体，静止在倾角为θ斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．合力对物体做功为零 B．重力对物体做功为mgLtanθC．物体克服摩擦力做功为mgLsinθ D．支持力对物体做功mgLsinθ5、(本题9分)如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．不计空气阻力，对于小球下降阶段，下列说法中正确的是()A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．整个过程中小球的机械能守恒D．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加6、质量不同的物体，从不同高度以相同的速度同时水平抛出，不计空气阻力。下列说法正确的是()A．质量大的物体先落地 B．低处的物体先落地C．质量小的物体先落地 D．高处的物体先落地7、(本题9分)下列说法正确的是()A．力是使物体惯性改变的原因B．静止的火车启动时速度变化缓慢，是因为物体静止时惯性大C．乒乓球可快速被抽杀，是因为乒乓球的惯性小D．为了防止机器运转时振动，采用地脚螺钉固定在地面上，是为了增大机器的惯性8、(本题9分)如图所示，一颗极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响．由以上条件可以求出()A．卫星运行的周期 B．卫星距地面的高度C．卫星的质量 D．地球的质量9、(本题9分)1016年我国成功发射了神舟十一号载人飞船并顺利和天宫二号对接．飞船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，飞船由椭圆轨道变成图示的圆轨道1．下列判断正确的是A．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度等于沿圆轨道1通过P点时的速度B．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的速度小于沿圆轨道1通过P点时的速度C．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度等于沿圆轨道1通过P点时的加速度D．飞船沿椭圆轨道1通过P点时的加速度小于沿圆轨道1通过P点时的加速度10、(本题9分)如图，x轴水平，y轴竖直。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，若a、b、c的飞行时间分别为ta、tb、tc，抛出的初速度分别为va、vb、vc，则错误的是:A．ta＞tb＞tc B．ta＜tb＝tc C．va＞vb＝vc D．va>vb>vc11、(本题9分)由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为B．A、B两个星体之间的万有引力大小为C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为12、经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是()A． B．C． D．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)如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是（______）A．防止小车不能被橡皮筋拉动B．便于小车获得较大的弹射速度C．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D．保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功14、（10分）(本题9分)某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线．④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．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）如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为5kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为5kg，停在B的左端质量为1kg的小球用长为0.45m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力已知A、B间的动摩擦因数为0.1，为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，重力加速度，求：（1）碰撞后瞬间物块A的速度大小为多少；（2）木板B至少多长；（3）从小球释放到A、B达到共同速度的过程中，小球及A、B组成的系统损失的机械能．17、（12分）如图所示，AB为倾角的斜面轨道，BP为半径R=1m的竖直光滑圆弧轨道，O为圆心，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一端在斜面上C点处，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，CB长L＝1.25m，物块与斜面间的动摩擦因数为＝0.25，现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后释放(不栓接)，物块经过B点后到达P点，在P点物块对轨道的压力大小为其重力的1.5倍，，g=10m/s2.求：(1)物块到达P点时的速度大小vP；(2)物块离开弹簧时的速度大小vC；(3)若要使物块始终不脱离轨道运动，则物块离开弹簧时速度的最大值vm.

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】

AB.0-2s物体的加速度为a物体做匀加速度直线运动，2s内发生的位移为x1力F做功为WF2s时力F反向，所以加速度反向，物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动，故AB项与题意不相符；C.2∼4sa23s末物体的速度为v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s则外力F的功率为P=Fv=-2×4=-8W故C项与题意不相符；D.2∼4sx2力F做功为：WF′=F′•x2=-2×12=-24J则4s内外力F的功率为P故D项与题意相符。2、D【答案解析】

A．地球同步卫星只受万有引力，万有引力完全充当了向心力，向心力不是物体实际受到的力，A错误；B．同步卫星，相对于地球静止，做匀速圆周运动，合力不为零，所以不是处于静止状态，B错误；C．万有引力完全充当向心力，所以同步卫星处于完全失重状态，但完全失重状态只是视重为零，并不是不受重力，C错误；D．同步卫星相对地球静止，角速度一定，根据v=rω可知它的速度大小不变，做匀速圆周运动，加速度大小恒定，但不为零，D正确．3、C【答案解析】圆柱体运动的合速度是水平和竖直两个方向上分速度的合成，由图知水平分速度为vsinα＝5×sin30°＝2.5cm/s，C正确．思路分析：圆柱体运动的合速度是水平和竖直两个方向上分速度的合成，试题点评：本题考查了运动的合成，关键是找出两个分运动，然后根据平行四边形定则分析4、A【答案解析】

A．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体做功为零，故A正确；B．物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体做功为零，故B错误；C．摩擦力沿斜面向上，与位移的夹角为，根据平衡条件可得所以摩擦力对物体做功为即物体克服摩擦力做功为，故C错误；D．支持力垂直斜面向上，与位移的夹角，则弹力对物体做功故D错误；故选A。5、B【答案解析】

AB.小球从B至C过程，重力大于弹簧的弹力，合力向下，小球加速运动；C到D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，而在C点小球所受弹力大小等于重力，加速度为零，所以在C点速度最大，即动能最大，故A错误，B正确；

CD.小球下降过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能总和保持不变，而小球的机械能会变化，所以从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，故小球重力势能的减少大于小球动能的增加。故CD错误。6、B【答案解析】

不计空气阻力，物体作平抛运动，而平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，由，解得：，可知高度h越小，物体运动的时间越短，所以低处的物体先落地，与质量无关。故ACD错误，B正确。7、CD【答案解析】：选CD.物体惯性大小与物体的受力情况及运动状态无关，A、B均错误；乒乓球质量小、惯性小、状态容易改变，可快速被抽杀，C正确；用地脚螺钉把机器固定在地球上，相当于增大了机器的质量，也就增大了机器的惯性，因此机器在运转时就难以发生振动现象，D正确．8、ABD【答案解析】卫星从北纬30°的正上方，第一次运行至南纬60°正上方时，刚好为运动周期的1/4，所以卫星运行的周期为4t，故A正确；知道周期、地球的半径，由，可以算出卫星距地面的高度，故B正确；通过上面的公式可以看出，只能算出中心天体的质量，C项错误，D正确．故选ABD.9、BC【答案解析】

AB.船在发射过程中先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P加速，由于点火加速飞船由椭圆轨道变为圆轨道，则飞船的速度增加，故A错误，B正确；

CD.据可知，飞船变轨前后所在位置距离地球的距离都相等，则两者加速度相等，故C正确，D错误；10、AC【答案解析】试题分析：根据h=12gt2得，t=2hg，因为ha考点：考查了平抛运动规律的应用11、BC【答案解析】

A．A、B、C绕等边三角形的中心D做圆周运动，由几何关系知：它们的轨道半径为：，故A错误；B．根据万有引力公式，A、B两个星体之间的万有引力大小为，故B正确；C．以A为研究对象，受到的合力为，根据牛顿第二定律，F=ma向，A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小：，故C正确；D．根据合力提供向心力有：，得A、B、C星体做圆周运动的周期为：，故D错误．【答案点睛】先求出任意两个星体之间的万有引力，从而得出每一星体受到的合力，该合力提供它们的向心力．根据几何关系求出星体的轨道半径，结合合力提供向心力求出线速度、向心加速度和周期．12、BC【答案解析】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论相符，故B正确；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C【答案解析】

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功。A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；C.C项与上述分析结论相符，故C正确；D.D项与上述分析结论不相符，故D错误。14、大于相同v2-【答案解析】试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为，因此弹簧的形变量为，不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；③选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：，整理得，，为得到线性关系图线，因此应作出图线．④由上表达式可知，，解得．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）FN=0.1N（1）x=0.51m（3）【答案解析】

（1）滑块从A到E，由动能定理得：代入数据得：