2023届陕西省汉中市汉台区县物理高一下期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理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（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)地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则A．F2＞F1＞F3 B．a1＞a2=g＞a3 C．v1=v2=v＞v3 D．ω1=ω3＜ω22、(本题9分)在如图所示的电路中，，将滑动变阻器R的滑片从位置a向下滑动到位置b的过程中，电路均处于稳定状态。滑片处于位置b和位置a相比，电路中（）A．灯泡L的亮度变亮B．电容器C所带电荷量Q增大C．电源的输出功率P增大D．电阻消耗的热功率减小3、(本题9分)地球的同步卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的4、(本题9分)江西艺人茅荣荣，他以7个半小时内连续颠球5万次成为新的吉尼斯纪录创造者，而这个世界纪录至今无人超越．若足球用头顶起，某一次上升高度为80cm，足球的重量为400g，与头顶作用时间∆t为0.1s，则足球本次在空中的运动时间；足球给头部的作用力大小分别为（空气阻力不计，g=10m/s2）A．t=0.4s；FN=36N B．t=0.4s；FN=68NC．t=0.8s；FN=68N D．t=0.8s；FN=36N5、(本题9分)如下图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复)，在最后又到达A点．求在整个过程中，此人所经过的最大路程和最大位移分别为()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R6、如图为某宇宙飞船的飞行示意图，飞船先在贴近天体A的表面做匀速圆周运动，发动机再次点火后飞离A，到达天体B附近后经调整贴近B的表面做匀速圆周运动。若天体A和B的质量、半径分别为M1、R1和M2、R2，则飞船在贴近A、B表面做圆周运动的周期之比T1：T2为A． B． C． D．7、M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图，下列说法正确的是A．打开S后，使两极板靠近，则微粒将向上运动B．打开S后，使两极板靠近，则微粒仍保持静止C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从a向b的电流D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从b向a的电流8、(本题9分)质量为的物体（可视为质点）在水平外力的作用下，从开始在平面直角坐标系（未画出）所决定的光滑水平面内运动．运动过程中，方向的位移时间图像如左图所示，方向的速度时间图象如右图所示．则下列说法正确的是（）A．时刻，物体的速度大小为B．物体初速度方向与外力的方向垂直C．物体所受外力的大小为D．4秒内外力做的功为9、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧开始压缩到最短的整个过程中（不计空气阻力及碰撞过程能量损失），下列关于能量的叙述中正确的应是（）A．重力势能和动能之和一直减少B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变10、(本题9分)如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动11、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度12、如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是A．小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上B．小球通过最高点的速度可以等于0C．小球线速度的大小可以小于D．小球线速度的大小总大于或等于二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，那么该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，动能将增加_________J；若已知木块以6J动能从底端出发滑上该斜面，则它返回底端时的动能是______J。14、一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2，(g取10m／s2)则在0～4.0s的时间内，拉力对物体所做的功为__________焦;在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为____________瓦15、(本题9分)如图所示，a、b是匀强电场中的两点，两点间的距离为0.8m，两点的连线与电场线平行，两点间的电势差为8.0V，则匀强电场的场强大小为_______V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将_______（填“增大”“减小”或“不变”）.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)我国实施“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取了月球的相关数据.如果“嫦娥三号”卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t，卫星的路程为s，卫星与月球球心连线转过的角度为，忽略月球的自转，万有引力常量为G.试求月球的质量.17、（10分）如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定．现解除锁定，小物块与弹簧分离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC．已知B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处．重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．求：(1)小物块由A到B的运动时间t；(2)解除锁定前弹簧所储存的弹性势能Ep；(3)小物块与轨道CD间的动摩擦因数μ．

参考答案一、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、D【解析】

根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3；近地卫星与同步卫星相比较，卫星所受万有引力充当向心力，则F3＜F2；同步卫星与地球自转同步，故ω1=ω3，根据F=mω2r可知F1<F3，选项A错误．由选项A的分析知道向心力F1＜F3＜F2，故由牛顿第二定律，可知a1＜a3＜a2；对近地卫星，，又，则；故B错误．同步卫星与地球自转同步，故ω1=ω3，则v1＜v3，据知，v3＜v2，近地卫星的运行速度即第一宇宙速度；故C错误．同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正确．2、C【解析】

A．滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，变阻器电阻变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，电路总电流变大，灯泡L两端的电压UL=E-I（R1+r）变小，灯泡L变暗，故A错误；B．灯泡电流变小，总电流变大，通过R2支路的电流变大，R2两端的电压增大，R2和变阻器两端的电压等于灯泡L两端的电压，故变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，由Q=CU知，电容器C所带电荷量Q减小，故B错误；C．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，因为R1＞r，所以外电阻一定大于内阻，外电阻变小时，电源的输出功率P变大，故C正确；D．由于总电流增大，根据P=I2R1知电阻R1消耗的热功率增大，故D错误。故选C。3、D【解析】

同步卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同；二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体相同，由于同步卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，同步卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确；ABC错误；故选D4、D【解析】

足球自由下落时有：h=gt2，解得：，竖直上抛运动的总时间为自由落体的2倍，则t总=2t=2×0.4s=0.8s；设竖直向上为正方向，由动量定理得：（FN-mg）△t=mv-（-mv）；v=gt=10×0.4=4m/s；联立解得：FN=36N；A．t=0.4s；FN=36N，与结论不相符，选项A错误；B．t=0.4s；FN=68N，与结论不相符，选项B错误；C．t=0.8s；FN=68N，与结论不相符，选项C错误；D．t=0.8s；FN=36N，与结论相符，选项D正确；故选D．【点睛】本题考查动量定理的应用及自由落体运动的规律，要注意在应用动量定理解题时要注意矢量性，应先设定正方向．5、C【解析】

路程是指物体所经过的路径的长度，沿图中路线走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；当人离A点最远的时候，位移最大，所以当人在C点的时候，离A最远，此时的位移是最大的，即为2R，故C正确；故选C．点睛：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关，与经过的路径无关；路程是指物体所经过的路径的长度.6、A【解析】

飞船贴近天体A的表面做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：，飞船贴近天体B的表面做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，有：得：，故A正确，BCD错误。7、BC【解析】

AB、打开S之前，由于带电的油滴处于悬浮状态，则有，打开S后，电容器的两极板所带电量保持不变，根据，，可得，使两极板靠近，电容器的两极板间的电场强度不变，所以带电的油滴仍保持静止，故选项B正确，A错误；CD、电容器两极板间的电压，当将滑动变阻器的滑片向上滑动时，增大，增大，电容器的电量增加，处于充电状态，灵敏电流计中有电流，由于电容器上板带正电，则灵敏电流计中有从向的电流，故选项C正确，D错误。8、CD【解析】

A．由图甲图得到物体在x方向做匀速直线运动，速度大小为t=0时刻，y方向物体的分速度为，物体的速度大小为故A错误；B．物体在x方向做匀速直线运动，合力为零，y方向做匀减速直线运动，合力沿−y轴方向，而物体的初速度不在x轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直，故B错误；C．由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为所受外力F的大小为故C正确；D．

4s内，y方向物体的位移为外力做的功为故D正确；故选CD．【点睛】位移图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动．速度图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．根据两图象的形状求出物体在x方向和y方向的初速度，再进行合成，求出物体t=0时刻的速度．x方向物体的合力为零，物体所受的合力在y方向．由速度图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律求出外力F，根据做功公式求出4s内外力做的功．9、AD【解析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选AD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化．10、AD【解析】

若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa运动，故A正确．若拉力变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，故B错误，D正确．若拉力变大，则拉力大于向心力，沿轨迹Pc做近心运动，故C错误．【点睛】此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．11、BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．12、AD【解析】试题分析：小球的线速度方向时刻改变，沿圆弧的切线方向，故A正确；根据牛顿第二定律，在最高点临界情况是轨道对球的作用力为零，则．解得，故B错误；最高点的最小速度为，则小球的线速度的大小总大于或等于．故C错误D正确．考点：考查了圆周运动实例分析二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.52【解析】

[1]一木块沿粗糙斜面上滑时，其动能每减小3J，重力势能就要增加2J，即克服重力做功为2J，根据动能定理可知，木块克服摩擦力做功为1J，则有：又经过相同的位移，则有：所以该木块沿该斜面下滑时，其重力势能每减小3J，即重力做功3J，则摩擦力做负功1.5J，根据动能定理可知，动能增加1.5J；[2]木块以6J动能从底端出发滑上该斜面顶端时，根据重力与摩擦力做功的关系可知，摩擦力做功为-2J，向下过程中摩擦力仍做负功，仍为-2J，所以滑块回到底端的动能为：6-2-2=2J14、48J24W【解析】

[1]由图可知在0～4.0s的时间内：a=1m/s2

；

x=8m

由牛顿第二定律：F-f=ma

得F=f+ma=μmg+ma=（0.2×2×10+2×1）N=6N则WF=Fx=6×8