2023届大同市重点中学物理高一第二学期期末质量检测试题（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、(本题9分)以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F.则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh2、从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同3、如图所示，小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是（）A．圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零B．圆盘转动时，摩擦力f方向总是指向轴OC．当圆盘匀速转动时，摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比D．当物体P到轴O距离一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度成正比4、关于物体做曲线运动的条件，下述正确的是()A．物体所受的合力是变力B．物体所受的合力的方向与速度方向不在同一条直线上C．物体所受的合力的方向与加速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合力方向一定是变化的5、(本题9分)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（）A．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B．m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关C．不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力D．只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算6、(本题9分)地球上两个物体，它们之间的万有引力为F.若它们的质量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的万有引力变为（）A．F/2 B．F C．4F D．16F7、(本题9分)如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是()A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大8、如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像.已知m1=0.1kg由此可以判断（）A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．由动量守恒定律可以算出m2=0.3kgD．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能9、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是()A．球A的线速度必定大于球B的线速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的运动周期必定小于球B的运动周期D．球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力10、(本题9分)一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。达到静电平衡时，其电场分布正确的是()A． B． C． D．11、(本题9分)一边长为L，质量分布均匀正方形板ABCD，质量为m，在A点用悬线系住，开始时AB边和CD边处于水平位置（如图示）.现将板由静止释放，板摆动直至最后静止.空气阻力不可忽略，下列关于板的描述正确的是（）A．板在整个运动过程中板的重力一直做正功B．板在整个运动过程中空气阻力一直做负功C．板在整个运动过程中机械能一直减小D．板在整个运动过程中损失的机械能为12、(本题9分)一个人用手把一个质量为m=1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中正确的是A．手对物体所做的功为12J B．合外力对物体所做的功为2JC．合外力对物体所做的功为12J D．物体克服重力所做的功为10J二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量m=2吨的汽车，从静止开始出发，以a=1.2m/s2的加速度沿水平直线做匀加速运动，已知汽车受到的阻力是车重的0.05倍，则汽车牵引力在5s内的平均功率为_____W，5s末的瞬时功率为___W。14、(本题9分)A为地球赤道上的物体，B为近地卫星（轨道半径等于地球半径），C为地球同步卫星.A、B、C比较，运行周期最短的是_________（填“A”、“B”或“C”）；线速度最小的是_________（填“A”、“B”或“C”）。近地卫星的线速度大小约为_________km/s。15、(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。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图甲所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极，两极板间距为d，板长为L．α粒子从非常靠近上极板的C点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场，经电场偏转后由D点飞出匀强电场．已知α粒子质量为m，电荷量为+q，不计α粒子重力．求：（1）α粒子飞离电场时沿电场方向发生的位移大小；（2）C、D两点间的电势差；（3）若仅将A、B极板上的电压换为如图乙所示的周期性变化的电压，t＝0时A板比B板的电势高．为使在t＝时刻由C点射入两板间的α粒子最终刚好能由O点水平射出，分别写出电压变化周期T与板间距离d满足的条件．(用L、U、m、q、v0表示)17、（10分）(本题9分)2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）

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、D【答案解析】上升过程空气阻力对小球做的功为－Fh，下落过程空气阻力对小球做的功为－Fh，从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为－2Fh，选项D正确。2、C【答案解析】

小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据可知动量变化量不同，C正确．3、C【答案解析】

A.木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，做匀速圆周运动，P受到的静摩擦力提供向心力，P受到的静摩擦力不可能为零。故A错误。B.只有当圆盘匀速转动时，P受到的静摩擦力才沿PO方向指向转轴。故B错误。C.由f=mω2r得，在P点到O点的距离一定的条件下，P受到的静摩擦力f的大小跟物体P到轴O的距离成正比，故C正确。

D.根据向心力公式得到f=mω2r，当物体P到轴O距离r一定时，摩擦力f的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故D错误。4、B【答案解析】

物体做曲线运动是由于所受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，而与合外力是恒力还是变力、合外力方向是否变化均无关，故AD错误，B正确；由牛顿第二定律可知，C错误．5、B【答案解析】

AB．与之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对相互作用力，不是一对平衡力，而与、是否相等无关，故选项B正确，A错误；C．万有引力存在于一切物体之间，故选项C错误；D．为两物体之间的距离，就是重心到重心的距离，所以如果知道两个物体间重心之间的距离，就算不能看成质点也能用万有引力公式进行计算．例如两个靠的很近的铅球之间的万有引力，故选项D错误．6、D【答案解析】

变化前，两者之间的万有引力为，变化后两者之间的万有引力为，D正确．7、CD【答案解析】

小球刚接触弹簧瞬间具有向下的速度，开始压缩弹簧时，重力大于弹力，合力竖直向下，加速度方向竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，故刚接触弹簧瞬间小球的速度不是最大，故A错误；当小球所受的弹力等于重力时，此时物体的加速度为零，速度达到最大；以后小球继续下落压缩弹簧时，小球所受的弹力大于重力，合力竖直向上，加速度竖直向上，与速度方向相反，小球开始做减速运动，最后停止．从小球接触弹簧到到达最低点，加速度方向先向下后向上，且加速度先减小后增大，小球的速度先增大后减小，故B错误，CD正确．8、AC【答案解析】

A.由x－t图像知碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态.m1的速度大小为，m1只有向右运动才能与m2相撞，故A正确.B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B错误.C.由图像求出碰后m2和m1的速度分别为v'=2m/s，v1'=－2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正确.D.碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得ΔE=0，故D错误.9、BCD【答案解析】

以A为例对小球进行受力分析，可得支持力和重力的合力充当向心力，设圆锥桶的锥角为θ，所以FNmgtanA．球A的线速度必定大于球B的线速度，正确B．球A的角速度小于球B的角速度，错误C．球A的运动周期大于球B的运动周期，错误D．球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，错误10、CD【答案解析】

AC.由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；BD.当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。11、BCD【答案解析】

A．板摆动直至最后静止过程中，有向下转动也有向上转动，整个运动过程中板的重力不是一直做正功，故A错误；

BC．板在整个运动过程中空气阻力一直是阻碍作用，一直做负功，除重力外的空气阻力一直做负功所以机械能一直减小，故BC正确；

D．板在整个运动过程中动能变化量为0，损失的机械能即为减少的重力势能，板的重心在几何中心上．根据重力做功得整个运动过程中损失的机械能为，故D正确．12、ABD【答案解析】

A、由动能定理得：W-mgh=mv2-0，得手对物体所做的功为：W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J，故A正确．B、C、由动能定理得：合外力做功为

W合=mv2-0=×1×22=2J，故B正确，C错误．D、物体克服重力做功为：W=mgh=1×10×1J=10J，故D正确；本题选错误的故选C．【答案点睛】本题的关键要掌握动能定理的基本运用，知道合外力做功与动能变化的关系，以及知道合外力做功等于各力做功的代数和．二．填空题(每小题6分，共18分)13、1.02×104；【答案解析】

在加速阶段，根据牛顿第二定律可知：F-f=ma，

解得：F=ma+f=3400N，

5s通过的位移为：x＝12at2＝12×1.2×52m=15m

平均功率为：5s末的速度为：v=at=6m/s

此时的瞬时功率为：P=Fv=2.04×104J【答案点睛】此题考查牛顿第二定律以及功率的计算问题；关键是知道求解平均功率和瞬时功率的公式，求解平均功率一般用P=W/t，求解瞬时功率用P=Fv。14、B；A；7.9；【答案解析】

地球赤道上的物体与地球的同步卫星具有相同的周期，即TA=TC；对B和C卫星：GMmr2=m（2πT）2r=mv2r解得T=4π3r【答案点睛】此题涉及到两种不同的模型；注意地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，根据v=rω比较线速度的大小，根据万有引力提供向心力比较B、C的线速度、周期大小．15、1.52【答案解析】

[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