2023届上海市重点名校物理高一下期末学业水平测试试题（含答案解析）

2023学年高一下物理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、(本题9分)如下图所示，质量分别为M和m的两物块(M>m)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过相同的位移．设此过程中对M做的功为，对m做的功为，则()A．若水平面光滑，则B．若水平面粗糙，则C．若水平面粗糙，则D．无论水平面光滑与否，都有2、(本题9分)在同一高度将质量相等的三个小球以相同的速率分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．从抛出到落地关于三个小球判断正确的是A．运动时间相同B．落地时的速度相同C．落地时重力的瞬时功率相同D．落地时的动能相同3、(本题9分)为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0mm的遮光板。滑块先后通过两个光电门，计时器记录了遮光板通过第一个光电门的时间为3×10－3s，通过第二个光电门的时间为1×10－3s，测得两光电门之间的距离为80.0cm，则滑块的加速度大小是A．lm/s2 B．2m/s2 C．5m/s2 D．8m/s24、(本题9分)下列说法中正确的是A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．作匀速圆周运动的物体的受的合外力为零 D．物体做匀速圆周运动时所受的合外力不是恒力5、(本题9分)如图所示，甲运动员在球场上得到篮球之后，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，问他应将球向什么方向抛出()A．抛出方向与奔跑方向相同，如图中箭头1所指的方向B．抛出方向指向乙的前方，如图中箭头2所指的方向C．抛出方向指向乙，如图中箭头3所指的方向D．抛出方向指向乙的后方，如图中箭头4所指的方向6、(本题9分)下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子7、(本题9分)下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是()A． B．C． D．8、(本题9分)2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1；然后点火，使其沿椭圆轨道2运行；最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点．轨道2、1相切于P点．当卫星分别在l、2、1轨道上正常运行时（）A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道1上的速率v1，则v1＜v1．B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2，需要在Q点加速C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q；卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q，则a1Q=a2Q．D．卫星要由轨道2变轨进入轨道1，需要在P点减速9、(本题9分)如图所示，水平光滑轨道的宽度和弹簧自然长度均为d。m2的左边有一固定挡板，m1由图示位置静止释放．当m1与m2第一次相距最近时m1速度为v1，在以后的运动过程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m10、(本题9分)如图所示,某段直滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度大小为g.在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A．运动员受到的摩擦力的大小为mgB．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．运动员减少的机械能为mgh11、(本题9分)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（）A．带负电B．在c点受力最大C．在b点的电势能大于在c点的电势能D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化12、(本题9分)地球的半径为R，地面的重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，则（）A．卫星加速度的大小为B．卫星运转的角速度为C．卫星运转的线速度为D．卫星运转的周期为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况时常用的计时仪器，如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、1两个光电门，在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t1．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g．（1）计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1=_____v1=________（用题目中给定的字母表示）（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为____________（用题目中给定的字母表示）．14、（10分）(本题9分)某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____。A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先释放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________________，（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量。另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_____________________________________________。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）如图所示，细线下吊着一个质量为M的沙袋（可看作质点），构成一个单摆，摆长为l。一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，已知重力加速度为g，求：（1）子弹射入沙袋后沙袋的速度大小v；（2）子弹射入沙袋过程中生热是多少Q；（3）子弹和沙袋一起上升的最大高度h.16、（12分）(本题9分)如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距离水平地面高H＝0.75m，C距离水平地面高h＝0.45m．一质量m＝0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为l＝0.60m．不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：(1)小物块从C点飞出时速度的大小；(2)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功．17、（12分）(本题9分)跳台滑雪的过程可用如图所示的简化模型进行分析：质量为m的质点，从A点由静止沿倾斜轨道AB下滑，在下降高度为h后从水平轨道B点飞出，速度大小为vB，落在倾角为θ的斜面上的C点。全程空气阻力不计，重力加速度为g。请根据以上条件求：（1）质点沿轨道AB下滑过程中阻力对质点所做的功W；（2）质点从B点飞出后在空中飞行的时间t；（3）质点从B点飞出后在空中离斜面的最远距离H.

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】

由题意可知：F1做功为W1=FLcosα；F2做功为W2=FLcosα，故ABC错误，D正确；故选D.2、D【答案解析】A、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A错误；

B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故B错误；

C、落地时速度大小相等，但方向不同，根据可知，重力的瞬时功率不等，故C错误；

D、根据机械能守恒定律得到落地时动能相等，故D正确．点睛：本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒；同时速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意识．3、C【答案解析】

遮光板通过第一个光电门的速度，遮光板通过第二个光电门的速度，滑块的加速度大小是；A.lm/s2，与结论不相符，选项A错误；B.2m/s2，与结论不相符，选项B错误；C.5m/s2，与结论相符，选项C正确；D.8m/s2，与结论不相符，选项D错误；4、D【答案解析】

A．匀速圆周运动的速度大小不变，但是方向不断变化，则是一种非匀速运动，选项A错误；B．匀速圆周运动的加速度方向不断变化，则是一种非匀变速运动，选项B错误；C．作匀速圆周运动的物体因为有向心加速度，则其受的合外力不为零，选项C错误；D．物体做匀速圆周运动时所受的合外力大小不变，方向不断变化，则不是恒力，选项D正确；故选D.5、C【答案解析】以乙为参考系，甲是相对静止的，相当于并排坐在汽车里的两个人．甲要将球传给乙，只要沿3方向抛出就行了．以地面为参考系时，不但要考虑乙向前的速度v，还要考虑甲抛出球时，由于惯性，球有一个向前的速度分量v，所以当甲向3方向抛出球时，正好可以到达乙的手中．6、D【答案解析】

核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。7、ACD【答案解析】

A．由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；B．由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；C．物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；D．物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；故选ACD。8、BC【答案解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：得轨道1的半径比轨道1的半径大，则v1>v1，故A错误；B.卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C.根据牛顿第二定律得：，得同一点r相同，则，故C正确；D.由轨道2变轨进入轨道1需要加速，使卫星做离心运动。故D错误；9、ABC【答案解析】

从小球m1到达最近位置后继续前进，此后拉到m2前进，m1减速，m2加速，达到共同速度时两者相距最远，此后m1继续减速，m2加速，当两球再次相距最近时，m1达到最小速度，m2达最大速度：两小球水平方向动量守恒，速度相同时保持稳定，一直向右前进，选取向右为正方向，则：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度为2m1m1+m2v1，此时由于m1＜m2，可知当m2的速度最大时，m1的速度小于1，即m1的速度方向为向左，所以m1的最小速度等于1．A.A项与上述分析结论相符，故A符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论相符，故C符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。10、BD【答案解析】

A、根据牛顿第二定律知;可解得：，故A错；B、根据动能定理可知解得：，故B对；C、运动员克服摩擦力做功为，故C错；D、摩擦力做功导致运动员的机械能减少了，所以机械能的减少量就等于克服摩擦力做的功即，故D对；综上所述本题答案是：BD【答案点睛】由几何关系可以知道运动员下滑的位移,则由速度和位移公式可得出运动员的末速度,则可得出运动员的动能;由动能定理可得出运动员克服摩擦力所做的功;由功能关系即可得出机械能的改变量.11、CD【答案解析】

A．根据粒子运动轨迹可知，粒子带正电，选项A错误；B．根据库仑定律可知，离点电荷最近时最大，选项B错误；C．从b点到c点电场力做正功，动能增加，故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能，故C正确；D．同心圆间距相等，所以a点到b点电势差大于b点到c点的电势差，所以由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化，选项D正确。12、BD【答案解析】根据万有引力提供向心力，有，得，A错误；由，得，B正确；由，得，C错误；由，得卫星运转的周期为T=，D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）（1）【答案解析】试题分析：由于遮光板的宽度比较窄，所以把遮光板通过光电门的平均速度认为等于其通过光电门的瞬时速度滑块通过光电门1的瞬时速度，通过光电门1的瞬时速度．系统重力势能的减小量为．系统动能的增加量为则验证的机械能守恒的时候只需要验证系统势能减少量和系统动能增加量相等，则表达式为:考点：本题考查的是验证机械能守恒定律实验．【名师点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量列出表达式．14、AD刻度尺、天平（或弹簧秤）【答案解析】

第一空.A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．

B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．

C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．第二空.由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故需要天平．第三空.小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx．由得：，，所以小车动能的改变量为；本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，