2023年河南省郑州市金水区实验中学物理高一下期末调研模拟试题（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：（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)汛期将至，某地进行抗洪抢险演练。预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示。抢险船在静水中速度为8m/s，河宽为200m、河水流速为4m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间。则最短的救援时间为()A．14.4sB．12.5sC．25sD．28.8s2、(本题9分)登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比行星质量/kg轨道半径/m地球6.0×1.5×火星6.4×2.3×A．火星公转的周期小，加速度小 B．火星公转的周期小，加速度大C．火星公转的周期大，加速度小 D．火星公转的周期大，加速度大3、(本题9分)如图所示，河水流速为v，小船在静水中的速度为2v。A、B是沿河岸方向相距为d的两点。小船沿直线AB运动，在A、B之间往返一次的时间为A．2dvB．C．dvD．4、(本题9分)一辆汽车正在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大,下面四幅图中画出的汽车所受合力F的方向可能正确的是（）A． B．C． D．5、(本题9分)已知铜的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，下列说法中正确的是（）A．1个铜原子的质量为B．1个铜原子的质量为C．1个铜原子所占的体积为D．1个铜原子所占的体积为6、(本题9分)关于动能的理解，下列说法错误的是A．凡是运动的物体都具有动能B．动能不变的物体，一定处于平衡状态C．重力势能可以为负值，动能不可以为负值D．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化7、(本题9分)质量为m的汽车在水平路面上启动，运动过程中的速度图象如图所示，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是A．0~t1时间内汽车做匀加速运动且功率不变B．t1~t2时间内汽车的牵引力逐渐减小C．t1~t2时间内汽车牵引力做功为D．t2~t3时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等8、(本题9分)如图所示，质量为M的木块静止在水平地面上，一颗质量为m，初速度为的子弹水平击中木块，达到共同速度时，子弹进入木块深度为d，木块位移为s．子弹射入木块过程中平均阻力为，木块与地面摩擦力为，则子弹与木块相互作用产生的内能是（）A．B．C．D．9、(本题9分)某厢式电梯在0～8s内的图像如图所示，质量为50kg的某同学站在电梯内，规定竖直向上为正方向，重力加速度取10m/s2，下列说法中正确的是A．0~2s内该同学处于超重状态B．6~8s内该同学处于超重状态C．0~8s内电梯上升的总高度为12mD．t=ls末，该同学对电梯的压力大小为600N10、(本题9分)如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中（）A．小球的机械能保持不变B．小球受的合力对小球不做功C．水平拉力F的瞬时功率逐渐减小D．小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大11、(本题9分)2017年4月22日12时许，天舟一号货运飞船到达指定地点与天宫二号空间实验室成功进行了自动交会对接，这是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接，实现了空间科学领域的一次重大技术跨越，填补了我国航天领域的空白.简化模型如图所示，天舟一号经过多次变轨实现自动交会对接.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当天舟一号分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A．天舟一号在轨道3上的速率小于轨道1上的速率B．天舟一号在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．天舟一号在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．天舟一号在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度12、已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用一个木质小球从静止释放，研究其在空气中的运动规律，如图所示是小球的部分频闪照片，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离。（当地重力加速度取9.81m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）(1)由频闪照片上的数据计算t4时刻小球的速度v4=_________m/s；(2)小球的加速度大小约为a=_________m/s2；(3)根据(2)中a的计算结果，比较当地的重力加速度，分析其产生的原因：__________________。14、（10分）(本题1分)（1）在进行《验证机械能守恒定律》的实验中，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是____________，缺少的器材是________________(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝1．8m／s2，实验中得到一条点迹清楚的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量A、B、C、D各点到O的距离分别为2．11cm、3．18cm、4．76cm、5．73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于____________________J，动能的增加量等于__________J(取三位有效数字)．在实验允许误差范围内，可认为重物下落过程中，机械能____________，(可设重物质量为m)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)（题文）在杂技节目“水流星”的表演中，碗的质量m1＝0.1kg，内部盛水质量m2＝0.4kg，拉碗的绳子长l＝0.5m，使碗在竖直平面内做圆周运动，如果碗通过最高点的速度v1＝9m/s，通过最低点的速度v2＝10m/s，求：(1)碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力；(2)碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力．(g＝10m/s2)16、（12分）如图，一内壁光滑、质量为m1＝0.1kg、半径为R＝0.1m的环形细圆管，固定在一个质量为M＝0.5kg的长方体基座上。一质量为m2＝0.2kg的小球（可看成质点）在管内做完整的圆周运动，长方体与地面不粘连，且始终相对地面静止。重力加速度记为g＝10m/s2，求：（1）当小球以速率v1=m/s经过最低点时，地面对长方体的支持力大小；（2）当小球经过最高点时，若长方体对面的压力恰好为零，此时小球的速率v2为多大？17、（12分）(本题9分)如图所示的结构装置可绕竖直的轴转动，假如绳长l=0.2m，水平杆长l0=310（1）使绳子与竖直方向夹角为60°角，该装置以多大的角速度转动才行？（2）此时的拉力多大？

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、B【答案解析】

船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动速度是相等的，所以可知，若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆。所以最短的时间为：tmin=d2v船=2、C【答案解析】由行星绕太阳做圆周运动，万有引力做向心力可得：GMmr2=m4π23、D【答案解析】河水流速为v，小船在静水中的速度为2v，A、B是沿河岸方向相距为d的两点，小船沿直线AB运动，在A、B之间往返一次的时间t=d4、B【答案解析】

因汽车M向N行驶，故速度方向沿切线向上，由曲线运动条件知C错误；又因速度逐渐增大，故F与速度夹角为锐角，故A、D错误，故本题B正确．5、A【答案解析】

AB.铜原子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数N，即，故A正确，B错误；C.铜原子所占的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数N，即故C错误,D错误。6、B【答案解析】

A．由动能的定义可知，凡是运动的物体都具有动能，故A正确；B．物体做匀速圆周运动时，物体的动能不变，但是物体的合力提供向心力即合力不为零，物体处于非平衡状态，故B错误；C．重力势能可以有负值，其正负取决于所选择的零势能面；而动能没有负值，故C正确；D．由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变；而动能变化时，速度大小一定变化；故D正确。7、BD【答案解析】

A.0−t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv知，功率逐渐增大，故A错误；B.t1−t2时间内，功率不变，根据P=Fv知，速度增大，牵引力减小，故B正确；C.根据动能定理知，在t1−t2时间内，有：W−fs=，可知牵引力做的功不等于，故C错误；

D.t2−t3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力最小，故D正确．

故选BD.【答案点睛】根据动能定理得出汽车牵引力做功的大小；根据速度时间图线得出0-t1时间内、t2-t3时间汽车的运动规律，当牵引力不变时，结合P=Fv分析功率的变化；当功率不变时，根据P=Fv分析牵引力的变化．8、AD【答案解析】对子弹由动能定理有；对木块由动能定理有；根据功能关系可知，一对摩擦力做功的总和为系统摩擦生热，，故A、D正确，B、C错误．故选AD．【答案点睛】本题是冲击块类型，要注意应用动能定理研究多个物体的系统时，摩擦生热的的公式中，是相对位移．9、AC【答案解析】

A.0~2s内该同学向上加速，因加速度向上，则处于超重状态，选项A正确；B.6~8s内该同学向上减速，加速度向下，则处于失重状态，选项B错误；C.因v-t图像的面积表示位移，则0~8s内电梯上升的总高度为，选项C正确；D.t=ls末，电梯的加速度为，由牛顿第二定律：F-mg=ma解得F=mg+ma=550N，即该同学对电梯的压力大小为550N，选项D错误.10、BD【答案解析】试题分析：由于以恒定速率从A到B，说明动能没变，由于重力做负功，拉力不做功，所以外力F应做正功．因此机械能不守恒A错，B对．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是θ，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是即显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，C错D对．考点：动能定理、功率点评：本题考查了动能定理，通过功率公式分析瞬时功率的大小问题，本题综合程度较高，属于难题11、AD【答案解析】

天舟一号在轨道1、3上做匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有，所以，速率，角速度；故半径越大，线速度、角速度越小，所以，天舟一号在轨道3上的速率、角速度小于轨道1上的速率、角速度，A正确B错误；天舟一号在Q点时受到的万有引力等于它在轨道2上经过Q点时受到的万有引力，故天舟一号在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C错误；天舟一号在P点时受到的万有引力等于它在轨道3上经过P点时的万有引力，故天舟一号在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3经过P点时的加速度，D正确．12、ACD【答案解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、4.929.47小球下落过程中受到空气的阻力作用【答案解析】

(1)[1]在匀变速直线运动中，任意过程的平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度，故时刻小球的速度等于t3～t5时间段的平均速度，即：；(2)[2]根据逐差法可知：小球的加速度大小：；(3)[3]由于小球的加速度大小a=9.47m/s2小于当地的重力加速度9.81m/s2，原因是由于小球下落过程中受到空气的阻力作用产生的结果。14、（1）低压直流电源；天平；秒表交流电源；重锤；刻度尺；（2）7.2m7.57m守恒【答案解析】

（1）该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，打点计时器需要的是交流电源，因此低压直流电源不需要，缺少低压交流电源，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中缺少刻度尺．故不必要的器材有：低压直流电源、秒表、天平．缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺．（2）重力势能减小量为：，在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：，得：，故可以得出结论：在实验允许误差范围内，可认为重物下落过程中，机械能守恒．【答案点睛】根据实验原理分析那些器材需要，那些不需要；纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）