2023年北京市首师大附中高一物理第二学期期末统考模拟试题（含答案解析）

2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)关于地球的同步卫星，下列说法正确的是A．同步卫星的轨道可以和宜昌所在纬度圈共面B．所有同步卫星的质量一定相同C．所有同步卫星距离地面的高度不一定相同D．同步卫星的轨道必须和地球赤道共面2、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是A．线速度 B．功 C．电势 D．重力势能3、下面列举的实例中，机械能守恒的是（）A．雨滴在空中匀速下落 B．汽车沿斜坡加速上升C．物块沿光滑斜面自由上滑 D．飞机沿水平跑道减速滑行4、(本题9分)下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（）A．时间、位移、速度 B．加速度、速度变化量、力C．速度、速率、加速度 D．路程、时间、位移5、(本题9分)如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计)，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是()A．机械能守恒，动量不守恒B．机械能不守恒，动量守恒C．机械能不守恒，动量不守恒D．机械能守恒，动量守恒6、(本题9分)不同的地球同步卫星，下列哪个物理量可能不同A．线速度大小 B．向心力大小 C．轨道半径 D．加速度大小7、(本题9分)如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能8、(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小．则关于这个实验，下列说法正确的是A．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处B．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处9、(本题9分)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒10、一直流电源的电动势为，内阻为，用它给线圈电阻为的直流电动机供电，工作时通过电动机的电流为电动机两端电压为经秒后（）A．电源释放电能，电动机消耗电能B．电源给内外电路所做的总功为C．电动机输出的机械能为D．电源的效率为11、(本题9分)人造地球卫星可以看起来相对地面静止，就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M，自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（）A．h=3GMT2C．v=32π12、(本题9分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示．下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在2～6s内做的功不等于0D．滑动摩擦力的大小为0.6N二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。实验步骤如下：a.安装好实验器材。b.接通电源后，让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出，沿木板滑行。在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1。c.换用2条、3条……同样的橡皮筋重复几次（每次都从同一初始位置释放小车），分别求出小车的速度vl、v2……。d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）实验中，除电火花打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有___________和___________。（填选项代号）A．220V、50Hz的交流电源B．低压直流电源C．刻度尺D．秒表E.天平F.弹簧测力计（2）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．确保橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功C．便于小车获得较大的弹射速度D．防止纸带上点迹不清晰14、（10分）如图所示的是某同学设计的测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：带定滑轮的长木板、铁块、与铁块质量相同的钩码、米尺、电火花打点计时器、频率为50Hz的交流电源、轻绳、纸带等。不计滑轮摩擦，回答下列问题：(1)电火花打点计时器的正常工作电压为___________V，电源的周期为___________s；(2)铁块与木板间的动摩擦因数μ=___________；(用重力加速度和铁块的加速度表示)(3)某次实验得到点迹清晰的一条纸带，如图所示。测得x1=3.1cm，x2=4.9cm，x3=6.7cm，x4=8.5cm，重力加速度g=10m/s2。可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为___________(结果保留2位小数)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）天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星，已知卫星质量为m．求：（1）该行星的质量M是多大?（2）如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10，那么行星表面处的重力加速度是多大?16、（12分）(本题9分)质量为70kg的人不慎从高空支架上跌落，由于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中．已知人先自由下落3.1m，安全带伸直到原长，接着拉伸安全带缓冲到最低点，缓冲时间为1s，取g=10m/s1．求缓冲过程人受到安全带的平均拉力的大小．17、（12分）(本题9分)如图所示，风向水平向西，战机在离地面500m的高空匀速向东巡航，速度为360km/h，飞行员突然发现飞机正前方的地面上有一辆敌方的汽车，他迅速测知敌车正以20m/s的速度和飞机同向匀速运动。假设飞行员投弹后，风对炸弹的作用力水平向西、大小恒为炸弹重量的0.2倍，试问，飞行员在飞机和敌车的水平距离是多少时弹，才能击中敌车？（g=10m/s2）

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】

AD．同步卫星的绕行方向和地球自转方向一致且卫星的轨道圆心必在地心，则同步卫星的轨道必须和地球赤道共面，不可以和宜昌所在纬度圈共面．故A错误，D正确．BC．同步卫星周期一定，据可得，同步卫星的轨道半径一定，则同步卫星距离地面的高度定相同；同步卫星的质量不一定相同．故BC错误．故选D。点睛：同步卫星的绕行方向和地球自转方向一致且卫星的轨道圆心必在地心，则同步卫星的轨道必须和地球赤道共面．2、A【答案解析】

A.线速度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电势只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.重力势能只有大小无方向，是标量，选项D错误；3、C【答案解析】

A、雨滴在空中匀速下落隐含了受到空气摩擦力的条件，机械能不守恒，故A错误；B、汽车加速上升，受到的地面摩擦力与汽车提供的动力都不是保守力，机械能不守恒，故B错误；C、斜面光滑，只受重力，机械能守恒，故C正确；D、水平面上减速滑行，必定受到阻力（非保守力），机械能不守恒，故D错误；故选C4、B【答案解析】

A.时间不是矢量是标量，位移、速度是矢量，故A错误；B.加速度、速度变化量、力都是矢量，故B正确；C.速率不是矢量是标量，加速度、速度是矢量，故C错误；D.路程、时间不是矢量是标量，位移是矢量，故D错误。5、C【答案解析】

从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒。机械能有一部分转化为内能，则系统的机械能不守恒，故ABD错误，C正确。6、B【答案解析】

AC.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有，同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以各个同步卫星轨道半径相同，线速度，所以所有地球同步卫星线速度大小相同，故AC不符合题意；BD.向心加速度，所以加速度大小相同，但质量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合题意，B符合题意；7、AD【答案解析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.8、ACD【答案解析】

在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．AB.在探究向心力和角速度的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要半径、质量都相同，则需要将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处．故A正确，B错误；C.探究向心力和半径的关系时，要保持其余的物理量不变，则需要质量、角速度都相同，如角速度相同，则应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确．D.探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，即将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板C处，故D正确．9、AC【答案解析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．10、BC【答案解析】电源在内外电路做的功为，又得，电动机消耗电能，电动机输出的机械能为，发热为，故A错误，B正确；根据能量守恒得：电动机输出的机械能为：，故C正确；电池组的效率为，故D错误．故选BC．11、AC【答案解析】

根据万有引力提供向心力F万=F向GMm(R+h)2＝又v＝2π(R+h)T【答案点睛】该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。属于基础题。12、AB【答案解析】

A项：内物体的位移大小为：，故A正确；B项：内，物体的加速度为：，由图，当P=30W时，v=6m/s，得到牵引力为：，在内物体的位移为x1=6m，则拉力做功为：W1=Fx1=5×6J=30J．2～6s内拉力做的功为：W2=Pt=10×4J=40J．所以0～6s内拉力做的功为：W=W1+W2=70J．故B正确；C项：在内，物体做匀速运动，合力做零，故合外力做功为零，故C错误；D项：在内，v=6m/s，P=10W，物体做匀速运动，摩擦力为：f=F，得：，故D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）AC（2）B【答案解析】

第一空.第二空.实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选AC；第三空.实验中平衡小车受到的摩擦力，目的是使小车受到的合力等于橡皮筋的拉力，保证橡皮筋对小车做的功等