安徽省铜陵市枞阳县浮山中学2023学年物理高一第二学期期末调研试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)下列说法正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律B．经典力学不适用于宏观低速运动C．牛顿通过实验测出了万有引力常量D．开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律2、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变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总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变3、(本题9分)为了做好疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最少应给处于激发态的氢原子提供的能量为（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV4、(本题9分)如图所示为攀岩爱好者登山运动中的一张照片，已知攀岩爱好者重为，绳子与竖直方向夹角为60°，绳子拉力也为，则此时岩石对人的作用力（）A．就是岩石对人的支持力 B．方向可能水平向右C．大小为 D．大小为5、(本题9分)一段粗细均匀的金属导体两端加一定电压后产生了恒定电流，已知该导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，自由电子定向移动的速率为v，要想得出通过导体的电流，除以上给出的条件外，还需要以下哪个条件（）A．导体的长度L B．导体的电阻R C．导体的横截面积S D．导体两端的电压U6、如图所示，某段滑雪雪道倾角为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，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh7、如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是A．小球的机械能守恒B．小球在最低点的加速度为零C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量8、(本题9分)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg9、(本题9分)测定运动员体能一种装置如图所示，运动员质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦）下悬一质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人相对地面静止不动，使传送带以速度v匀速向右运动，下列说法正确的是A．传送带对人不做功B．人对传送带做正功C．人对传送带做功的功率为D．传送带对人做功的功率为（m1+m2）gv10、(本题9分)从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．11、(本题9分)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示，在自行车正常骑行时，下列说法正确的是A．A、B两点的角速度与其半径成正比B．B、C两点的角速度大小相等C．A、B两点的角速度大小相等D．A、B两点的线速度大小相等12、(本题9分)额定功率P0=60kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s,汽车质量m=1000kg.若汽车先由静止起一直以额定功率前进,整个运动过程中所受的阻力不变．下列说法正确的是()A．汽车运动中所受的阻力为3000N B．汽车启动阶段为匀加速直线运动C．瞬时速度为10m/s时牵引力为6000N D．汽车完成启动后做匀速直线运动二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某个实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）小组内某同学按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=___________，动能变化量△Ek=___________。（2）小组内同学发现他们的实验结果总有△Ep略大于△Ek，请你指出一个可能的原因___________。14、（10分）(本题9分)为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动，如图甲所示．B．第二步保持木板的倾角不变，将打点计时器安装在木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示．打出的纸带如图丙所示：试回答下列问题：（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度=_______，打点计时器打B点时滑块速度=____________．（2）已知重锤质量m，当地的重力加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功，还必须测出这一过程滑块________________（写出物理量名称及符号），合外力对滑块做功的表达式=____________．（3）测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及．以v2为纵轴，以W为横轴建立坐标系，描点作出v2–W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量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)如图所示，以A、B和C、D为断点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑的地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C两点，一物块（视为质点）被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A点时刚好与传送带速度相同，然后经A点沿半圆轨道滑下，且在B点对轨道的压力大小为10mg，再经B点滑上滑板，滑板运动到C点时被牢固粘连。物块可视为质点，质量为m，滑板质量为M=2m，两半圆半径均为R，板长l=6.5R,板右端到C点的距离为L=2.5R，E点距A点的距离s=5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数相同，重力加速度为g。求：(1)物块滑到B点的速度大小.(2)物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数.(3)物块与滑板间因摩擦而产生的总热量16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。17、（12分）(本题9分)额定功率P＝125kW的汽车在平直公路上行驶，汽车的质量m＝2.5×，在水平面上行驶时所受的阻力大小恒为(1)求汽车所能达到的最大速度(2)若汽车以大小的加速度由静止开始匀加速行驶，求匀加速阶段可持续的时间t。

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】

了解并熟记有关的物理学史：经典力学是以牛顿运动定律为基础，其适用范围是宏观、低速运动；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量；开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律；【题目详解】A、牛顿发现了万有引力定律，故选项A错误；B、经典力学的适用范围是宏观、低速运动，故选项B错误；C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故选项C错误；D、开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律，故选项D正确．【答案点睛】通过学习物理要了解有关的物理学史，知道重要规律的发现过程，在平时学习过程中要注意积累．2、D【答案解析】小球在下落过程中，要克服弹力做功，弹性势能增大，重力势能和动能之和减小，ABC错；3、C【答案解析】

AB．处于n=2能级的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，则选项AB错误；C．处于n=2能级的原子能吸收2.55eV的能量而跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时辐射光子，其中从n=4到n=3的跃迁辐射出的光子的能量小于1.62eV可被红外测温仪捕捉，选项C正确；D．处于n=2能级的原子能吸收1.89eV的能量而跃迁到n=3的能级，从n=3到低能级跃迁时辐射光子的能量均大于1.62eV，不能被红外测温仪捕捉，选项D错误。故选C。4、C【答案解析】

A．岩石对人的作用力是岩石对人的支持力和摩擦力的合力，故A错误；BCD．由于攀岩爱好者重和绳子拉力都为且夹角为，根据力的三角形定则，这三力可平移组成一个等边三角形，所以岩石对人的作用力也为，方向北偏东60°，故BD错误，C正确。故选C。5、C【答案解析】

求解电流可以根据I=U/R以及微观表达式I=nqvS求解；根据题意可知，已知电量e，定向移动速率v以及导体单位体积内的自由电子数n；故只需要再知道导体的横截面积S即可求出电流大小；或者同时知道导体两端的电压U和导体的电阻R；A.知道导体的长度L不能求解导体的电流，选项A错误；B.只知道导体的电阻R不能求解导体的电流，选项B错误；C.还需知道导体的横截面积S可以求解导体的电流，选项C正确；D.只知道导体两端的电压U不能求解导体的电流，选项D错误；6、D【答案解析】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【题目详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【答案点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．7、CD【答案解析】

A.由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A错误；B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B错误；C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C正确；D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D正确.8、DB【答案解析】

当a到达底端时，b的速度为零，b的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功．故A错误．a运动到最低点时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA2，解得：．故B正确．b的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a对b的作用力先是动力后是阻力，所以b对a的作用力就先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误；a、b整体的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，故D正确；故选BD．【答案点睛】解决本题的关键知道a、b组成的系统机械能守恒，以及知道当a的机械能最小时，b的动能最大．【考点】机械能守恒定律；牛顿定律的应用9、ABC【答案解析】传送带对人的摩擦力方向水平向左，和拉力平衡，则人对传送带的摩擦力方向水平向右，传送带的位移向右，则人对传送带做正功，故B正确．由于人的位移为零，则传送带对人不做功，故A正确．人对传送带做功的功率P=fv=m2gv，故C正确．由于人静止不动，则传送带对人做功的功率为零，故D错误．故选ABC．点睛：解决本题的关键掌握判断力是否做功的方法，通过在力的方向上有无位移判断是否做功，知道人受摩擦力和拉力平衡．10、CD【答案解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。11、BD【答案解析】A.

A、B两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωR，A、B两点的角速度与其半径成反比，故A错误；B.

B、C两点属于同轴转动，故角速度相等，故B正确；CD.

AB两点的线速度相等，根据v=ωR，A、B两点的角速度与其半径成反比，故C错误，D正确；故选BD.12、ACD【答案解析】

A项：当汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力，故A正确；B、D项：由公式可知，速度增大，牵引力减小，由得，加速度减小，所以汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零，汽车最后匀速直线运动，故B错误，D正确；C项：由公式可知，当速度为时，牵引力为：，故C正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、纸带和重物受到摩擦阻力和空气阻力的作用（言之成理即可）【答案解析】

第一空.从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；第二空.打B点时，重物的速度为，由于初速度为零，所此过程中动能的增加量为；

第三空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。14、（1），（2）下滑的位移，（3）【答案解析】

(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度；(2)根据平衡列出第一步实验中平衡的表达式，从而得出在第二步中滑块的合力，结合功的公式求出合力功，从而确定需要测量的物理量；(3)根据动能定理得出v2-W的表达式，结合图线的斜率求出滑块的质量．【题目详解】(1)点的瞬时速度等于OB段的平均速度，则B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则；(2)在第一步实验中，有：Mgsinθ=f+mg，在第二步实验中，滑块的合力为F合=Mgsinθ-f=mg，则合力做功W合=F合x=mgx，由此可知，要测滑块的位移x；(3)根据动能定理有：，则，可知图线的斜率，则滑块质量．【答案点睛】本题主要考查了打点计时器中求瞬时速度的方法，能根据做功公式求出W与v2的关系式，根据图象的斜率求解质量．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）3gR（2）0.5（3）3.5mgR【答案解析】

在B点，由轨道的支持力和重力的合力提供向心力，根据向心力公式求解；从E到B的过程中，根据动能定理求解；滑块滑上木板后做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学基本公式判断速度相当时的位置关系，再根据摩擦力做功公式结合能量守恒求解。【题目详解】（1）设物块运动到B的速度为vB，由牛顿第二定律得：10mg-mg=m解得：v（2）从E到B由动能定理得mg2