2023学年陕西省西安市西安中学高一物理第二学期期末经典试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)当飞船在地球附近运行时，它的轨道半径近似等于地球半径R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面上测得的体重mg。由此可知（）A．当绕行速度等于时，航天员处于失重状态 B．当绕行速度等于时，航天员处于超重状态C．当绕行速度大于时，航天员处于失重状态 D．当绕行速度小于时，航天员处于超重状态2、(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，并测得了引力常量B．根据表达式F=G可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力D．在由开普勒第三定律得出的表达式k中，k是一个与中心天体有关的常量3、(本题9分)如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A．若火车通过此弯道时速度大于v，则火车的轮缘会挤压外轨B．若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压外轨C．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车的轮缘会挤压外轨D．若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车对轨道的压力小于火车的重力4、如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是A．将竖直向上做匀速运动B．将处于失重状态C．将处于超重状态D．将竖直向上先加速后减速5、(本题9分)如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3，当A点的线速度大小为v时，C点的线速度大小为A． B．C． D．6、(本题9分)如图所示，体育课上某同学在高h处斜抛出一个质量为m的铅球，不计空气阻力，铅球落地时速度大小为v，该同学对铅球所做的功为A．mgh B． C． D．7、(本题9分)将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小8、(本题9分)如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），轴上有三点，间距，Q1、Q2在轴上产生的电势随x变化关系如图乙，下列说法错误的是A．M点电场场强大小为零B．N点电场场强大小为零C．M、N之间电场方向沿x轴负方向D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功9、(本题9分)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A．由于地球引力做正功，引力势能一定减小B．卫星的动能逐渐减小C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小10、如图所示，质量为1kg的物体（可视为质点）在水平传送带上被传送，A为终端皮带轮，传送带与皮带轮之间不打滑且与皮带在C点相切，物体刚放上皮带时的速度为0，距C点的距离为1m，皮带轮的半径为10cm，重力加速度g=10m/s2，若皮带轮转动的线速度大小为1m/s，物体运动到C点的前速度已达到1m/s，则（）A．物体在C点对传送带的压力大小为10NB．物体与传送带间的摩擦因数至少为0.1C．物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带D．物体与传送带摩擦产生的热量为0.5J11、(本题9分)将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功12、(本题9分)美国国家航空航天局宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler186f。若宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星表面进行科学考察，在行星表面h高度（远小于行星半径）处以初速度v水平抛出一个小球，测得水平位移为x。已知该行星半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）A．该行星表面的重力加速度为2B．该行星的质量为2C．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为3D．该行星的第一宇宙速度为v二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A、B两点放置两点电荷、，测得C点场强的方向与AB平行，则带________，=_________．14、(本题9分)甲、乙、丙三个物体，甲放在广州，乙放在上海，丙放在北京。当它们随地球一起转动时，甲的角速度______丙的角速度；乙的线速度______丙的线速度。（两个空格均选填“大于”、“小于”或“等于”）15、利用落体法验证机械能守恒定律实验，由于重物及纸带受空气及打点计时器阻力的作用，系统误差的情况总是：重物减少的重力势能比增加的动能________（填“大些”或“小些”）。三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，用0.5kg的铁睡把钉子钉进木头里去，打击时铁锤的速度v=4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s（取g=10m/s2），那么：（1）不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力多大？（2）考虑铁锤的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？17、（10分）如图所示，物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端，在A的上方O点用细线悬挂一小球C(可视为质点)，线长L＝0.8m．现将小球C拉至水平无初速度释放，并在最低点与A物体发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的最大高度为h＝0.2m．已知A、B、C的质量分别为mA＝4kg、mB＝8kg和mC＝1kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/s2.(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小；(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；(3)若物体A未从小车B上掉落，小车B的最小长度为多少？

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、A【答案解析】

AB．当重力提供向心力时，则有可知当绕行速度等于时，重力全部提供向心力，故航天员处于失重状态，故A正确，B错误；C．根据万有引力提供向心力可知轨道半径越大，则线速度越小，故近地卫星的环绕速度是最大的速度，故绕行速度不会大于，故C错误；D．当绕行速度小于时，到达更高轨道，依然处于失重状态，故D错误。故选A。2、D【答案解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，A错误；B．当r趋近于零时，两物体不能看做质点，万有引力定律不再成立，B错误；C．两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力，C错误D．公式k中k是一个与中心天体有关的常量，D正确。故选D。3、A【答案解析】

如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则A.当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故A正确；B.当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故B错误；C.当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，故C错误；D.设内外轨间形成斜面倾角为θ，当火车以v的速度通过此弯路时，由受力可知，Ncosθ=mg，解得：4、C【答案解析】

设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A处于超重状态，故ABD错误，C正确。【答案点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度．5、D【答案解析】

传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即vA=vB，B点的速度为v，根据，且B、C两点同轴转动，角速度相同，所以，代入数据联立得：。A.与计算结果不符，A错误。B.与计算结果不符，B错误。C.与计算结果不符，C错误。D.与计算结果相符，D正确。6、C【答案解析】

人对铅球做的功等于铅球获得的初动能，球抛出后只有重力做功，根据动能定理即可求得铅球抛出时的初动能。【题目详解】人对铅球做的功等于铅球获得的初动能，根据对抛出到落地的过程运用动能定理得：，解得：，即人对小球做的功等于，所以C正确，ABD错误。故选C。【答案点睛】本题考查了动能定理的直接应用，在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便。7、ABD【答案解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。8、AC【答案解析】

φ−x图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道N处场强为零，M处的场强不为零，A错误B正确；M点的电势为零，N点的电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在MN间电场方向沿x轴正方向，C错误；由图象可知，故电场力做功，从P移到M过程中，电场力做负功，故，D正确．【答案点睛】图象中：①电场强度的大小等于图线的斜率大小，电场强度为零处．②在图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用，进而分析W的正负，然后作出判断．9、AD【答案解析】

由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，故A正确；根据GMmr210、CD【答案解析】物体在C点时，由牛顿第二定律得N-mg=m，得：N=m（g+）=1×（10+）=20N，由牛顿第三定律知，物体在C点对传送带的压力大小N′=N=20N，故A错误．若物体一直做匀加速运动，直至C点，由动能定理得：μmgx=mv2，得：，所以物体与传送带间的摩擦因数至少为0.05，故B错误．由于物体在C点时对传送带有压力，所以物体到达C点后将沿皮带下滑一段距离再离开皮带，故C正确．设物体匀加速运动的时间为t，则物体相对传送带的位移为：△x=vt-=，物体匀加速运动的位移为：x=．根据动能定理得：fx=mv2，摩擦生热为：Q=f△x，可知，Q=mv2=×1×12=0.5J，故D正确．故选CD.11、ABD【答案解析】

A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.

综上所述：本题答案为：ABD12、ABD【答案解析】

根据“水平抛出一个小球”可知，考查了平抛运动。根据平抛运动的规律求解行星表面的重力加速度；行星表面物体重力等于万有引力求解行星质量；对同步卫星，根据万有引力提供向心力求解行星高度；近地卫星运行速度即为第一宇宙速度。【题目详解】A、根据平抛运动的规律可知：h=12gt2，x=vtB、根据mg=GMmR2，得行星的质量为：M=C、根据GMm(R+h)2=m4π2D、根据mg=mv2R得行星的第一宇宙速度为：v=【答案点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要的理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用。二．填空题(每小题6分，共18分)13、负【答案解析】放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上，因C点场强方向与BA方向平行，故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A和由B→C，故qA带负电，qB带正电，且EB＝2EA，即k＝2k，又由几何关系知＝2，所以qAqB＝18.14、等于