2023学年海北市重点中学高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题（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)在做“研究平抛物体运动”的实验中，引起实验误差的原因是（）①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时，没有用重锤线③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④2、(本题9分)如图所示，斜面上有P、R、S、T四个点，PR＝RS＝ST，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于R点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的A．R与S间的某一点B．S点C．S与T间的某一点D．T点3、(本题9分)如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)4、(本题9分)随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已经不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是：A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为5、一个人站在阳台上在同一位置，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速度大小（）A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．三球一样大6、(本题9分)关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中错误的是()A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选取无关D．重力势能的变化量与参考平面的选取有关7、如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数μ=B．平板车B的质量M＝2mC．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝1D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为P=8、公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小9、质量为2kg的物体竖直向上抛出，物体动能E随上升的高度h的变化关系如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得A．所受阻力大小为10NB．所受阻力大小为30NC．上升2m过程中，机械能减小20JD．上升2m过程中，机械能减小60J10、如图所示，质量为M=2kg的木板静止在光滑水平面上，一个质量为m=4kg的滑块以初速度v0=3m/s从木板的左端向右滑上木板，经t=1s滑块与木板相对静止则下面说法正确的是A．相对静止前滑块和木板的加速度大小之比是1：2B．整个过程中因摩擦产生的内能是10JC．木板的最小长度是1.5mD．从开始到滑块与木板相对静止这段时间内滑块与木板的位移之比是5：211、(本题9分)如图，人以大小恒为10N的拉力通过一根轻绳拉船，人收绳的速度恒为1m/s，将船从A位置拉到B位置，A、B位置轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°，A、B间的水平距离为4m，则（）A．A位置船速为B．B位置船速为2m/sC．船从A运动到B的过程中，人拉力做的功为D．船从A运动到B的过程中，人拉力做的功为12、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组利用如图所示的装置进行验证：当质量m一定时，加速度a与力F成正比的关系，其中F=m2g，m=m1+m2（m1为小车及车内砝码的总质量，m2为桶及桶中砝码的总质量）。具体做法是：将小车从A处由静止释放，用速度传感器测出它运动到B处时的速度v，然后将小车内的一个砝码拿到小桶中，小车仍从A处由静止释放，测出它运动到B处时对应的速度，重复上述操作。图中AB相距x。（1）设加速度大小为a，则a与v及x间的关系式是_______（2）如果实验操作无误，四位同学根据实验数据做出了下列图象，其中哪一个是正确的_______（3）下列哪些措施能够减小本实验的误差_______A．实验中必须保证m2<<m1B．实验前要平衡摩擦力C．细线在桌面上的部分应与长木板平行D．图中AB之间的距离x尽量小些14、（10分）(本题9分)某同学利用如图所示实验装置探究功与动能变化的关系，在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器，用不可伸长的轻绳一端与质量m=1kg的小球C连接，另一端绕过定滑轮B与传感器连接，定滑轮B视为质点)与A等高，BD为水平线，测出B、C间绳长l=1m，实验时，使绳处于绷直状态，将小球从距离BD线高度为h处由静止释放，从拉力传感器中记录小球摆动过程中拉力的最大值为F，改变h的值，记录下相应的最大拉力F，重力加速度g=9.8m/s2.(1)某次实验中，当h=0.6m时，对应的F=17.6N，则小球的最大动能为___________J；从释放点运动到最低点的过程中合力对小球所做的功为___________J.(结果均保留三位有效数字)(2)请根据(1)中实验结果，推导出F与h的函数关系式为F=___________.(用相应的字母符号表示)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)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）16、（12分）(本题9分)我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。高速磁悬浮具有速度高、噪音低、震动小、载客量大、安全可靠、耐候准点等优点。若试验车的总质量为m，发动机的额定功率为P，在水平轨道行驶时所受阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：（1）试验样车以额定功率启动后能达到的最大速度；（2）某次启动测试中，试验样车由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？17、（12分）(本题9分)某同学为了测量滑块与水平轨道间的动摩擦因数，他让滑块沿一竖直平面内的光滑弧形轨道，从离水平轨道高为的点，由静止开始下滑，如图所示，经过点后，沿水平轨道滑行停止运动．弧形轨道与水平轨道相切于点，且不计空气阻力，重力加速度用表示．求：（1）滑块到达点时的速度大小；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数．

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】试题分析：①当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，所得的初速度的测量值与真实值肯定不相符，故斜槽末端切线不水平会造成误差，所以①会引起实验误差．②确定y轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，和①类似，所以②会引起实验误差．③只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以③不会引起实验误差．④空气阻力对小球运动有较大影响时，物体做的就不是平抛运动了，平抛的规律就不能用了，所以④会引起实验误差．综上所述会引起实验误差的有①②④，故选B考点：考查了平抛运动2、A【答案解析】

过R作一条与水平面平行的一条直线，若没有斜面，当小球从Q点以速度2v水平抛出时，小球将落在我们所画水平线上S点的正下方，但是现在有斜面的限制，小球将落在斜面上的RS之间，故A正确，BCD错误．故选A．【答案点睛】解答本题需要掌握：平抛运动的特点并能灵活应用，应用相关数学知识求解，如假设没有斜面的限制，将落到那点，有斜面和没有斜面的区别在哪里．3、A【答案解析】

设桌面为零势面，小球的初机械能E1EA.mgH与计算结果E2B.mgh与计算结果E2C.mg(H+h)与计算结果E2D.mg(H-h)与计算结果E24、B【答案解析】小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得：；解得：g月=，故A错误；物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力得：G=mg月；解得：，故B错误；宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，所以有：解得：故C正确．宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，根据重力提供向心力得：，解得：，故D错误；故选C．点睛：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系物体运动和天体运动的桥梁．5、D【答案解析】

由机机械能守恒定律可得：1解得v=所以三球落地时的速度大小相等。A.上抛球最大与上述计算结果不符，故A不符合题意；B.下抛球最大与上述计算结果不符，故B不符合题意；C.平抛球最大与上述计算结果不符，故C不符合题意；D.三球一样大与上述计算结果相符，故D符合题意。6、D【答案解析】

重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．【题目详解】A项：重力做正功，物体的重力势能一定减小，故A正确；B项：当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，故B正确；C项：重力做功W=mg△h，与物体初末位置的高度差△h有关，与参考平面的选取无关．故C正确；D项：重力势能的变化量等于重力做功的数值，可知它与参考平面的选取无关，故D错误．本题选错误的，故选D．【答案点睛】解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．7、BC【答案解析】

A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为a=μmgm=μg，两者最后共速为v03B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有mv0=(M+m)C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有12mv02D.根据平均功率的计算式P=Wft0，而摩擦力对B做的功为8、AC【答案解析】

试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC．考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题．9、AC【答案解析】

AB.对物体受力分析后列动能定理得：-mgh-fh=△Ek，由图象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正确，B错误；CD.除重力外其他力做功等于机械能变化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，则机械能减小20J，故C正确，D错误。10、ACD【答案解析】

A.设木板和滑块加速度分别为a1和a2，地面光滑，可知M在水平方向只受到m对M的摩擦力，由牛顿第二定律可得：Ma1=μmg，滑块在水平方向也只受到摩擦力的作用，由牛顿第二定律可得：ma2=μmg则a2:a1=1:2;故A正确。B.水平面光滑，则滑块和木板组成的系统所受的合外力为零，两者水平方向动量守恒；滑块相对木板静止时，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，解得:v=2m/s;根据能量守恒定律得，整个过程中因摩擦产生的内能为Q=12mC.根据运动学公式得：Δx=(v0D.从开始到滑块与木板相对静止这段时间内，滑块与木板的位移之比为：xm11、BC【答案解析】

AB．轻绳两端相关连速度，沿绳子方向速度大小相等．可知船速为当A位置时当B位置时故A错误，B正确；CD．由A到B可知人拉力做的功故C正确，D错误.故选BC．12、BC【答案解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【答案点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）v（2）A（3）BC【答案解析】试题分析：（1）小车做初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v2=2ax；（2）由（1）可知：v2=2ax，由牛顿第二定律得：a=Fm，则：v2（3）以系统为研究对象，加速度：a=Fm=m2gm考点：验证牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了探究a与F的关系实验，知道实验原理、掌握匀变速直线运动的规律是解题的前提与关键；应用匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律即可解题。14、3.