2023年江西省宜春市宜丰中学物理高一下期末学业水平测试模拟试题（含答案解析）

2023学年高一下物理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)真空中带电荷量分别为和的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力大小为F，若把它们接触一下放回原处，它们的相互作用力大小变为（）A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，竖直放置的两个平行金属板A、B带等量的异种电荷，A板带负电荷，B板接地。一带负电的粒子固定在A、B两板中间的一点P处。若将A板向左平移到虚线位置，则P点的电场强度E和该粒子的电勢能EP的变化情况是A．E不变，EPB．E不变，EPC．E改变，EPD．E改变，EP3、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两个球，在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B两球发生了对心碰撞．对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的猜测结果一定无法实现的是()A．=-2m/s，=6m/sB．=-2m/s，=2m/sC．=-1m/s，=3m/sD．=-3m/s，=7m/s4、(本题9分)基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是()A．在峪处形成的电容器电容较大B．在峪处形成的电容器放电较慢C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响5、下列说法中符合物理史实的是A．伽利略发现了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律B．哥白尼创立地心说，“地心说”是错误的,“日心说”是对的,太阳是宇宙的中心C．牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律6、(本题9分)子弹以初速度v0打入两块完全相同的木板，并恰好穿过这两块木板．假设子弹在木板中的运动是匀减速直线运动，则子弹穿越第一块木板后的速度为()A．B．C．D．7、(本题9分)2016年9月15日，我国发射了空间实验室“天宫二号”．它的初始轨道为椭圆轨道，近地点M和远地点N的高度分别为200km和350km，如图所示．关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是（）A．在M点的速度大于在N点的速度B．在M点的加速度等于在N点的加速度C．在M点的机械能大于在N点的机械能D．从M点运动到N点的过程中引力始终做负功8、(本题9分)一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功9、(本题9分)质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，下列说法中正确的是()A．物体的重力势能减少2mghB．物体的机械能保持不变C．物体的动能增加2mghD．物体的机械能增加mgh10、如图所示，人在岸上匀速的、拉着质量不计的绳子使船靠岸，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当船沿水面行驶x米的位移时，轻绳与水平面的夹角为θ，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（）A．人拉绳的速度大小是vB．船行驶x米位移的过程，人的拉力做功为FxcosθC．船行驶x米位移时，人的拉力的瞬时功率为FvcosθD．此时船的加速度为F11、如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB12、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)某位同学利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻．他通过多次测量记录了多组对应的电流表示数I和电压表示数U，从而画出了这节干电池的图象，如图所示．由此图象可以得出这节干电池的电动势______V，内阻______．14、（10分）(本题2分)在《验证机械能守恒定律》的实验中．（2）下列实验操作顺序正确合理的一项是____（填序号）A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源（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=2．8m/s2，测得所用的重物的质量2．00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图，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，经测量知道A，B，C，D个点到O点的距离分别为3．22cm，4．28cm，5．4cm，6．73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少等于_______J，动能增加量等于_______J．（计算结果留三位有效数字）实验结论是三、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，水平传送带以5m/s恒定速率顺时针转动，一质量m=0.5kg的小物块轻轻放在传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道（已知B、C在同一竖直线上），之后沿CD轨道作圆周运动，离开D点后水平抛出，已知圆弧半径R=0.9m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h=0.8m，（，忽略空气阻力），试求：(1)小物块刚进入圆轨道时速度的最小值；(2)若要让小物块从D点水平抛出后能垂直碰击倾斜挡板底端E点，挡板固定放在水平面上，已知挡板倾角θ=60°，传送带长度AB=1.5m，求物块与传送带间的动摩擦因数μ。16、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑的圆锥体顶部用长为L=0.5m的细线悬挂一质量为m=lkg的小球，因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为θ=37∘，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知sin37∘=0.6，cos37∘17、（12分）(本题9分)如图所示，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放，弹簧在C点时储存的弹性势能Ep=3.2J，物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不计空气阻力，求∶(1)物块通过P点的速度大小；(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小；(3)C、D两点间的距离；

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、C【答案解析】

接触前库仑力：，接触后分开，两小球的电荷都为，则库仑力，A.不符合题意，A错误B.不符合题意，B错误C.符合题意，C正确D.不符合题意，D错误2、A【答案解析】

据题可知，电容器所带电量Q不变，根据C=QU、C=εS4πkd、E=Ud,得E=4πkQεS，则知电场强度E不变，【答案点睛】本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握C=QU、C=εS4πkd、3、D【答案解析】

设每个球的质量均为m，碰前系统总动量，碰前的总机械能；A.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=20m，动量守恒，机械能守恒，故A可能实现，不符合题意；B.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=4m，动量守恒，机械能不增加，故B可能实现，不符合题意；C.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=5m，动量守恒，机械能不增加，故C可能实现，不符合题意；D.碰后总动量P′=4m，总机械能E′=29m，动量守恒，机械能增加，违反能量守恒定律，故D不可能实现，符合题意故选D．4、C【答案解析】

根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短．【题目详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC．传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故C正确，B错误；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．5、D【答案解析】开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误；哥白尼创立日心说，现在看来“地心说”和“日心说”都是错误的,太阳并不是宇宙的中心，选项B错误；卡文迪许首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量，选项C错误；牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选项D正确；故选D.6、C【答案解析】

由题可知子弹穿过两块木板的动能损失相同，设子弹在穿越第一块木板后的速度为v1、子弹的质量为m，则有，整理有，故C正确．7、AD【答案解析】

A．根据开普勒第二定律知，“天宫二号”在近地点的速度大于远地点的速度，即在M点的速度大于在N点的速度，故选选项A正确；B．“天宫二号”在M点受到的地球引力大于在N点的引力，由牛顿第二定律知在M点的加速度大于在N点的加速度，故选项B错误；C．“天宫二号”沿椭圆轨道运行的过程中，只有地球的引力做功，故其机械能守恒，故选项C错误；D．从M点运动到N点的过程中引力与速度的夹角为锐角，所以引力做负功，故选项D正确．8、AB【答案解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；9、CD【答案解析】

重力势能的变化量等于重力对物体做的功．只有重力对物体做功，物体的机械能才守恒．根据动能定理研究动能的变化量．根据动能的变化量与重力的变化量之和求解机械能的变化量。【题目详解】A项：由质量为m的物向下运动h高度，重力做功为mgh，则物体的重力势能减小mgh，故A错误；B、依题物体的加速度为2g，说明除重力做功之外，还有其他力对物体做功，物体的机械能应增加，故B错误；

C项：合力对物体做功W=mah=2mgh，根据动能定理得知，物体的动能增加2mgh，故C正确；D项：由上物体的重力势能减小mgh，动能增加2mgh，则物体的机械能增加mgh，故D正确。故选：CD。【答案点睛】本题考查分析功能关系的能力．几对功能关系要理解记牢：重力做功与重力势能变化有关，合力做功与动能变化有关，除重力和弹力以外的力做功与机械能变化有关。10、CD【答案解析】

A.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如图1所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ，故A项与题意不相符；B.如图2可知，当船前进的距离为x时，人走的距离：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B项与题意不相符；C.船行驶x米位移时v人=vcosθ，人的拉力的瞬时功率为：P=Fv人=Fvcosθ，故C项与题意相符；D.对小船受力分析，如图所示，则有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小为Fcos故D项与题意相符。11、ACD【答案解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.12、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．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.340.9【答案解析】(1)由闭合电路欧姆定律E=U+Ir，得U=E-Ir．故电源的U−I图象与U轴的交点表示电源的电动势大小：E=1.34V，图象斜率的绝对值等于电源的内阻，内阻为：r==0.9Ω；点睛：电压的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源的内阻．14、B7.34.56【答案解析】试题分析：（2）应先将打点计时器固定在铁架台上，再将纸带穿过打点计时器，最后将纸带固定在重物上，故A错误；先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源，然后释放重物，故B正确；、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错误；实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏，然后再取下固定在重物上的打好点的纸带，故D错误．（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减小量，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：，则动能的增加量，由此得出结论，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．考点：验证机