2023年天津市南开中学高一物理第二学期期末考试模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示为一质点做直线运动的v­t图象，下列说法正确的是()A．在18～22s时间内，质点的位移为24mB．18s时质点速度反向C．整个过程中，E点处质点离出发点最远D．整个过程中，CE段的加速度最大2、(本题9分)恒力F作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s，则水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比较，正确的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P23、如图所示，关于a、b两点的电场强度的大小及方向，下列表述正确的是A．Ea>Eb方向相同B．Ea>Eb方向不同C．Ea<Eb方向相同D．Ea<Eb方向不同4、(本题9分)伽利略斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必将准确地回到同它开始时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是A．重力 B．速度C．加速度 D．机械能5、(本题9分)有一种共享单车无链条，采用轴传动，虚线框内所示为后轮处锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1，v2，则A．ω1＜ω2，v1＝v2B．ω1＞ω2，v1＝v2C．ω1＝ω2，v1＞v2D．ω1＝ω2，v1＜v26、(本题9分)甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相等时间里甲转过60，乙转过45，转动半径之比为13，则甲、乙两快艇的线速度大小之比为（）A．14 B．23 C．49 D．9167、如图所示，长为L的水平传送带以恒定速率v运行，质量为m的物块(可视为质点),从传送带左端由静止释放，一直加速运动到传送带右端，经历时间t,若物体与传送带之间动摩擦因数为μ.在上述过程中，下列说法中一定正确的是A．传送带对滑块做的功为µmgvtB．传送带对滑块做的功为mv2C．传送装置额外多做的功为µmgvtD．传送装置额外多做的功为8、如图所示，空间有一电场，电场中有a和b两点。设在电场中只受静电力的电子在a、b两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是A．aA＞aB B．aA＜aBC．EpA＞EpB D．EpA＜EpB9、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c．则（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大10、(本题9分)据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创[造了全世界在月工作最长记录．假如月球车在月球表面以初速度竖直上抛出一个小球，经时间t后小球回到出发点，已知月球的半径为R，引力常量为G，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．探测器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．探测器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为11、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．12、(本题9分)如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，已知当地的重力加速度（1）下列物理量需要测量的是_______，通过计算得到的是________。（填写代号）A．重锤质量B．与下落高度对应的重锤的运动时间C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据測得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式___，动能増加量的表达式______。14、（10分）(本题9分)做“研究平抛运动”实验中利用钢球从斜面小槽滚下，在竖直的白纸上记录小球经过的位置，然后得到运动轨迹．（1）实验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是______，其中器材______是用来调整木板是否竖直，保证小球的轨迹平面与板面平行．（填字母序号）A、刻度尺B、秒表C、天平D、弹簧测力计E、重垂线（2）实验中为减小实验误差，下列做法正确的是______．（填字母序号）A、斜槽轨道必须光滑B、斜槽轨道末端必须水平C、每次释放小球的位置必须相同D、毎次必须从静止开始释放小球．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，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰，在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为0.9m。已知半圆形管道的半径为R=lm，小球可看作质点且质量为m=lkg，重力加速度为g(g=10m/s2)。求：(1)小球经过管道的B点时，小球对管道的作用力；(2)小球经过管道最低点A时的速度。16、（12分）(本题9分)如图所示，AB是半径为R的光滑圆弧轨道．B点的切线在水平方向，且B点离水平地面高为h，有一物体（可视为质点）从A点静止开始滑下，到达B点时，（重力加速度为g）．求：⑴物体运动到B点时的速度；(2)物体落地点到B点的水平距离x．17、（12分）(本题9分)宇航员来到某星球表面做了如下实验：将一小钢球以v0的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升离抛出点的最大高度为h（h远小于星球半径），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G，求：（1）求该星球表面的重力加速度；（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，求该星球的密度．

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】

根据速度图象，分析质点的运动情况，确定什么时刻离出发点最远．速度图线的斜率等于加速度，根据数学知识分析加速度的大小．图线与坐标轴所围“面积”等于位移，图线在t轴上方，位移为正值，图线在t轴下方，位移为负值．【题目详解】图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正位移，下方表示负位移，所以18s~22s面积和为零，即位移为零，A错误；18s质点的速度仍为正，即仍朝着正方向运动，B错误；当正面积最大时，离出发点最远，即在20s时最远，C错误；图像的斜率表示加速度，故CE段的加速度最大，D正确．2、B【答案解析】

两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=W/t知，P1<P1．故A、C、D错误，B正确．3、B【答案解析】

电场线的疏密表示大小，所以Ea>Eb，电场线的切线方向表示电场方向，所以两点电场方向不同，故B正确，ACD错误．4、D【答案解析】

A．在伽利略斜面实验中，小球所受重力不变；在有阻力的情况下，小球不能回到原来的高度；无阻力情况下，小球能回到原来高度；这说明伽利略斜面实验中寻求的不变量不是重力．故A项错误．BC．在伽利略斜面实验中，小球从一个斜面到另一个斜面，小球运动的速度先增大后减小，小球在倾角不同的斜面上加速度不同；所以不变的“东西”不是速度也不是加速度．故BC项错误．D．伽利略斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力小到可以忽略，在小球运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒；所以不变的“东西”是机械能．故D项正确．5、A【答案解析】

大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v2；根据ω=vr知，r1>r2，则ω1<ω2。A.ω1＜ω2，v1＝v2。故A项正确；B.ω1＞ω2，v1＝v2。故B项错误；C.ω1＝ω2，v1＞v2。故C项错误；D.ω1＝ω2，v1＜v2。故D项错误；6、C【答案解析】

由题知，甲的角速度1==，乙的角速度2=，=，又=，则甲、乙两快艇的线速度大小之比===，故C正确，ABD错误。7、CD【答案解析】

A、B项：传送带对滑块的摩擦力为：，滑块的位移为：L，所以传送带对滑块做的功为，由于滑块到达传送带右端的速度不一定为，所以传送带对滑块做的功不一定为，故AB错误；C项：传送装置额外多做的功即为传送带克服滑块与传送带间的摩擦做的功，传送带的位移为，所以功为：，故C正确；D项：由能量守恒可知，传送装置额外多做的功转化的系统的热量和滑块的动能，滑块到达右端时的速度为：，所以动能为，产生的热量为：，所以传送装置额外多做的功为，故D正确。8、AD【答案解析】

AB、a点的电场线比b点密，所以a点的场强大于b点的场强。故电子在a点所受的电场力大于b点的电场力，由牛顿第二定律可知，aA＞aB，故A正确，B错误；CD、沿电场线方向电势逐渐降低，知a点的电势大于b点的电势；因电子带负电，故a点的电势能小于b点的电势能，故C错误，D正确。9、AD【答案解析】试题分析：小球刚好能通过最高点c，表明c点的速度为，根据机械能守恒定律有，可知选项A正确．m与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确．小球在b点的向心力，R越大，支持力越小，选项B错误．，v0与m无关，选项C错误．考点：本题考查圆周运动，机械能守恒定律，向心力等知识．10、CD【答案解析】A、根据竖直上抛运动规律有,则得,月球表面的重力加速度,故A错误;

B、物体在月球表面上时,由重力等于万有引力有

,可得月球质量,故B正确;

C、据万有引力提供圆周运动向心力得可以知道,月球的第一宇宙速度,故C错误；D、绕月球表面匀速飞行的卫星的周期,故D正确综上所述本题答案是：BD11、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。12、AD【答案解析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、CD【答案解析】

第一空：实验中需要直接测量的是重锤下落的高度，故选C；第二空：通过计算得到的是与下落高度相对应的重锤的瞬时速度，故选D。第三空：重锤重力势能的减少量为，第四空：根据匀变速直线运动的推论有：，故重锤动能的增加量为14、AEEBCD【答案解析】

考查平抛运动实验，根据实险原理分析可得．【题目详解】(1)．[1][2]本实验不需要测小球运动时间，小球质量，不需要测力，所以不需要秒表、天平、弹簧测力计，该实险要测运动位移，要判断竖直坐标轴是否竖直，所以要用刻度尺、重垂线．故AE符合题意，BCD不符合题意．(2)．[3]AB．研究同一次平抛运动时，要保证小球离开端口时速度水平，每次大小一样，斜槽轨道末端必须水平，轨道不光滑，每次重力、阻力做功相同，离开端口时的速度大小相等，故A不符合题意，B符合题意．CD．每次释放小球的位置必须相同，必须从静止开始释放小球，这样才能保证小球每次离开端口时速度相同．故CD符合题意．【答案点睛】理解实验原理，掌握平抛运动实验常考的知识点：原理，操作步骤、数据处理，计算初速度时，可考虑竖直方向用逐差法求出时间间隔，再求水平初速度．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）1N，方向向上（2）7m/s【答案