2023学年陕西省西安工业大学附属补习学校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注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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)甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，甲、乙的速度v随时间t的变化如图所示，设0时刻出发，t1时刻二者速度相等，t2时刻二者相遇且速度相等。下列关于甲、乙运动的说法正确的是（）A．在0〜t2时间内二者的平均速度相等 B．t1〜t2在时间内二者的平均速度相等C．t1〜t2在时间内乙在甲的前面 D．在t1时刻甲和乙的加速度相等2、万有引力定律是下列哪位科学家发现的A．牛顿 B．开普勒 C．卡文迪许 D．法拉第3、(本题9分)一辆汽车在水平公路上行驶，沿曲线由M向N减速转弯。分析汽车在转弯时所受的合力F的方向，正确的是A．B．C．D．4、(本题9分)在下列情况下机械能守恒的有：A．在空气中匀速下落的降落伞B．在竖直面做匀速圆周运动的物体C．做自由落体运动的物体D．沿斜面匀速下滑的物体5、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下面说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，它是由牛顿通过实验测得的B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的引力总是大小相等的，故引力大小与m1、m2是否相等无关D．m1、m2受到的引力是一对平衡力6、质量为m的物体以速度v0水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，不计空气阻力，重力加速度为gA．物体的动能大小为mB．物体的瞬时速度大小为2C．重力的瞬时功率为2mgD．该过程物体重力做功的平均功率为17、(本题9分)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比A．轨道半径变小B．向心加速度变大C．线速度变小D．角速度变大8、如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点A距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧．汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=30°，则（）A．从开始到绳与水平夹角为30°过程，拉力做功mghB．从开始到绳与水平夹为30°过程，拉力做功mgh+C．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv0D．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率小于mgv09、在下列物理现象或者物理过程中，机械能发生改变的是（）A．匀速下落的降落伞B．沿斜面匀速上行的汽车C．树叶从树上掉下在空中飘落D．细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动10、(本题9分)如图所示有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2和3高度相同，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（

）A．三种情况下物体损失的机械能:△E3＞△E2＞△E1B．三种情况下摩擦产生的热量:Q1＝Q2＜Q3C．到达底端的速度:v1＞v2＞v3D．到达底端的动能：EK1＞EK3＞EK211、小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s～14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则A．小车受到的阻力为1.5NB．小车额定功率为18WC．ls末小车发动机的输出功率为9WD．小车在变加速运动过程中位移为39m12、(本题9分)在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)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)某学习小组利用如图1所示装置验证机械能守恒定律．(1)实验中，应先通电还是先释放带___?．(2)如图2所示，a、b、c以及d、e、f分别是连续相邻的三个打点，C、d间还有些点图中未画出，用刻度尺分别测得a、c间距为x1，d、f间距为x2，b、e间距为x1．(1)已知打点计时器的打点周期为T,当地重力加速度为g,若重锤质量为m,从b到e过程，重锤重力势能的减少量为________，动能的增加量_______．14、（10分）利用物体的自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验是实验室常用的实验方法，记录小球的自由落体运动通常有三种方法：①用打点计时器；②用光电门；③用频闪照相机。三种装置如图所示。打点计时器是大家所熟知的，光电门可记录小球通过光电门的时间，频闪照相在按下快门的同时切断电磁铁的电源让小球自由下落。(1)关于上图这三种实验方法，下列说法正确的是________A．方法①③需要测量的量和计算方法相同B．方法②需要测量小球直径dC．三种方法都需要测量下落重物的质量D．方法③的系统误差最小(2)下图是两位同学利用方法①实验操作时释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是_______(3)方法②中测得小球被电磁铁吸住的位置到光电门的距离为h，小球直径为d，通过光电门的时间为，重力加速度为g。当______≈______时，可认为小球下落过程中机械能守恒。(4)方法③得到如下图所示频闪照片，测量结果已标注在图上，从小球由O点开始运动，到拍下D像，小球重力势能的减少量______J，小球动能的增加量_______J。（取，小球质量为，频闪照相机每隔0.05s闪光一次，结果保留三位有效数字）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)请用“牛顿第二定律”推导“动能定理”。（要说明推导过程中所出现的各物理量的含义）16、（12分）一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求：(1)v2的大小；(2)整个运动过程中的最大加速度；(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？17、（12分）(本题9分)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R．重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；（2）小球A冲进轨道时速度v的大小；（3）小球A与小球B球碰撞前瞬间对轨道的压力多大？方向如何？

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、A【答案解析】

A．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，t2时刻二者相遇，则0〜t2时间内二者的位移相同，0〜t2时间内二者的平均速度相等。故A项正确；B．v-t图象与时间轴围成面积表对应时间内的位移，则t1〜t2时间内乙的位移大于甲的位移，t1〜t2时间内乙的平均速度大于甲的平均速度。故B项错误；C．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，0〜t1时间内甲的速度大于乙的速度，则t1时刻甲在乙的前面；t2时刻二者相遇，则在t1〜t2时间内甲在乙的前面，两者间距逐渐变小。故C项错误；D．v-t图象切线斜率表示加速度，则t1时刻甲和乙的加速度不相等。故D项正确。2、A【答案解析】

牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律A．牛顿与分析相符，故A正确B．开普勒与分析不符，故B错误C．卡文迪许与分析不符，故C错误D．法拉第与分析不符，故D错误【答案点睛】牛顿的贡献有：建立了以牛顿运动定律为基础的力学理论；发现了万有引力定律；创立了微积分3、B【答案解析】试题分析：汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的．汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，B正确．4、C【答案解析】降落伞从空中匀速下落，动能不变，重力势能减少，则其机械能减少，A错误；在竖直面做匀速圆周运动的物体，动能恒定，但重力势能在变化，其机械能变化，B错误；做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，C正确；沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，故机械能不守恒，D错误．【答案点睛】判断机械能是否守恒常用三种方法：1、条件法，从功的角度，看是不是只有重力或弹力做功；2、总量法，如动能和势能的总量变化，机械能一定不守恒．3、从能量的角度，没有发生机械能与其他能之间的转化，机械能守恒，否则，机械能不守恒．5、C【答案解析】

根据万有引力定律的发现可知G是由卡文迪许扭秤实验首先计算出来，再根据万有引力定律适用范围及其内容判断．【题目详解】A项：公式中引力常量是由卡文迪许实验测得，故A错误；B项：公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式不成立．故B错误；C、D项：引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等，与两物体的质量是否相等无关，故C正确，D错误．【答案点睛】物理公式与数学表达式有所区别，物理公式中的一些量有一定的涵义．清楚物理公式得适用范围．6、C【答案解析】

根据平抛运动的特点，结合竖直分位移与水平分位移大小相等关系列式，求出相应的时间，继而可求出速度、功率和动能。【题目详解】物体做平抛运动，水平位移：x=v0t，竖直位移：y=12AB．物体的瞬时速度为：v=v02C．重力的瞬时功率为：P=mgvD．重力做功的平均功率为：P=mg【答案点睛】本题考查了平抛运动的综合应用，较为简单。7、ABD【答案解析】万有引力充当向心力，故有GMmr2=m4π28、BC【答案解析】

将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示

货物速度为：v货物=v0cosθ，由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=30°时，货物速度为v0；当θ=90°时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A错误，B正确；在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正确，D错误。9、ABC【答案解析】

A.匀速下落的降落伞，必受到除重力以外的一个向上的阻力作用，阻力做负功所以机械能会减少，故A符合题意；B.沿斜面匀速上行的汽车，动能不变，但重力势能变大，所以机械能增加，故B符合题意；C.树叶从树上掉下在空中飘落，空气阻力做负功，所以机械能减少，故C符合题意；D.细绳拴着的小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不变，所以机械能不变，故D不符合题意。10、BC【答案解析】

设斜面和水平方向夹角为θ，斜面长度为L，则物体下滑过程中克服摩擦力做功为：W=mgμLcosθ，Lcosθ即为底边长度，由图可知1和2底边相等且小于3的，故摩擦生热关系为：Q1=Q2＜Q3，所以损失的机械能△E1=△E2＜△E3，故B正确，A错误；设物体滑到底端时的速度为v，根据动能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系为：v1＞v2＞v3，故C正确；物块的动能为：Ek=12mv2，因为v1＞v2＞v3，所以到达底端的动能：11、BCD【答案解析】

A.匀减速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3N；故A错误.B.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P=Fv=3×6W=18W．故B正确.C.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，解得：F=6N.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：P=Fv1=9W，故C正确；D.对2s～10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故D正确.12、AB【答案解析】

由P=m0g【题目详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GM联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【答案点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）先通电（1）【答案解析】（1）实验时，应先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带．（2）从打b点到打c点这一过程中，重物下落的高度为x1，重锤重力势能的减少量为；做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，打第b点的速度：vb=，打e点时小车的速度：ve=，小车动能的改变量，△Ek==；（1）为了验证机械能守恒定律，需要验证△Ep=△Ek，即=，质量m约去，所以本实验不需要测量重锤质量．14、ABDBgh1.921.92【答案解析】

(1)[1]A．①③实验要确定出下落的高度与获得的速度，所用的方法都是留迹法，故A正确；B．方法②要由求速度则需要测量小球直径d，故B正确；C．三种方法验证机械能时动能和重力势能都含有质量m，则质量可以约掉，故三种方法都不需要测量下落重物的质量，故C错误；D．方法①纸带与计时器有摩擦，方法②用平均速度测量速度有误差，方法③避免了①②两种情况，系统误差小，故D正确。故选ABD。(2)[2]A图中的重物离打点计时器太远，导致纸带有很长一截不能打点，故B图的操作是正确的，有效的利用了纸带打点。(3)[3][4]方法②中，实验原理为验证重力势能的减少量等于动能的增加量，有即验证机械能守恒定律需满足(4)[5][6]方法③中，小球