2023学年湖北省四校物理高一下期末预测试题（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：（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)已知某星球的质量是地球质量的，直径是地球直径的。一名宇航员来到该星球，宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的（）A． B． C．2 D．42、(本题9分)如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.1．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为()（g取10m/s2）A．1J B．1.6J C．2J D．1J3、(本题9分)下列物理量中，单位是“法拉”的物理量是A．电容 B．电流 C．电压 D．电阻4、真空中两个点电荷相距为r时，它们间的静电力大小为F；如果保持它们的电荷量不变，将距离增大为2r，则静电力大小将变为A．2F B．F C． D．5、(本题9分)在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．以下叙述中，正确的说法是（）A．开普勒最早提出了日心说B．牛顿发现了万有引力定律，并测定了万有引力常量C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D．天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的6、(本题9分)一个带电粒子以速度v0从A进入某电场，以速度v1飞离电场，如图所示，虚线为该粒子运动的轨迹，则下列说法正确的有（）A．该粒子一定带正电B．粒子在A处的动能大于在B处的动能C．粒子在A处加速度大于B处的加速度D．粒子在A处电势能大于在B处的电势能7、(本题9分)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点．轻弹簧左端固定于竖直墙面，现将质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上．不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法中正确的有()A．两滑块到达B点的速度相同B．两滑块沿斜面上升的最大高度不相同C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功不相同D．两滑块上升到最高点过程机械能损失相同8、(本题9分)一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为9、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10、发动机额定功率为P0的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为F，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为F0和a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是(）A． B．C． D．11、(本题9分)我国发射的“神舟七号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（）A．“神舟七号”的角速度较大B．“神舟七号”的线速度较大C．“神舟七号”的周期更长D．“神舟七号”的向心加速度较大12、(本题9分)如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c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)在“验证机械能守恒定律”的实验中，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=9.80m／s2，测出所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，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各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J（保留三位有效数字）．14、（10分）某同学用图甲所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系．所用交变电流的频率为50Hz．(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动，这样做的目的是为了______________________．(1)图乙是他某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据在图中已标注．则纸带的___________(填“左”或“右”)端与小车相连，小车的加速度是___________m/s1．(3)保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表所示．请在图丙的坐标纸中作出a-图像______．根据a-图像可以得到的实验结论是______________________．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）如图所示，一个质量M＝50kg的人站在水平地面上，手执一根不可伸缩的轻绳，绳的末端系一小球，使小球在竖直面内做圆周运动。已知绳长L＝0.4m，小球质量m＝0.2kg，重力加速度g取10m/s2。求:(1)若小球在最高点的速度v＝4m/s，则此时轻绳的拉力T1大小;(2)若小球恰好能通过最高点，当小球运动到最低点时，水平地面对人的支持力大小。16、（12分）(本题9分)如图所示闭合电路，电源电动势E=1.5V，内电阻r=0.1Ω，外电路电阻R=1.4Ω.求：（1）电路中的电流I；（2）路端电压U；（3）电源的输出功率P出17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD，其中AB是足够长的水平轨道，B端与半径为R的光滑半圆轨道BCD平滑相切连接，半圆的直径BD竖直，C点与圆心O等高．现有一质量为m的小球Q静止在B点，另一质量为2m的小球P沿轨道AB向右匀速运动并与Q发生对心碰撞，碰撞后瞬间小球Q对半圆轨道B点的压力大小为自身重力的7倍，碰撞后小球P恰好到达C点．重力加速度为g．（1）求碰撞前小球P的速度大小；（2）求小球Q离开半圆轨道后落回水平面上的位置与B点之间的距离；（3）若只调节光滑半圆轨道BCD半径大小，求小球Q离开半圆轨道D点后落回水平面上的位置与B点之间的距离最大时，所对应的轨道半径是多少？

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】

宇航员在地球上所受的万有引力F1=G，宇航员在该星球上所受的万有引力F2=G，由题知M2=M1，R2=R1，解得==，故B正确，ACD错误。2、B【答案解析】

加速时，对木板受力分析，受到重力、支持力、推力F和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有F-μmg=ma1解得a1=1m/s2减速时，对木板受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有-μmg=ma2解得a2=-1m/s2木板先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到达桌面边缘时，速度减为零，设最大速度为v，根据位移速度公式，有2a1x1＝v22a2x2＝−v2解得W=Fx1=1.6J故选B．【名师点睛】本题关键是找出作用时间最短的临界过程，然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度，再根据运动学公式列式求出力作用的位移，再根据恒力做功公式求解．3、A【答案解析】

A．电容的单位是法拉，故A正确；B．电流的单位是安培，故B错误；C．电压的单位是伏特，故C场强；D．电阻的单位是欧姆，故D错误．故选A。4、D【答案解析】

真空中两个电荷量分别为Q、q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：；若将这两个点电荷间的距离变为2r，则它们之间的静电力大小变为：；故：F′=F；A.2F，与结论不相符；B.F，与结论不相符；C.，与结论不相符；D.，与结论相符；5、C【答案解析】哥白尼最早提出了日心说，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里测定了万有引力常量，选项B错误，C正确；海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，天王星不是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，选项D错误；故选C.6、B【答案解析】

A.带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向下，所以此粒子为负电荷，所以A不符合题意；B.粒子带负电，从A到B的过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的动能要减小，即粒子在A点的动能大于B点的动能，所以B符合题意；C.由电场线的分布可知，电场线在B点的时候较密，所以在B点的电场强，粒子在B点时受到的电场力大,粒子的加速度也大，所以C不符合题意；D.粒子带负电，从A到B的过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的电势能要增大，即粒子在B点的电势能大于A点的电势能，所以D不符合题意。7、BD【答案解析】

A．两滑块到B点的动能相同，但速度不同，故A错误；

B．两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于速度不同，故上升高度不同，故B正确；

C．两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为mgh，由能量守恒定律得：，所以，，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；

D．由能量守恒定律得：，其中，，结合C分析得，D正确．【答案点睛】先是弹性势能转化为动能，冲上斜面运动过程机械能损失变为摩擦生热，由能量守恒定律可得，动能的减少等于重力势能的增加量与摩擦产生的热量之和．8、ABD【答案解析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。9、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；10、AC【答案解析】

汽车匀加速启动时，a一定，根据v=at知v增大，根据知F一定，根据P=Fv知，功率P也均匀增大，达到P额后，功率保持不变，由v继续增大，牵引力减小，当F=f时，a=0，速度达到最大，之后匀速．A.根据以上分析，故A符合题意．B.根据以上分析，最终加速度为零，故B不符合题意．C.根据以上分析，故C符合题意．D.根据以上分析，功率均匀增大，故D不符合题意．11、ABD【答案解析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，得：,可得，，，可知卫星的轨道半径越大，角速度、线速度、向心加速度小，周期越大，由题神舟七号轨道半径小于神舟六号的轨道半径，则知神舟七号周期小，神舟七号角速度、速度和向心加速度都大，故C错误，A、B、D正确．故选ABD.【答案点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．12、BC【答案解析】

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B.由可知，b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期，故B正确；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正确；D.当c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，将做离心运动，所以不可能追上同一轨道上的b，b减速后，所需要的向心力小于提供的向心力，将做近心运动，所以不可能等候同一轨道上的c，故D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、4.424.19【答案解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．注意有效数字的保留．【题目详解】根据重力势能的定义式得：重力势能减小量△Ep=mgh=1.00×9.80×0.4511J≈4.42J；利用匀变速直线运动的推论vC=x【答案点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题,要注意单位的换算和有效数字的保留．14、平衡阻力左0.51图像见解析；在拉力不变时，小车的加速度与质量成反比【答案解析】

第一空.探究小车的加速度a与质量m的关系实验，由于导轨阻力的存在，实验之前要平衡阻力；

第二空.由于小车做加速运动，则纸带打出的点迹越来越稀，故左端是跟小车相连的；第三空.由运动学公式求加速度，；第四空.根据表格中数据先描点，再画图象如图所示；第五空.从图象可以看出图象是一条过原点的直线，由此得出：在拉力不变时，小车的加速度与质量成反比．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、