2023学年吉林省白城市物理高一下期末学业水平测试试题（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、甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动，它们的线速度大小之比为1∶2，角速度大小之比为3∶2，则两球的向心加速度大小之比为（）A．1:2 B．2:1 C．3:4 D．3:22、据报道，嫦娥一号和嫦娥二号绕月飞行的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km，运行速率分别为v1和v2,那么v1和v2的比值为（月球半径取1700km）（）A．18/19 B．19/18C． D．3、如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星.下列说法中正确的是A．a的线速度小于b的线速度B．a的周期大于b的周期C．a的角速度小于b的角速度D．a的向心加速度大于b的向心加速度4、把地球同步卫星、月球绕地球运行的轨道都视为圆，根据同步卫星和月球运动的周期之比可求A．同步卫星和月球绕地球运行的速率之比B．同步卫星和月球到地球的距离的三次方之比C．同步卫星和月球的质量之比D．月球和地球的质量之比5、AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O．将电量分别为+q和-q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q（）A．应放在A点，Q=+2q B．应放在B点，Q=-2qC．应放在C点，Q=+q D．应放在D点，Q=+q6、(本题9分)地球质量是多少?这不可能用天平称量,但是可以通过万有引力定律来“称量”,早在万有引力定伸发现之前已经测得地球的半径为,地球表面的重力加速度为.发现万有引力定律100多年后,英国物理学家卡文迪许测出了万有引力常量,若不考虑地球自转的影响,就可以求地球的质量为（）A．B．C．D．7、(本题9分)一质量为2kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移的变化的关系图象.则根据以上信息可以精确得出或估算得出的物理量有()A．物体与水平面间的动摩擦因数B．合外力对物体做的功C．物体匀速运动时的速度D．物体运动的时间8、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，它们与盘面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时两物体刚好就要发生滑动，则（）A．细线中的拉力大于B受到的最大静摩擦力B．细线中的拉力小于A受到的最大静摩擦力C．烧断细线，只有物体B相对圆盘发生滑动D．烧断细线，两物体都会相对圆盘发生滑动9、如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是()A．卫星在A点的速度最大B．卫星在C点的速度最大C．卫星在A点的加速度最大D．卫星在C点的加速度最大10、(本题9分)在光滑的水平面上有、两小球，其质量分别是、，两小球在时刻发生正碰，两小球在碰撞前后的速度大小与时间的关系图象如图所示.则（）A． B．C． D．11、(本题9分)如图所示，质量分别为m和2m的A,B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁．用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E.在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是A．撤去推力的瞬间，B的加速度大小为B．从撤去推力到A离开竖直墙壁前，A,B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能守恒C．A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为D．A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E12、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内通过横截面积的电子数目可表示为（）A．nSvΔt B．nvΔt C． D．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“匀变速直线运动规律”的实验中，某同学打出了一条纸带．已知实验中使用的电源频率是50Hz，他按打点的先后顺序，从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，分别标为O、A、B、C、D，如图所示，则：(1)相邻两计数点间的时间间隔为________s.(2)打C点时的瞬时速度大小为________m/s.(结果保留两位小数)14、（10分）(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、交流电源外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________(填写器材前的字母)A．毫米刻度尺B．秒表C．天平(含砝码)(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O(O点与其下一个相邻点距离为2mm)的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________．(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，产生这一结果的原因是___________．A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法三、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）一个质量m=10kg的木箱静止放在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.5，如果用大小F=70N、方向与水平方向的夹角θ=53°的恒力拉动木箱，经过t1=2s后撤去F，再经过一段时间木箱停止运动。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)撤去拉力前木箱的位移；(2)整个过程中摩擦力做功的平均功率。16、（12分）(本题9分)如图，长L=0.2m的轻绳一端与质量m=2kg的小球相连，另一端连接一个质量M=1kg的滑块，滑块套在竖直杆上，与竖直杆间的动摩擦因数为。现在让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，当绳子与杆的夹角=60时，滑块恰好不下滑。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球转动的角速度的大小；（2）滑块与竖直杆间的动摩擦因数。17、（12分）如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块可视为质点从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小FN；（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．

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】

根据a=vω，则两球的向心加速度大小之比为3：4，故ABD错误，C正确.2、C【答案解析】

“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有可得（M为月球质量，r为轨道半径），它们的轨道半径分r1=1900km、r2=1800km，则．3、D【答案解析】

A．根据万有引力与行星线速度的关系得：又因为，所以a、b的线速度，故A项错误。B．根据万有引力与行星绕转周期的关系得：又因为，所以a、b的周期，故B项错误。C．根据万有引力与行星角速度的关系得:又因为，所以a、b的角速度，故C项错误。D．根据万有引力与行星加速度的关系得：又因为，所以a、b的加速度，故D项正确。4、A【答案解析】

由万有引力提供向心力有：，可得：，，A.由周期之比，可得同步卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比，从而也就得同步卫星与月球绕地球运行的速度之比，故A正确。

B.由周期之比，可求解同步卫星和月球到地心的距离的二分之三次方之比，选项B错误；C.由周期之比，不能求解同步卫星和月球的质量之比，选项C错误；D.由周期之比，不能求解月球和地球的质量之比，选项D错误.5、D【答案解析】两个点电荷在O点产生的场强大小都为两个场强的方向互成120°，根据平行四边形定则，合场强大小为：，方向水平向右．所以放一个电荷在O点产生的场强大小为，方向水平向左，所以该电荷若在C点，为-q，若在D点，为+q，故D正确，ABC错误．6、A【答案解析】设地球质量为M，地球上的物体质量为m，重力等于万有引力，即G=mg，则地球质量M=；故选A.7、ABC【答案解析】因物体在水平恒定拉力F的作用下做匀速运动,则可知F=Ff,又Ff=μFN,FN=mg,由题意可知F,则物体与水平面间的动摩擦因数可求;因摩擦力是恒力,则摩擦力做的功可求Wf=-μmgs,由题图得出s=12m,F是变力,F做的正功等于图线与坐标轴所围成的图形的面积值,其面积大小可以估算出来(估算方法:可以借鉴“单分子油膜法测分子大小”实验中估算油膜面积的方法),所以合外力对物体做的功可以估算求出;根据动能定理,W合=EK2-EK1,又知EK2=0,则可求EK1,由EK1=,可求出物体匀速运动时的速度;由于物体在4~12m位移内做的是非匀变速运动,故无法求出时间.8、BC【答案解析】

AB．A、B一起随圆盘做圆周运动，当两物体刚好就要发生滑动时，两物体所受的摩擦力都达到最大静摩擦力。对A根据牛顿第二定律有：fm−T＝mrAω2，可知细线的拉力小于A受到的最大静摩擦力，因为A、B与圆盘间的动摩擦因数相同，质量相等，则最大静摩擦力相等，则细线的拉力也小于B受到的最大静摩擦力，故A错误，B正确。CD．烧断细线，细线拉力消失，对A，由于最大静摩擦力大于向心力，靠静摩擦力提供向心力，所以A不会发生滑动；对B，最大静摩擦力不够提供向心力，B相对圆盘发生滑动，故D错误，C正确。9、AC【答案解析】

AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误10、AC【答案解析】

由图可知b球碰前静止，a球的速度为，碰后a、b球速度都为，由动量守恒定律有解得若碰后a的速度为，b球速度为，由动量守恒定律有解得故选AC。【答案点睛】题中的图是速度碰撞前后a、b速度大小的图象，故碰撞后a、b可能同向，也可能反向，根据动量守恒定律即可求解两球质量之比。11、AC【答案解析】A、撤去F后，B水平方向受到弹簧的弹力F，根据牛顿第二定律：加速度a=，A正确；B、A离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒，B正确、C错误；D、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒．当两物体速度相同时，弹簧伸长最长或压缩最短，弹性势能最大．设两物体相同速度为v，A离开墙时,B的速度为v0，根据动量守恒和机械能守恒得：2mv0=3mv，又联立得到弹簧的弹性势能最大值为EP=E/3，D正确．故选：ABD．【名师点睛】B受两个力作用处于平衡状态，说明B所受弹力的大小等于F，故撤去F时，B的合力大小为弹力大小，根据牛顿第二定律求产生的加速度a，在A离开墙壁前受墙壁对系统的作用力，系统不满足动量守恒条件，又因为墙壁作用力对A不做功，故系统满足机械能守恒条件．A离开墙壁后系统机械能守恒动量也守恒，故系统动能不可以为0，则弹簧弹性势能不可能与系统总机械能相等．12、AC【答案解析】

CD．根据电流的微观表达式I=nqvS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I△t则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为选项C正确，D错误；AB．将I=nevS代入得故A正确，B错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.100.38【答案解析】

(1)频率为50Hz，每隔0.02s打一个点，由于每五个点取作一个计数点，可知相邻两计数点间的时间间隔为0.10s。(2)打C点的速度14、AmghBC【答案解析】

(1)验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重锤的质量，所以不需要天平；由于使用电火花计时器，所以不需要秒表；实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量和动能的增加量，故必须使用的器材是选项A；(2)从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量为；点的速度，则动能的增加量为；(3)由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故选项C正确．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)4m(2)60W【答案解析】

（1）撤去拉力前Fcos53°－f1=ma1f1=μN=μ(mg－Fsin53°)=22N解得a=2m/s2s1==4m(2)撤去拉力前Wf1=f1s1=88J撤去拉力时，v=a1t1=4m/s撤去拉力后，f2=μmg=50Na2=μg=5m/s2t2=v/a2=0.8ss2=v2/2a