2023学年江西省丰城四中物理高一第二学期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注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块（可视为质点）.A和B距轴心O的距离分别为rA=R，rB=2R，且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm，两物块A和B随着圆盘转动时，始终与圆盘保持相对静止。则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中，下列说法正确的是A．B所受合力外力一直等于A所受合外力B．A受到的摩擦力一直指向圆心C．B受到的摩擦力先增大后减小D．A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度为22、(本题9分)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，且铅笔靠着线的左侧向右上方45°方向匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变3、(本题9分)汽车上坡时，保持汽车发动机输出功率一定，降低速度，这样做的目的是A．增大牵引力 B．减小牵引力C．增大阻力 D．减小惯性4、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是A．平抛运动是匀速运动B．平抛运动是匀变速曲线运动C．平抛运动不是匀变速运动D．做平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的5、如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动。小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是()A． B． C． D．6、(本题9分)做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A．物体所受的重力和抛出点的高度 B．物体的初速度和抛出点的高度C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、高度和初速度7、(本题9分)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功．此卫星质量为，每绕地球飞行一圈．关于此卫星，说法正确的是（）A．卫星运行时，速度． B．卫星运行时，速度C．该卫星轨道比同步卫星轨道更高． D．该卫星周期比同步卫星周期更短．8、如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为，从C点向右摆到最高点的时间为.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（）A．，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小B．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C．,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小D．，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大9、(本题9分)如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道10、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于P点，轨道2、1相切于Q点如右图所示．则当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率B．卫星在轨道1上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能D．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度11、(本题9分)如图所示，一足够长的细杆倾斜放置，一质量为的金属环以的初动能从点向上做匀减速直线运动，运动经过点时，动能减少，机械能减少了，则（）A．细杆的倾角为B．金属环受到的摩擦力为C．金属环回到点时动能为D．整个上升过程中，所用的时间为12、(本题9分)如图(a)所示，两平行正对的金属板A、B间相距为dAB，两板间加有如图(b)所示的交变电压，质量为m，带电量为+q的粒子（不计重力）被固定在两板的正中间P处，且.下列说法正确的是A．由静止释放该粒子，一定能到达B板B．由静止释放该粒子，可能到达B板C．在和两个时间段内运动的粒子加速度相同D．在期间由静止释放该粒子，一定能到达A板二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10﹣3m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s2，表格中M=0.1kg为直尺的质量）△ti（×10﹣3s）vi=（m/s）△Eki=Mvi2-Mv12（J）△hi（m）Mghi（J）11.213.14﹣﹣﹣21.153.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）从表格中的数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_____．（2）表格中的数据①、②、③分别为_____、_____、_____．（3）通过实验得出的结论是：_____．（4）根据该实验，请你判断下列△Ek﹣△h图象中正确的是_____．14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（1）下列几个操作步骤中：A．按照图示，安装好实验装置；B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；C．用天平测出重锤的质量；D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；E．测量纸带上某些点间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势是否等于增加的动能．没有必要的是______，操作错误的是_____________．（填步骤前相应的字母）（2）实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，若使用的重锤质量为m=0.1kg，当地的重力加速度g=9.8m/s2，已知打点计时器每隔0.02s打一次点，根据图中数据可知，纸带的__________端（填“左”或“右”）与重物相连．重物由0点运动到B点，重力势能减少量△EP=_________J；动能增加量_________J，产生误差的主要原因是___________________．（结果保留三位有效数字，图中长度单位：cm）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，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端距离荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；（3）求OP的距离Y；（4）电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。16、（12分）(本题9分)如图所示，斜面倾角为45°，从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球，在B点处和斜面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞．已知AB两点的高度差为h，重力加速度为g，不考虑空气阻力．求：（1）小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P；（2）小球落到C点时速度的大小．17、（12分）在距地面20m高处，某人以20m/s的速度水平抛出一质量为1kg的物体，不计空气阻力（g取10m/s2）。求（1）物体从抛出到落到地面过程重力的冲量；（2）落地时物体的动量。

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】

A.A、B都做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得F合=mω2r，角速度ω相等，B的半径较大，所受合力较大。故A错误。

BC.最初圆盘转动角速度较小，A、B随圆盘做圆周运动所需向心力较小，可由A、B与盘面间静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心。由于B所需向心力较大，当B与盘面间静摩擦力达到最大值时（此时A与盘面间静摩擦力还没有达到最大），若继续增大转速，则B将有做离心趋势，而拉紧细线，使细线上出现张力，此时摩擦力不变；转速越大，细线上张力越大，使得A与盘面间静摩擦力先减小后反向变大，当A与盘面间静摩擦力也达到最大时，AB将开始滑动。A受到的摩擦力先指向圆心，后离开圆心，而B受到的摩擦力一直指向圆心，大小先变大后不变。故BC错误。

D.当B与盘面间静摩擦力恰好达到最大时，B将开始滑动，则根据牛顿第二定律得对A：T-fm=mωm2r；对B：T+fm=mωm2∙2r；解得最大角速度ωm=2f2、A【答案解析】

试题分析：因为铅笔向右匀速移动，故物体会向右做匀速直线运动，同时物体向上也做匀速直线运动，故物体同时参与这两个运动，这两个匀速直线运动的合成的运动仍是匀变速直线运动，故橡皮运动的速度大小与方向均不变，选项A正确．考点：运动的合成．3、A【答案解析】对于汽车来说，其最大功率是一定的，由P=Fv可知，只有减小速度，才能得到更大的牵引力，更有利于上坡，故B、C、D错误，A正确．故选A．【答案点睛】本题关键是记住发动机输出功率、牵引力和速度的关系式P=Fv，能够根据控制变量法列式求解，4、B【答案解析】

平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．【题目详解】A、B、C、平抛运动的物体只受重力，则加速度不变为重力加速度g，速度随时间均匀变化，是匀变速曲线运动，故A错误，B正确，C错误．D、平抛运动落地的速度是水平分速度和竖直分速度的合成，不可能竖直向下；故D错误．故选B．【答案点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，5、B【答案解析】考虑环下降过程中受到的各个力的做功情况，重力做正功，圆环对小环的支持力始终与小环运动方向垂直，不做功，由动能定理ΔEk＝mv2＝mgh，v2与h的关系为线性关系，又因h＝0时，v也为零．所以图象过原点，只有B符合条件，选B.6、B【答案解析】

对于做平抛运动的物体，水平方向上：x=v0t

；竖直方向上：h=gt2

；所以水平位移为，所以水平方向通过的最大距离取决于物体的高度和初速度。A.物体所受的重力和抛出点的高度，与结论不相符，选项A错误；B.物体的初速度和抛出点的高度，与结论相符，选项B正确；C.物体所受的重力和初速度，与结论不相符，选项C错误；D.物体所受的重力、高度和初速度，与结论不相符，选项D错误；7、BD【答案解析】AB.根据知，第一宇宙速度=7.9×103m/s，是人造卫星在近地圆轨道上的运行速度，是最大的环绕速度，所以卫星运行时，速度v<7.9×103m/s，故A错误，B正确；CD.由题意知该卫星的周期比同步卫星小，离地球的距离近，所以该卫星轨道比同步卫星轨道更低，周期比同步卫星周期更短，故C错误，D正确故选BD8、BD【答案解析】

单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式分析，注意摆动中摆长是变化的；同时根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。【题目详解】ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：；摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误；D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。9、BC【答案解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【答案点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.10、ACD【答案解析】A项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的速率小于在轨道1上的速率，故A正确；B项：根据人造卫星的万有引力等于向心力，，解得：，轨道1半径比轨道1半径大，所以卫星在轨道1上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B错误；C项：卫星从轨道1到轨道2要点火加速，即把燃烧燃料的化学能转化为机械能，所以卫星在轨道1具有的机械能小于它在轨道2具有的机械能，故C正确；D项：根据牛顿第二定律和万有引力定律得加速度：，所以卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故D正确．点晴：本题考查卫星的变轨和离心运动等知识，关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度和角速度的表达式，再进行讨论．11、ABD【答案解析】

A．金属环从P点到Q点，动能减少80J，机械能减少了40J，所以重力势能增加了40J，P点到Q点的距离，则：解得：细杆的倾角故A项正确；B．金属环从P点到Q点，动能减少80J，据动能定理得：解得：金属环受到的摩擦力故B项正确；C．据可知，金属环将不能回到Q点，故C项错误；D．据，解得：对金属环上升过程，受力分析，由牛顿第二定律可得：金属环上升过程的加速度大小金属环上升的时间：故D项正确。12、AD【答案解析】试题分析:A、C、在t=0时释放该粒子，在0-T/2这段时间内粒子所受电场力方向向右，粒子向右做匀加速直线运动，设加速度为a，末速度为,在T/2～T这段时间内，正电荷所受电场力方向向左，将向右做匀减速运动，末速度为0；然后又向右加速，再减速，最终将达到B板，故A正确、C错误．B、画出各个时刻在电场中运动的速度-时间图象如图所示：可知粒子t=T/4时刻释放的粒子围绕P点做往复运动，而，则始终不能打在两边的板上，选项B错误．D、带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，选项D正确．故选AD．考点：考查带电粒子在匀强电场中的运动．名师点睛：解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动，通过加速度的方向与速度方向的关系得出物体的运动规律．本题也可以通过速度-时间图象进行分析．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．（2）4.22m/s，0.397J，0.402J，（3）在实验误差允许的范围内，机械能守恒（4）C．【答案解析】（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用vi=求出．

（2）根据题意可知：，则动能的增加量△Ek5＝Mv52−Mv12=×0.1×(4.222−3.142)J=0.397J，重力势能的减小量△Ep=Mg△h5=0.1×9.8×0.41J=0.402J．

（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．

（4）根据机械能守恒得，△Ek=mg△h，可知△Ek-△h图线为过原点的倾斜直线，故选C．点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．14、CD左0.7620.759纸带与打点计时