2023学年湖北部分重点中学物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（）A．卡文迪许、牛顿 B．牛顿、卡文迪许C．牛顿、伽利略 D．开普勒、伽利略2、(本题9分)漠河和广州所在处物体具有的角速度和线速度相比较（）A．漠河处物体的角速度大，广州处物体的线速度大B．漠河处物体的线速度大，广州处物体的角速度大C．两处地方物体的角速度、线速度都一样大D．两处地方物体的角速度一样大，但广州物体的线速度比漠河处物体线速度要大3、(本题9分)我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍4、(本题9分)两个相距为的小物体，它们之间的万有引力为，保持质量不变，将它们间的距离增大到，那么它们之间万有引力的大小将变为A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，一小孩把一质量为的篮球由静止释放，释放后篮球的重心下降的高度为，反弹后篮球的重心上升的最大高度为．不计空气阻力，取重力加速度为，则地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为（）A． B． C． D．6、(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．1J7、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g8、(本题9分)如图所示，a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形，其中a、b、c三个完全相同的带电小球在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕O点做半径为R的匀速圆周运动，三小球所在位置恰好将圆周等分．小球d位于O点正上方h处，且在外力F作用下恰好处于静止状态，已知a、b、c三小球的电荷量均为q，d球的电荷量为6q,h=重力加速度为g，静电力常量为k,则下列说法正确的是()A．小球a一定带正电 B．小球c的加速度大小为C．小球b的周期为 D．外力F竖直向上，大小等于9、(本题9分)如图所示，滑板运动员沿水平地面上向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力．则运动员（）A．起跳时脚对滑板的作用力斜向后B．在空中水平方向先加速后减速C．在空中机械能发生变化D．越过杆后仍落在滑板起跳的位置10、(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11、如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为24mg7A．小球受到的空气阻力大小为3mgB．小球运动到P点时的速度大小为24gRC．小球能运动到与O点等高的Q点D．小球不能运动到与O点等高的Q点12、(本题9分)一个质量为为m的物体以加速度a=g竖直向上加速运动，在物体上升高度h的过程中，以下说法中正确的是（）A．物体的重力势能增加了mghB．物体的动能增加了2mghC．拉力不做功机械能保持不变D．物体的机械能增加了2mgh二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学做探究合力做功与物体速度变化量的关系的实验装置如图所示，小车在橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．用1条橡皮筋时弹力对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．回答下列问题：(1)本实验中，要调节小木块a的位置，目的是__________________________．(2)用完全相同的橡皮筋的目的是____________________________________，每次实验__________(填必须或不必)计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．(3)为了测量小车获得的速度，应选用纸带上所打的点间距__________(填相等或不相等)的一段．14、（10分）(本题9分)某同学用如图所示的装置通过半径（设为r）相同的A、B球（rA＞rB）的碰撞来验证动量守恒定律．图中CQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度线与O点对齐．（1）这个实验要验证的结论是_____．A．mA=mA+mBB．mA=mA+mBC．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mBD．mA（﹣2r）=mA（﹣2r）+mB（2）实验中，对入射小球A在斜槽上释放点的高低对实验的影响，正确的是_____．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小C．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小D．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，误差越小．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，虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场，两虚线间距离为d．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从a点由静止释放，经电压为U的电场加速后，由b点垂直进入水平匀强电场中，从MN上的某点c(图中未画出)离开，其速度与电场方向成45°角．不计带电粒子的重力．求：(1)带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率v0；(2)水平匀强电场的场强大小E；(3)bc两点间的电势差Ubc．16、（12分）国际空间站是迄今最大的太空合作计划，其离地高度为H，绕地球运动的周期为T1．通过查找资料又知万有引力常量G，地球半径R，同步卫星距地面的高度h，地球的自转周期T2以及地球表面重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由得（1）请判断上面得出的结果是否正确，请说明理由；如不正确，请给出正确解法和结果．（2）请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法，并解得结果．17、（12分）在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的物体P置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x0，上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上，将物体Q在弹簧上端点由静止释放，物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。两星球可视为质量分布均匀的球体，星球N半径为地球半径的3倍。忽略两星球的自转，图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的质量比；(3)在星球N上，物体Q向下运动过程中的最大速度。

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、B【答案解析】试题分析：发现万有引力定律的是牛顿，卡文迪许通过扭秤实验首次比较精确地测出引力常量的值，开普勒发现了开普勒三定律，伽利略通过理想斜面实验推出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故B正确考点：考查了物理学史2、D【答案解析】

由于漠河和广州都绕地轴一起转动，漠河地面上的物体随地球自转的角速度与广州地面上的物体随地球自转的角速度相同；漠河地面上的物体随地球自转的半径小于广州地面上的物体随地球自转的半径，由v=ωr知，漠河地面上的物体随地球自转的线速度小于广州地面上的物体随地球自转的线速度A.漠河处物体的角速度大，广州处物体的线速度大与分析不符，故A项错误；B.漠河处物体的线速度大，广州处物体的角速度大与分析不符，故B项错误；C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大与分析不符，故C项错误；D.两处地方物体的角速度一样大，但广州物体的线速度比漠河处物体线速度要大与分析相符，故D项正确。3、B【答案解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。4、D【答案解析】

根据万有引力定律得：两个质点相距，它们之间的万有引力为若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到，则两个质点间的万有引力故D正确，ABC错误。5、D【答案解析】

由静止释放到地面的速度反弹的速度为由动量定理可得地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量大小为故D正确，ABC错误；故选D．【答案点睛】由运动学公式可以求出小球落地与反弹时的速度，然后由动量定理求出地面与篮球相互作用的过程中篮球所受合力的冲量．6、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．7、BCD【答案解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。8、BD【答案解析】

a、b、c三小球所带电荷量相同，要使三个做匀速圆周运动，d球与a、b、c三小球一定是异种电荷，由于a球的电性未知，所以d球不一定带正电，故A错误．设db连线与水平方向的夹角为，则，，对b球，根据牛顿第二定律和向心力得：，解得：，，即b的周期为，c的加速度为，故B正确，C错误；abc三个小球对d的吸引力向下，大小为，因此拉力F的大小为，D正确【答案点睛】a、b、c三个带电小球在水平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，分析其受力情况，运用牛顿第二定律研究即可．9、CD【答案解析】人在空中时，由于忽略阻力，则人只受重力作用，故人在水平方向上做匀速运动，竖直方向先减速后加速，故B错误，C，D正确。由于人上跳时相对于滑板静止，故滑板对脚的作用力竖直向上，故脚对滑板的作用力竖直向下，所以A错误。选CD。10、ABD【答案解析】万有引力充当向心力，故有GMmr2=m4π211、AC【答案解析】

AB.小球运动到P点时，根据牛顿第二定律可得T-mg=m解得小球在P点的速度大小为v=根据动能定理可得：mgR解得f=故A符合题意，B不符合题意。CD.假设小球能运动到与O点等高的Q点，则阻力大小为f'，根据动能定理可得：mg⋅解得f'=故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。12、AD【答案解析】

试题分析：对物体受力分析，受重力G和向上的拉力F，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后根据功能关系得到各种能量的变化情况【题目详解】A、物体上升h高度，克服重力做功mgh，则物体重力势能增加了mgh，A正确；B、由牛顿第二定律知，物体的合力，方向向上，则合力做功为，由动能定理知物体的动能增加了mgh，B错误；CD、物体从静止开始以g的加速度沿竖直方向匀加速上升，由牛顿第二定律得，解得，则拉力F对物体做功为，由功能原理可知，故机械能增加了2mgh，C错误．D正确故选AD二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡便于表示合外力做的功不必相等【答案解析】

（1）要调节小木块a的位置，目的是使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即为了平衡摩擦力，使得橡皮筋的拉力即为小车受到的合外力．（2）用完全相同的橡皮筋的目的是便于表示合外力做的功，这样合外力做的功就可以表示成W、2W、3W、、、、、所以不需要计算出橡皮筋对小车做功的具体数值．（3）选用纸带上所打的点间距相等的点来验证小车最后获得的动能，然后验证功与动能之间的关系．故本题答案是：(1).使小车的重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡(2).便于表示合外力做的功；不必(3).相等【答案点睛】为了找到合外力做功与动能增加之间的关系，所以在做此实验时要注意平衡摩擦力，利用增加橡皮筋的条数来达到做功按倍数增加这样一个效果，所以没必要具体求出橡皮筋做功的多少，即可验证动能定理．14、（1）A（2）D【答案解析】（1）根据实验原理可得：mAv0=mAv1+mBv2

又因两小球均做平抛运动，下落时间相同，即可求得：mAv0t=mAv1t+mBv2t，

由图可知，对应的表达式应为：mA=mA+mB，故选A.

（2）释放点越低，入射小球速度小，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对读数的相对误差大，故A、B错误；释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的阻力不变，阻力的影响相对越小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，故C错误，D正确．故选D．

点睛：本题考查验证动量守恒的实验，要注意掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键，注意理解动量守恒定律的条件．三、计算题要求解题步骤，和必要的文