2023学年江苏省扬大附中东部分校物理高一第二学期期末考试试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、(本题9分)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于2、(本题9分)关于元电荷下列说法错误的是()A．所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍B．元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19CC．元电荷实际上是指电子和质子本身D．电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的3、(本题9分)在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，不计空气阻力，下面说正确的是（）A．小球受到的向心力大小不变B．细绳对小球的拉力对小球做正功C．重力对小球做功的平均功率为零D．重力对小球做功的功率先变大后变小4、放射性同位素钍Th经一系列α、β衰变后生成氡Rn，以下说法正确的是（

）A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍Th的原子核比氡Rn原子核的中子数少4个D．钍Th衰变成氡Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变5、如图所示，银河系中某行星有三颗卫星A、B、C，它们在同一平面沿顺时针方向绕行星做匀速圆周运动.不考虑其它星体的影响，下列说法正确的是A．三颗卫星的角速度大小关系是A>B=CB．三颗卫星向心加速度的大小关系是aA>aB=aCC．三颗卫星受到行星的万有引力大小关系是FA<FB=FCD．三颗卫星的线速度大小关系是vA<vB=vC6、下面列举的四位大师，他们对世界天文学的发展影响极其深远，那么其中排列符合历史发展顺序的是（）A．哥白尼托勒密牛顿开普勒 B．托勒密牛顿哥白尼开普勒C．哥白尼托勒密开普勒牛顿 D．托勒密哥白尼开普勒牛顿7、(本题9分)如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（）A．由开普勒行星运动定律可知，从P到Q阶段，速率逐渐变小B．由开普勒行星运动定律可知，从P到M所用的时间等于C．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功D．从Q到N阶段，机械能守恒8、如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度9、(本题9分)如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度（木箱对路面的压力不为0），木箱获得的动能一定（）A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．等于合力所做的功10、(本题9分)质量为m的小物块静止在赤道处，下列关于小物块所受引力和重力的说法正确的是（）A．小物块所受重力的方向一定指向地心B．小物块所受引力的方向一定指向地心C．若地球自转加快，小物块所受重力变小D．若地球自转加快，小物块所受引力变小11、(本题9分)北斗卫星导航系统共有5颗地球同步轨道卫星（轨道高度大约36000千米），3颗倾斜同步轨道卫星，27颗中圆轨道卫星（轨道高度大约21500千米）共计35颗卫星，预计2020年将实现35颗北斗卫星全部发射并全球组网，具备服务全球的能力．2018年2月12日13时0，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以一箭双星方式成功发射的第二十八、第二十九颗北斗导航卫星，属于中圆地球轨道卫星．对于中圆轨道卫星A．比同步卫星角速度大B．比同步卫星加速度小C．运行速度大于第一宇宙速度D．周期小于24h12、如图所示，已知电源电动势E＝2V，电源内阻r＝0.5Ω，小灯泡电阻R0＝2Ω，滑动变阻器R最大阻值为10Ω．当开关闭合后，调节滑动变阻器，设灯泡电阻不随温度变化而变化，则()A．当滑动变阻器阻值调至0.5Ω时，电源输出功率最大B．当滑动变阻器阻值调至1.5Ω时，灯泡最亮C．当滑动变阻器阻值逐渐减小时，电源输出功率逐渐增大D．当滑动变阻器阻值调至2.5Ω时，滑动变阻器的电功率最大二、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所示的装置验证动能定理．(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s＝_____cm.(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt1和Δt2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验．还需要直接测量的一个物理量是_________；(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量．________(填“是”或“否”)14、（10分）(本题9分)如图所示，小明在塑料器皿的中心放一圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在两电极之间加入导电的液体，整个容器放置在蹄形磁铁之间，电路连接如图所示。若电源的电动势为，内阻为，限流电阻，塑料容器中两电极之间液体的等效电阻为，当开关S闭合稳定工作后，液体将旋转起来（液体可视为电动机），电压表的示数为，问：(1)从上往下俯视，液体将_________旋转；（填“顺时针”或“逆时针”）(2)通过电源的电流为多大______？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)质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地，重力加速度g取10m/s(1)下落过程重力的平均功率；(2)落地前瞬向重力的瞬时功率。16、（12分）(本题9分)如图所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h，质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点．已知在OM段，物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：（1）物块速度滑到O点时的速度大小；（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）（3）若物块A能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？17、（12分）质量为1.5kg的物体做匀速圆周运动，5s内沿半径为10m的圆周运动了100m，求：(1)物体线速度的大小；(2)物体所受向心力大小．

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.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D2、C【答案解析】

A.所有带电体的电荷量大小一定等于元电荷的整数倍，选项A正确；B.元电荷的值通常取作e＝1.60×10－19C，选项B正确；C.元电荷是基本的电量单位，不是指电子和质子本身，选项C错误；D.电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.3、D【答案解析】

小球从A点运动到B点过程中，速度逐渐增大，由向心力F＝m可知，向心力增大，故A错误；拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力做功为零，故B错误；这段时间内高度发生变化，重力做了功，所以重力对小球做功的平均功率不为零，故C错误；该过程中重力的瞬时功率从开始时的0变化到最后的0，应是先增大后减小，故D正确．故选D．4、B【答案解析】

经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断．【题目详解】A、经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；B、经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；C、元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；D、钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故D错误．5、D【答案解析】

卫星绕行星做匀速圆周运动，由卫星与行星间的万有引力提供向心力，则，可得.AB.根据，由ra＞rb=rc可知：A<B=C，aA<aB=aC;故A、B均错误.C.由于不知道卫星质量大小关系，所以不能比较万有引力大小；故C错误.D.根据，由ra＞rb=rc可知：vA<vB=vC；故D正确.6、D【答案解析】

希腊科学家托勒密提出了地心说：认为地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从人类头顶飞过，地球是宇宙的中心；波兰天文学家哥白尼，发表著作《天体运行论》提出日心说，预示了地心宇宙论的终结；德国天文学家开普勒对他的导师−−第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律；开普勒发现了行星的运行规律之后，牛顿根据开普勒定律和牛顿运动定律，总结出了万有引力定律；A.与分析不符，不符合题意；B.与分析不符，不符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析相符，符合题意。7、ACD【答案解析】

从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故A正确．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于T0/4，故B错误．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故C正确．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故D正确．故选ACD．【答案点睛】解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对称的．8、AC【答案解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【题目详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．9、AD【答案解析】由动能定理得，木箱获得的动能等于合外力的功，即WF-Wf=Ek，所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，而木箱获得的动能与克服摩擦力所做的功无法比较，故AD正确，BC错误．故选AD．10、ABC【答案解析】

A.重力的方向竖直向下，而赤道处竖直向下和指向地心重合；则赤道位置的重力指向地心；则A项符合题意.B.物体受到地球的万有引力方向沿物体和地球的球心连线而指向地心；故B项符合题意.C.对赤道位置的物体分析可知，所受万有引力产生两分力效果，一是重力，二是自转向心力，且三者的方向都指向地心，满足：GMm则自转加快即角速度ω增大，所需向心力变大，而引力不变，故重力变小；故C项符合题意.D.物体所受万有引力大小GMm11、AD【答案解析】

根据万有引力提供向心力，得：得v=，a=，ω=，T=2π；由于中圆地球轨道卫星离地面高度比同步卫星要低，即轨道半径比同步卫星要小，比地球的半径要大，则比同步卫星角速度大，比同步卫星加速度大，比同步卫星周期小，即周期小于24h；运行速度小于第一宇宙速度，故AD正确，BC错误；故选AD.【答案点睛】关于做圆周运动的卫星类问题，关键是建立模型，根据万有引力提供向心力列式，进行定性分析．12、CD【答案解析】

由于r＜R0+R，根据推论：外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，可知，当滑动变阻器阻值调至0Ω时，电源输出功率最大，故A错误．当滑动变阻器阻值调至0Ω时，电路中电流最大，灯泡最亮，故B错误．由于r＜R0+R，当滑动变阻器阻值逐渐减小时，内外电阻逐渐接近，电源输出功率逐渐增大，故C正确．将灯泡看成电源的内阻，当R=r+R0=0.5+2=2.5Ω时，等效电源的输出功率最大，即滑动变阻器的电功率最大，故D正确．故选CD.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）50.0（2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M（3）否【答案解析】

（1）两光电门中心之间的距离s=70.30cm-20.30cm=50.00cm；（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．滑块通过光电门1速度为：；滑块通过光电门2速度为：；根据功能关系需要验证的关系式为：，可见还需要测量出M，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量；

（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉