2023学年湖北省武汉市高一物理第二学期期末综合测试模拟试题（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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，一质量为m的小圆环，套在一竖直固定的光滑轻杆上，用一跨过光滑定滑轮的细绳拉住，在力F作用下，让小圆环由位置A（AO在同一水平面上）缓慢运动到B点，已知此时细绳BO段长为l，与轻杆的夹角为θ，重力加速度为g，则此过程中力F所做的功为A．-mglcosθ B．-Fl（1-sinθ）C．-Flcos2θ D．无法确定2、(本题9分)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是()A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，初速度水平C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线3、(本题9分)下面说法中正确的是()A．在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B．质量大的物体重力势能一定大C．不同的物体离地面最高的物体其重力势能最大D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零4、如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个相同的带电小球A、B，左边放一个带正电的固定球+Q时，两悬线都保持竖直方向，小球A与固定球+Q的距离等于小球A与小球B的距离．下列说法中正确的是（）A．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较大B．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较小C．A球带负电，B球带正电，并且A球带电荷量较大D．A球带正电，B球带负电，并且A球带电荷量较小5、(本题9分)关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：A．它一定在两极上空运行 B．各国发射的这种卫星轨道半径都不同C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D．它的角速度大于地球自转的角速度6、(本题9分)历史上首先正确认识力和运动的关系，批驳“力是维持物体运动的原因”观点的物理学家是（）A．亚里士多德 B．牛顿 C．伽利略 D．笛卡尔7、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8、(本题9分)绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大9、(本题9分)在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。下列判断正确的是()A．水平恒力F在两段路面上做功相等B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率10、(本题9分)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．球A的角速度等于球B的角速度B．球A的线速度大于球B的线速度C．球A的运动周期小于球B的运动周期D．球A与球B对筒壁的压力相等11、(本题9分)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是()A．斜面对物体m的支持力一定做正功B．斜面对物体m的摩擦力一定做正功C．斜面对物体m的摩擦力可能不做功D．斜面对物体m的摩擦力可能做负功12、(本题9分)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小与所选的参考平面有关B．在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10JC．重力做正功，重力势能增加D．物体的重力势能是物体和地球所共有的二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)质量m=2kg的物体放在动摩擦因数μ=0.1的水平地面上，在水平拉力作用下，拉力所做的功和位移的关系如图所示，由图可知，整个过程中物体克服摩擦力共做了________J的功，拉力在作用过程中最大瞬时功率为________W。14、(本题9分)已知地球半径为R，将一物体从地面移到离地面高h处，物体所受万有引力大小减小为原来的四分之一，则h=________（用R表示）。15、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)我国预计于2023年建成自己的空间站。假设未来我国空间站绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为同步卫星离地面高度的，已知同步卫星到地面的距离为地球半径的6倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：空间站做匀速圆周运动的线速度大小。17、（10分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速为108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s1．则：（1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，其弯道的最小半径是多少？（1）事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且；而拐弯路段的圆弧半径R＝150m。若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，那么，车速v应为多少？

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【答案解析】

小圆环由A（AO在同一水平面上）缓慢运动到B点过程中，应用动能定理可得：，解得：此过程中力F所做的功．A．与计算结果相符，故A项正确．B．与计算结果不符，故B项错误．C．与计算结果不符，故C项错误．D．可以进行计算，故D项错误．2、B【答案解析】试题分析：斜槽末端的切线必须是水平的是为了保证小球能够水平飞出做平抛运动，即B说法正确．考点：平抛运动点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解．3、D【答案解析】重力势能是相对的，而参考平面不一定选地面，所以在水平地面以上某高度的物体重力势能不一定为正值．而在水平面以下物体重力势能也不一定为负，故AB错误．相同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大，而不同的物体质量不一定相等，则重力势能不一定最大．故C错误；离地面有一定高度的物体其重力势能可能零，因为可选此高度的平面为零参考平面．故D正确；故选D．【答案点睛】因物体被举高而具有的能叫重力势能，重力势能与物体的质量及高度有关．重力势能须要确定零参考平面后才有意义．所以物体在参考平面下方时重力势能小于零，在参考平面上方时重力势能大于零．4、B【答案解析】

根据电荷间的相互作用可知，A应该带负电，B带正电，A才能受到+Q的向左的吸引力和B球向右的吸引力而平衡，B球受到+Q向右的排斥力和A球向左的吸引力而平衡；所以选项AD均错误；对于A球来说，两边带电球的间距相等，故带电量也相等，即B球带电量与+Q球的电量相等；对于B球来说，因为A离B较近，故要想与+Q球产生相等的力，A球的电量比+Q球的电量较少就可以了，所以A球所带的电荷量较小，选项B正确，C错误．【点晴】对于小球所带电的性质，我们可以采用假设的方法，若使它们都平衡，则AB这二个球必须受到平衡力的作用；对于电量的大小，我们可以先针对球A分析，再针对球B分析，找其关系，最后再综合对比．5、C【答案解析】

A.同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A项错误；B.因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B项错误；C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C项正确；D.因为同步卫星要和地球自转同步，即周期相同，由公式可得同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故D项错误．6、C【答案解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【题目详解】历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是伽利略．【答案点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．7、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。8、AC【答案解析】

航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方．故AB错误；航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大．故D正确，C错误．9、AB【答案解析】

A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。B.在整个过程中，根据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；10、BD【答案解析】

物体受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①，FNsinθ=mg…②两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，根据力的合成可知，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．由公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A的角速度小于球B的角速度，故A错误．由向心力的计算公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A的线速度大于球B的线速度，故B正确；由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误．球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．【答案点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．11、ACD【答案解析】由功的计算公式可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故A正确；摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力沿斜面向上，即，摩擦力沿斜面向上，做负功．当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即，摩擦力沿斜面向下，做正功．当时，摩擦力不存在，不做功，故AC正确，B错误；故选ACD．【答案点睛】使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度水平向左，支持力垂直斜面向上，而摩擦力方向需要讨论，然后结合功的计算公式进行分析判断正负功．12、AD【答案解析】

A.重力势能有相对性，其大小与所选的参考平面有关，选项A正确；B.在同一个参考平面，重力势能-5J大于-10J，选项B错误；C.重力做正功，重力势能减小，选项C错误；D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、18J15W【答案解析】

由图可知，0-3m内，拉力的大小3-9m内，拉力的大小摩擦力的大小f=μmg=0.1×20N=2N可知物块先做匀加速运动后做匀速运动。

整个过程中物体克服摩擦力共做功：加速阶段，由动能定理：解得：vm=3m/s则拉力的最大瞬时功率：14、R【答案解析】

根据万有引力定律得，地面上：，高度为h处：，解得：h=R。15、mg(H+h)0【答案解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力势能一定减小了mg（H+h）；下降的整个过程动能的增加量为零，故整个过程中