浙江省衢州五校2023年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、已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R．则地球的自转周期为()A． B．C． D．2、如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低3、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在小球将弹簧压缩到最短的整个过程中，不计空气阻力，下列关于能量的叙述中正确的是（）A．动能不断减少B．弹性势能不断减少C．动能和弹性势能之和总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变4、(本题9分)恒力F作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s，则水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比较，正确的是()A．Wl>W2，P1>P2 B．Wl=W2，PI<P2C．Wl=W2，Pl>P2 D．Wl>W2，PI<P25、(本题9分)一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是（）A．若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B．若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速C．若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速D．若y方向始终匀速，则x方向一直加速6、(本题9分)一个质量为2kg的物体被人用手由静止开始向上提升了2m时速度达到2m/s，则关于该过程下列结论中正确的是：A．手对物体做功40J B．重力势能增加44JC．合外力对物体做功4J D．重力对物体做功40J7、(本题9分)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是()A．物块始终做匀加速直线运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为PC．t1时刻物块的速度大小为PD．0～t1时间内物块上升的高度为P8、将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（）A．沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等B．沿着1下滑到底端时，物块的速率最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，沿着1下滑产生的热量多9、长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力10、(本题9分)如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同物体P、Q质量均为m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动．在t0时轻绳断开，Q在F作用下继续前进，则下列说法正确的是A．t0至时间内，P、Q的总动量守恒B．t0至时间内，P、Q的总动量守恒C．时，Q的动量为mvD．时，Q的动量为mv11、如图，半径R=0.45m的四分之一光滑圆弧面轨道竖直固定，弧面下端与一水平足够长传送带右端相切，传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动。一质量m=1kg的小物块自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，物块与传送带之间的动摩擦因数=0.2，不计物块滑过曲面与传送带交接处时的机械能损失，重力加速度g=10m/s2，则物块从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中，下列说法正确的是（）A．物块在传送带上向左运动的最远距离为2mB．物块运动的时间为3.125sC．物块与传送带间因摩擦产生的热能为12.5JD．传送带对物块做的功为2.5J12、(本题9分)如图所示，一质量M=3.0kg的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量m=1.0kg的小木块A，同时给A和B以大小均为4.0m/s，方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板，在小木块A做加速运动的时间内，木板速度大小可能是()A．2.1m/s B．2.4m/s C．2.8m/s D．3.0m/s二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，匀强电场方向平行于xoy平面，在xoy平面内有一个半径为R=5cm的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，P点的电势满足p25sin(V)匀强电场的大小E=_____V/m，方向为_____。14、一轻绳上端固定，下端连一质量为0.05kg的小球，若小球摆动过程中轻绳偏离竖直线的最大角度为60°，则小球经过最低点时绳中张力等于________N．(g=10m/s2)15、(本题9分)一辆小车质量为1500kg，分别以10m／s的速度经过半径为50m的拱形桥的最高点（如图甲）和凹形桥的最低点（如图乙）．g=10m／s1．在图甲中车对桥顶部的压力大小为________N，在图乙中车对桥底部的压力大小为_______N．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18，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(1)空间站做匀速圆周运动的线速度大小；(2)同步卫星做圆周运动和空间站做圆周运动的周期之比。17、（10分）(本题9分)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．

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】试题分析：在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力，在南极支持力等于万有引力．在北极①，在赤道②，根据题意，有③，联立解得，A正确．2、C【答案解析】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。3、D【答案解析】

在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球向下的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，此时小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球继续向下压缩弹簧，这时弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能是不断增加的，所以AB错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。在小球下降的过程中，球的重力势能是不断的减小的，所以动能和弹性势能之和要不断的增加，所以C错误，D正确。4、B【答案解析】

两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=W/t知，P1<P1．故A、C、D错误，B正确．5、B【答案解析】试题分析：由图中运动的轨迹可知，若x方向始终匀速，则y方向刚开始变化快，中间变化慢，最后又变化快，故其运动是先减速后加速，A错误，B正确；若y方向始终匀速，则x方向应该先加速后减速，故CD均错误．考点：运动的快慢．6、C【答案解析】

对物体受力分析，运用动能定理求出手对物体做功以及合力做功的大小．由重力做功求物体克服重力做功．【题目详解】A、根据动能定理得：，解得：；故A错误.B、D、物体上升2m，重力做负功,,根据功能关系可知重力势能增加40J；故B、D错误.C、由；故C正确.故选C.【答案点睛】求合力的功一种方法是求各力做功的代数和；另一种方法是利用动能定理求解；在运用动能定理解题不需要考虑过程，只要抓住首末状态，列式进行求解．7、CD【答案解析】

A、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P=Fv知，v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物体做匀速直线运动，故A错误；B、0−t0时间内物块做匀加速直线运动，则有P=Fv=Fat，F=mg+ma，联立解得P=(mg+ma)at，可知图线的斜率k=P0tC、在t1时刻速度达到最大，则有F=mg，物块的速度大小为v=PD、P−t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得P0t0故选CD。【答案点睛】t0时刻以后，功率保持不变，结合P=Fv分析牵引力的变化，结合牛顿第二定律得出加速度的变化；根据P=Fv，结合牛顿第二定律得出P-t的关系式，结合图线的斜率求出加速度；P-t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理求出0-t1时间内物块上升的高度。8、BC【答案解析】

对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有①其中Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力所以物块克服摩擦力做的功为②由图可知，Lcosθ为斜面底边长可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。AB.B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据①式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由①式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度，所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小，故A项与题意不相符，B项与题意相符；C.沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故C项与题意相符；D.因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D项与题意不相符。9、BC【答案解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．10、AD【答案解析】

设P、Q所受的滑动摩擦力大小均为f，系统匀速运动时，有F=2f，得f=F/2；轻绳断开后，对P，取向右为正方向，由动量定理得-ft=0-mv，联立得，即时P停止运动．在P停止运动前，即在t=0至时间内，P、Q系统的合外力为零，总动量守恒．故A正确．至时间内，P停止运动，Q匀加速运动，系统的合外力不为零，则系统的总动量不守恒，故B错误．时，取向右为正方向，对Q，由动量定理得(F-f)t=pQ-mv，解得Q的动量pQ=mv，故D错误，C错误．故选AD．【答案点睛】本题是脱钩问题，要抓住脱钩前系统的动量守恒，脱钩后在两者都在运动时系统的动量也守恒．在涉及力在时间上的积累效应时，运用动量定理求动量或速度是常用的方法．11、BC【答案解析】

A、物体沿圆弧面下滑，机械能守恒：mgR=

mv02，得：v0=3m./s，物体在传送带上相对运动时的加速度大小为：a=g

=2m/s2，物体滑上传送带向左运动的最远距离：s1

==2.25m，故A错误。B、物体向左运动的时间：t1==1.5s，物体向右加速到v

的时间：t2==1s，向右加速的位移：s2==1m，然后物体以速度v匀速运动的时间：t3==0.625s，物体第一次从滑上到离开传送带所经历的时间：t=t1+t2+t3=3.125s，故B正确。C、物块与传送带间因摩擦产生的热能

Q=mg(s1+vt1+vt2-s2)=12.5J，故C正确。D、根据动能定理，传送带对物块做的功W=mv2-mv02=-2.5J，故D错误。

【答案点睛】12、AB【答案解析】试题分析：以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零过程中，由动量守恒定律得：（M-m代入数据解得：vB1当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：（M-m代入数据解得：vB2=2m/s，则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：考点：动量守恒定律【名师点睛】本题考查了求木块的速度，应用动量守恒定律即可正确解题，本题也可以用牛顿与运动学公式求解，运用动量守恒定律解题不需要考虑过程的细节，只要确定过程的初末状态即可，应用牛顿定律解题要分析清楚物体的整个运动过程，要体会应用动量守恒定律解题的优越性。二．填空题(每小题6分，共18分)13、500v/m-Y【答案解析】

由于点的电势，所以和两位置的电势相等，当时，点的电势最大为25V，当或时，P点的电势最小为0V，根据等势面一定跟电场线垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面可知匀强电场的方向为，根据可得匀强电场的大小。14、1【答案解析】

根据动能定理得：根据向心力公式得：联立两式解得F=2mg=1N．15、1.1×1041.8×104【答案解析】

在图甲中，根据牛顿第二定律得：mg-N解得支持力为：N根据牛顿第三定律知，图甲中车对桥顶部的压力大小为11000N．在图乙中，根据牛顿第二定律得