湖北省恩施一中、利川一中等四校2023年物理高一下期末监测试题（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（a）所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图（b）所示．研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间的这个过程，并且选定这个过程中木块A的起始位置为坐标原点，则下列图象中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是（）A． B． C． D．2、质量为m的小球从桌面上竖直抛出，桌面离地高度为，小球能达到的最大离地高度为．若以桌面作为重力势能等于零的参考平面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（）．A． B． C． D．3、如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是：A．A开始运动时 B．A的速度等于v时C．B的速度等于零时 D．A和B的速度相等时4、在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身高了50％，做衣服用的布料也要多50％，但实际上这种计算方法是错误的，若物体的几何线度长为L，当L改变时，其他因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由纲量关系决定的．在上例中，物体的表面积S=kL2，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52=2.25倍．以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m．可假设其体内能用来跳高的能量E∝L3（L为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近（）A．0.3m B．3m C．30m D．300m5、(本题9分)在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B，两球相遇于空中的P点，它们的运动轨迹如右图所示．不计空气阻力，下列说法中正确的（）A．在P点时，A球的速度大小小于B球的速度大小B．在P点时，A球的速度大小大于B球的速度大小C．抛出时，先抛出A球后抛出B球D．抛出时，两球同时抛出6、如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2．则（）A．用户端的电压为I1U1/I2B．输电线上的电压降为UC．理想变压器的输入功率为I12rD．输电线路上损失的电功率为I1U7、(本题9分)汽车在平直公路上由静止开始匀加速启动，最后保持额定功率匀速前进，则在这整个过程中（）A．汽车的加速度始终保持不变B．汽车的牵引力先不变后逐渐减小到零C．汽车的功率先增大后保持不变D．汽车匀速运动时速度达到最大8、(本题9分)在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物．如图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A点,经过1.1s到达传送带的B点．用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s1．由v-t图象可知()A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.5B．A、B两点的距离为1.4mC．货物从A运动到B的过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8JD．货物从A运动到B的过程中,传送带对货物做功大小为11.8J9、如图所示，长L=0.5m细线下端悬挂一质量m=0.1kg的小球，细线上端固定在天花板上O点。将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.下列说法正确的是A．细线拉力大小为0.8NB．细线拉力大小为1.25NC．小球运动的线速度大小为1.5m/sD．小球运动的线速度大小为m/s10、(本题9分)如图所示，竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg，放在光滑水平面上，其中AB段是半径R=0.4m的光滑1/4圆弧，在B点与水平轨道BD相切，水平轨道的BC段粗糙，动摩擦因数μ=0.4，长L=3.5m，C点右侧轨道光滑，轨道的右端连一轻弹簧．现有一质量m=0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=3.6m处由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧轨道(g=10m/s²)．下列说法正确的是A．最终m一定静止在M的BC某一位置上B．小物体第一次沿轨道返回到A点时将做斜抛运动C．M在水平面上运动的最大速率2.0m/sD．小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小4m/s11、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s12、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）为验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了体积相同、质量不同的小球1、2，按以下步骤进行实验：①用天平测出小球1、2的质量并分别记为m1和m2。②按图安装好实验装置，在与斜槽末端距离为d处固定一竖直挡板，并在挡板上贴上白纸和复写纸，记下小球位于斜槽末端时球心在白纸上的投影点为O。③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端S处由静止开始滚下；然后将小球2放在斜槽末端，让小球1仍从斜槽顶端S处由静止滚下，使二者发生碰撞，结果在白纸上一共打下了三个点。多次重复步骤③，将小球在白纸上的三个平均落点分别记为A，B，C。④用毫米刻度尺量出三个落点到O点的距离。（1）实验中m1与m2的大小关系为m1___________m2（选填“>”“=”或“<”）；斜槽与小球间的摩擦力对实验的验证___________（选填“有”或“无”）影响。（2）若测得O、A两点的间距为y1，O、B两点的间距为y2，O、C两点的间距为y3，只要关系式___________（用题中所给的物理量表示）在误差允许的范围内成立，则说明碰撞中动量是守恒的。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能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）在某次实验中,假设质量为m的重锤由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）①打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；②从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______，势能减少量＝_________。③通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________。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，有半径相同的小球a、b，a球质量为2m，b球质量为m，b球位于光滑轨道ABC的水平段BC的末端C处。a球从距BC水平面高h的A处由静止滑下，在C处与b球发生弹性正碰。求：（1）碰前瞬间a球的速度v；（2）两球在水平地面DE上的落点间的距离s。16、（12分）(本题9分)一辆汽车以恒定速率驶上一座拱形桥，已知拱桥面的圆弧半径为50m，g＝10m/s1．(1)若要求汽车在经过最高点后不离开桥面，则它的速度不能超过多少？(1)若汽车的速率为10m/s，则质量为50kg的乘客对座位的压力多大？17、（12分）如图所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其O点左边为水平轨道，O点右边的曲面轨道高度h＝0.45m，左右两段轨道在O点平滑连接。质量m＝0.10kg的小滑块a由静止开始从曲面轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止状态的质量M＝0.30kg的小滑块b发生碰撞，碰撞后小滑块a恰好停止运动。取重力加速度g＝10m/s2，求（1）小滑块a通过O点时的速度大小；（2）碰撞后小滑块b的速度大小（3）碰撞过程中小滑块a、b组成的系统损失的机械能。

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、A【答案解析】设弹簧的劲度系数为，A、B的质量为m，A的加速度大小为a,由题知整个系统处于平衡状态，此时弹簧的压缩量满足：①当木块在平衡位置以下时，由牛顿第二定律可知：②由①②式得：③当木块在平衡位置以上时，由牛顿第二定律可知：④由①④式得：⑤由③⑤式可以看出力和木块的位移成一次函数关系，应选A2、D【答案解析】

小球运动过程中，只受重力作用，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可。【题目详解】小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，有小球落地时的机械能故选D。【答案点睛】本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能。3、D【答案解析】

动量定理、功能关系【题目详解】在压缩弹簧的过程中，没有机械能的损失，减少的动能转化为弹簧的弹性势能．在压缩过程中水平方向不受外力，动量守恒，当A开始运动时，B的速度等于v，所以没有损失动能，当A的速度v时，根据动量守恒定律，B的速度等于零，所以系统动能又等于初动能，所以ABC错误；而在AB速度相等时，此时弹簧压缩至最短，故弹簧的弹性势能最大，故动能应最小，故D正确．【答案点睛】本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能，而机械能守恒，故当弹性势能最大时，系统损失的机械能最多．4、A【答案解析】由题意知，依据能量的转换和守恒，跳蚤上升过程中：，

可得：，k是常数，由于不变，所以高度h不变，故A正确，BCD错误．点睛：该题的关键依据题意分析出h的相关表达式，这是开放性的题目，应注重从题目中获取信息的能力．5、A【答案解析】

由图知，A、B下落的高度相同，故运动的时间相等，两球应同时抛出，CD错误；水平方向：x=v0t知，A球的水平速度大于B球的水平速度，竖直方向，vy=gt，两球相同，所以在P点的速度，A球的速度大于B球的速度，故A正确；B错误．6、A【答案解析】

试题分析：由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是U2，则U1I1=U2I2，得：．故A正确；输电线上损失的电压为U-U1，故B错误；理想变压器的输入功率为U1I1．故C错误；等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：I12r．故D错误；故选A．7、CD【答案解析】汽车在平直公路上由静止开始匀加速启动阶段，汽车的加速度保持不变，牵引力不变，功率增大，当功率达到额定功率时，匀加速阶段结束；保持额定功率继续加速，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动；当时，汽车开始做匀速前进．A：汽车的加速度先不变后逐渐减小为零，故A项错误．B：汽车的牵引力先不变后逐渐减小最终与摩擦力相等，故B项错误．C：汽车的功率先增大后保持不变，故C项正确．D：汽车匀速运动时速度达到最大，故D项正确．8、AC【答案解析】

A、由图象可知，货物在传送带上先做匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，可得，即，同理货物做的匀加速直线运动，加速度为：，对货物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，可得，即，联立解得，，故选项A正确；B、货物在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，货物做的匀加速直线运动，所以物块由到的间距对应图象所围的“面积”，为，故选项B错误．C、根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，可知摩擦力，货物做匀加速直线运动时，位移为：，传送带位移为，相对位移为，同理货物做匀加速直线运动时，位移为，传送带位移为，相对位移为，故两者之间的总相对位移为，货物与传送带摩擦产生的热量为，故选项C正确；D、根据功能关系，货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功为：，同理货物做匀加速直线运动时，货物受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为，所以整个过程，传送带对货物做功大小为，故选项D错误．9、BC【答案解析】

AB．细线拉力在竖直方向分力平衡重力，，T=1.25N，A错误B正确CD．细线拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系可得，小球运动的线速度大小为1.5m/s，C正确D错误10、ACD【答案解析】

A．将小物体和轨道ABCD整体研究，根据能量守恒可知，开始时小物体的机械能全部转化由克服摩擦力做功而产生的内能，故最终m一定静止在M的BC某一位置上，故选项A正确；BD．由题意分析可知，小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，则对小物体和轨道组成的系统，由水平方向动量守恒得：由能量守恒得：解得；故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小返回A点时由于，即小物体第一次沿轨道返回到A点时将做竖直上抛运动，故选项B错误，D正确；C．由题意分析可知，当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为v，则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒，以初速度的方向为正方向；由动量守恒定律可得：由机械能守恒得：解得：故选项C正确．故选ACD.点睛：本题考查动量守恒定律及能量关系的应用，要注意明确系统在水平方向动量是守恒的，整体过程中要注意能量的转化与守恒．11、AC【答案解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；12、BCD【答案解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【答案点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、无【答案解析】

第一空.为了防止入射球碰后反弹，则实验中m1与m2的大小关系为m1>m2；第二空.斜槽与小球间的摩擦力对实验的验证无影响，只要小球到达底端的速度相同即可。第三空.碰前小球的速度：；同理碰后两球的速度为：；；要验证的关系是：，即；14、CD3.114.84mJ4.86mJ