陕西省西安市铁一中2023学年物理高一下期末统考试题（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（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)在水平地面上以相同的速率斜向上抛出两小球A、B，初速度与水平面间的夹角分别为θA、θB，且θA>θB，不计空气阻力，则下列关系一-定正确的是（）A．两小球在最高处的速度B．两小球的射高(最高点与抛出点间的高度差)>C．两小球的射程(落地点与抛出点的距离)=D．两小球在空中的运动时间<2、(本题9分)关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是（）A．静摩擦力对物体一定不做功B．静摩擦力对物体不可能做负功C．滑动摩擦力对物体定做负功D．滑动摩擦力对物体可能做负功，也可能做正功3、(本题9分)关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说法正确的是（）A．牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量B．开普勒发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量C．牛顿发现万有引力定律，胡克测定引力常量D．开普勒发现万有引力定律，伽利略测定引力常量4、(本题9分)“嫦娥四号”是人类历史上首次在月球背面软着陆和勘测。假定测得月球表面物体自由落体加速度g，已知月球半径R和月球绕地球运转周期T，引力常数为G．根据万有引力定律，就可以“称量”出月球质量了。月球质量M为（）A．B．C．D．5、(本题9分)某电场的电场线如图所示，A点和B点的电场强度分别为EA、EB，同一点电荷在A、B点所受的静电力分别为FA、FB，则A．EA>EB，FA>FB B．EA＝EB，FA＝FBC．EA<EB，FA<FB D．EA＝EB，FA>FB6、(本题9分)如图所示，将悬线拉至水平位置无初速度释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点在同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉挡住的前后瞬间各物理量的变化情况，下列说法正确的是（）A．小球的速度变大B．小球的角速度变大C．悬线的拉力减小D．小球的向心加速度减小7、(本题9分)假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅰ运动到P点的速度B．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ运动的周期，就可以推知火星的密度C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期8、如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数μ=B．平板车B的质量M＝2mC．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝1D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为P=9、(本题9分)1957年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射成功．此卫星质量为，每绕地球飞行一圈．关于此卫星，说法正确的是（）A．卫星运行时，速度． B．卫星运行时，速度C．该卫星轨道比同步卫星轨道更高． D．该卫星周期比同步卫星周期更短．10、(本题9分)如图所示，一个质量为m的物体静置在倾角ɑ=30°固定光滑斜面底端，在平行于斜面向上的恒力F作用下沿斜面加速运动，上升了高度h，其加速度为，在此过程中A．物体动能增加了mghB．物体动能增加了mghC．物体机械能增加了mghD．物体克服重力做功mgh11、(本题9分)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，重力加速度为gA．小球到达c点的速度为2gRB．小球到达b点时对轨道的压力为5mgC．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD．小球从c点落到d点所需时间为212、如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向）A． B．C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，重力加速度g=10m/s2，则这台抽水机输出的功率是___________W;如果保持这一输出功率，半小时内做功为___________J。14、(本题9分)如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是rA=rC=2rB；若皮带不打滑，则A、B、C轮边缘的a、b、c三点的线速度之比va：vb：vC=__________角速度之比ωa：ωb：ωc=__________；向心加速度之比aa：ab：ac=__________。15、(本题9分)如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，把质量为0.5kg的小球从10m高处以与水平方向成30°角斜向上抛出，初速度大小是5m/s。已知小球到达最高点的速度大小等于初速度的水平分量，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小球落地速度大小；（2）小球到达的最高点距抛出点的高度。17、（10分）(本题9分)神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律．天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX﹣3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，（如图）所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T．（1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞．若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，ms＝2.0×103kg）

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、B【答案解析】A、将斜抛运动分解为竖直方向的减速运动和水平方向的匀速运动，在最高点时竖直方向的速度减为零，则两个小球在最高点的速度分别为：，，由于大小相同，由于，则，故选项A错误；B、根据机械能守恒，对A：对B：，由于由于大小相同，，则：，故选项B正确；C、根据竖直方向做匀减速运动，则A球时间为：则B球时间为：，则水平方向为匀速运动，则对A：同理可以得到B：由于，则：，故选项CD错误．点睛：本题的关键是要会运动的合成和分解，将斜抛运动分解为竖直方向的匀减速运动和水平方向的匀速运动，然后利用相应的运动规律求解即可．2、D【答案解析】

AB、静摩擦力作用的物体间无相对滑动，但不代表没发生位移，所以可以做正功、负功或不做功，例如粮仓运送粮食的传送带对粮食施加一静摩擦力，该力对粮食做正功，随转盘一起转动的物体，摩擦力提供向心力，不做功等，故A、B错误；C、将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故A错误；D、滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故D正确；故选D．【答案点睛】判断滑动摩擦力是做负功还是做正功，首先还得搞清是判断哪个力对哪个物体做功，关键是判断该物体所受滑动摩擦力的方向与它相对地面的位移方向间的夹角是大于、等于还是小于90°．3、A【答案解析】万有引力定律是由开普勒发现的，开普勒三定律是对天体运动规律系统认识的开端，其中包括万有引力定律；而引力常量是由卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验测定的，故A正确，B、C、D错误；故选A.【答案点睛】熟悉天体运动在物理学上的认识过程，通过比较得到答案.4、B【答案解析】

AB.在月球表面物体受到的万有引力等于重力，根据，知故A错误，B正确；CD.月球绕地球运动的周期为T，中心天体是地球，所以求不出月球的质量，故CD错误。5、A【答案解析】

电场线越密的地方场强越大，越疏的地方场强越小，可知EA＞EB，根据F=qE知，FA＞FB，故A正确。6、B【答案解析】

A.当悬线碰到钉子瞬间时，小球的线速度是不变的，故A错误；．B.由于悬线被挡时导致半径减小，则：因为r减小，则由v=ωr得，角速度ω变大．故B正确．C.小球在最低点受重力与拉力，因为m、v、g是不变的，而r减小，由T﹣mg=m得：T变大．故C不正确；D.因为线速度v不变，半径r变小，由得：an变大，故D不正确；故选B．7、BD【答案解析】

A.从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故A错误；B.飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正确；C.根据a=GMD.因为轨道Ⅱ半长轴大于轨道Ⅰ的半径，所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期，故D正确。8、BC【答案解析】

A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为a=μmgm=μg，两者最后共速为v03B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有mv0=(M+m)C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有12mv02D.根据平均功率的计算式P=Wft0，而摩擦力对B做的功为9、BD【答案解析】AB.根据知，第一宇宙速度=7.9×103m/s，是人造卫星在近地圆轨道上的运行速度，是最大的环绕速度，所以卫星运行时，速度v<7.9×103m/s，故A错误，B正确；CD.由题意知该卫星的周期比同步卫星小，离地球的距离近，所以该卫星轨道比同步卫星轨道更低，周期比同步卫星周期更短，故C错误，D正确故选BD10、ACD【答案解析】AB．沿斜面加速运动，上升高度h时物体的速度，物体增加的动能Ek=，故A正确，B错误；C．物体重力势能增加了mgh，动能增加了mgh，所以机械能增加了mgh，故C正确；D．物体上升高度h，克服重力做功mgh，故D正确．故选ACD.11、CD【答案解析】

A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，只有重力提供向心力mg=解得：v=故A错误；B.由机械能守恒定律得：1由向心力公式有：F-mg=解得轨道对小球的支持力F=6mg，根据牛顿第三定律得：小球到达b点时对轨道的压力为6mg，故B错误；C.由平抛运动规律得，水平位移x=vt=故C正确；D.小球离开轨道后，在竖直方向做自由落体运动，小球从c点落到d点所需时间为t=故D正确。12、BC【答案解析】

A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有，解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为的匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误；B.对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确；C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确；D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、3×1035.4×106【答案解析】抽水机1秒钟内做的功是：

所以抽水机的功率为：

抽水机半小时做的功是：。点睛：在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度。14、1：1：21：2：21：2：4【答案解析】

由于皮带不打滑，各处的线速度相等，而同一固定轴上的轮，角速度相等，从而推出各处的线速度，角速度及向心加速度的关系。【题目详解】[1]由于A、B两轮皮带连接，不打滑，因此a、b两点线速度相B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，因此角速度相等又由于rC=2rB因此可得出va：vb：vC=1：1：2[2]由于rA=2rB可得ωb=2ωa因此ωa：ωb：ωc=1：2：2[3]由于向心加速度可得aa：ab：ac=1：2：415、1:24:1【答案解析】设剪断细线前两物体离地面的高度均为h；剪断细线后，B做自由落体运动，落到地面的时间;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度为，则当B落地时A的速度；则；AB下落过程中机械能守恒，故此