江西省赣州市五校协作体2023学年物理高一下期末预测试题（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：（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，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出A．弹簧的弹性势能的最大值B．上升过程中重力所做的功C．水平滑行过程中摩擦力所做的功D．笔与桌面间的动摩擦因数2、(本题9分)如图所示的两个斜面，倾角分别为37°和53°，在顶点两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两个小球平抛运动时间之比为（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：163、(本题9分)如图，广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处，摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成，沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动，则坐于观光球舱中的某游客A．动量不变B．线速度不变C．合外力不变D．机械能不守恒4、(本题9分)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B．卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度C．卫星a运行的线速度大于卫星b运行的线速度D．卫星a运行的角速度小于卫星b运行的角速度5、如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（）A．在小球从圆弧槽上下滑过程中，小球和槽组成的系统动量守恒B．在小球从圆弧槽上下滑运动过程中小球的机械能守恒C．在小球压缩弹簧的过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒D．小球离开弹簧后能追上圆弧槽6、(本题9分)如图所示，质量为m的小球，用不可伸长的轻绳悬挂在O点。现将小球从A点由静止释放，小球向下摆动至最低点B。在此过程中，小球重力做的功为W，小球重力的冲量为I，小球动能的变化量为，小球动量的变化量为。不计空气阻力，下列关系式正确的是A．，B．，C．，D．，7、(本题9分)如图所示，光滑长杆水平固定，轻质光滑小定滑轮固定在O点，P点和C点是长杆上的两点，PO与水平方向的夹角为30°，C点在O点正下方，OC=h；小物块A、B质量相等，A套在长杆上，细线跨过定滑轮连接A和B，重力加速度为g。开始时A在P点，现将A、B由静止释放，则A．物块A从P点到第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A从P点到第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做功等于重力做功C．物块A过C点时速度大小为D．物块A过C点时速度大小为8、(本题9分)质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动，当子弹进入木块的深度为s时相对木块静止，这时木块前进的距离为L.若木块对子弹的阻力大小F视为恒定，下列关系正确的是A．FL=B．F(L+s)=C．Fs=D．Fs=9、(本题9分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．蹦极绳绷紧后的下落过程中，绳对运动员的弹力方向一直向上B．在到达最低点之前，运动员的重力势能一直增大C．在到达最低点之前，合外力对运动员先做正功后做负功D．蹦极过程中运动员的机械能守恒10、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s11、在高为H的桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体，当物体落到距地面高为h处，如图所示，不计空气阻力，若以地面作为重力势能的零参考平面，正确的说法是（）A．物体在A点的机械能为B．物体在A点的机械能为C．物体在A点的动能为D．物体在A点的动能为12、(本题9分)如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E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)用如图所示的装置研究平抛运动，在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道，用于发射小铁球，从轨道射出的小铁球做平抛运动，从轨道射出的小铁球做匀速直线运动．此外，板上还装有三个电磁铁，其中电磁铁可分别沿轨道移动．在轨道出口处有一个碰撞开关，用以控制电磁铁的电源的通断，电磁铁可以沿水平杆移动，当它吸上小铁球时，该小铁球的中心与从轨道射出的小铁球的中心在同一水平线上．(1)实验中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_________．A．保证小铁球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小铁球飞出时，初速度水平C．保证小铁球在空中运动的时间每次都相等D．保证小铁球运动的轨道是一条抛物线(2)若轨道出口方向平行但略向下倾斜，将小铁球1从某高度释放，小铁球落在轨道的点，将电磁铁移至点正上方，将小铁球1和小铁球3同时释放，先到达点的是___________．(3)若轨道出口均水平，调节小铁球3的水平位置多次实验，发现小铁球1和小铁球3总是在空中相碰，则说明小铁球1在竖直方向上做___________运动．14、（10分）某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系．（1）图中所示的电磁打点计时器，应该配备的_________填（“交流”或“直流”）电源．实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的_________填（“左”或“右”）端垫起适当的高度．在平衡摩擦力时，小车_________（填“是”或“否”）需要与纸带连接；（2）实验中通过改变橡皮筋的________（填“长度”或“条数”）改变功的值；（3）操作正确的情况下，以功W为纵坐标，以________（填“v”、“”或“”）为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线．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)我国计划于今年底发射“嫦娥五号”若“嫦娥五号在月球表面附近做匀速圆周运动，经过时间t(t小于嫦娥五号的绕行周期)“嫦娥五号”与月球中心连线扫过的角度为，已知月球半径为R，万有引力常量为G。求(1)“嫦娥五号”在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度v；(2)月球的质量M.16、（12分）如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．17、（12分）(本题9分)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。(1)求地球的质量；(2)试推导第一宇宙速度的表达式。

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】

设笔的质量为m，笔竖直上升时，根据能量守恒定律得：弹簧的弹性势能的最大值Epm=mgh…①

上升过程中重力所做的功W=-mgh…②

笔在水平滑行过程中，由能量守恒定律得Epm=μmgs…③

由①③得μ=hs，可知，能求出笔与桌面间的动摩擦因数，由于不能求出mA.弹簧的弹性势能的最大值，与结论不相符，选项A错误；B.上升过程中重力所做的功，与结论不相符，选项B错误；C.水平滑行过程中摩擦力所做的功，与结论不相符，选项B错误；D.笔与桌面间的动摩擦因数，与结论相符，选项D正确；2、D【答案解析】

小球落在斜面上时，位移和水平方向的夹角等于斜面的倾角，则：所以时间t：，则A、B两个小球平抛运动时间之比：，A．，而并非1：1，A错误；B．，而并非4：5，B错误；C．，而并非16：9，C错误；D．，D正确。3、D【答案解析】

坐于观光球舱中的某游客线速度的大小不变，但方向不断改变，可知动量也不断变化，线速度不断改变；由于向心加速度方向不断变化，可知合外力大小不变，但方向不断改变，选项ABC错误；由于动能不变，重力势能不断变化，可知机械能不守恒，选项D正确.4、C【答案解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小关系．【题目详解】根据得，；；，，知轨道半径越大，周期越大，加速度越小，线速度越小、角速度越小、所以a的线速度、角速度和加速度较大，但是周期较小。故ABD错误，C正确。故选C。5、C【答案解析】

A.在小球从圆弧槽上下滑过程中，刚开始小球和圆弧槽竖直方向的总动量为零，小球向下运动过程中做曲线运动有竖直向下的分速度，因此小球有竖直向下的动量，而圆弧槽竖直方向动量一直为零，因此小球和圆弧槽竖直方向动量不守恒，故小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；B.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，由于水平方向动量守恒，槽向左运动，有动能，小球的机械能一部分转移给槽，所以小球的机械能不守恒C.在小球压缩弹簧的过程中，只能弹簧的弹力做功，所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故C正确。D.在小球从圆弧槽上下滑运动过程中，由于水平方向动量守恒，水平方向系统的总动量为0，两者质量相等，所以两者分开时，速度的大小相等，方向相反；在小球压缩弹簧的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，所以小球离开弹簧后的速度与槽的速度大小相等，所以小球离开弹簧后不能追上圆弧槽，故D错误。6、B【答案解析】

小球在摆动过程中，只有重力做功，轻绳的弹力不做功，根据动能定理可知，重力的功等于动能的变化量，即W=△Ek；小球在摆动过程中，受到了重力和绳子拉力的冲量，故重力的冲量不等于动量的变化量A.，与分析不符，故A错误；B.，与分析相符，故B正确；C.，与分析不符，故C错误；D.，与分析不符，故D错误。7、BC【答案解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力一直对A做正功，其他力不做功，由动能定理可知物块A的动能不断增大，其速度不断增大，A错误。B.物体到C点时，物块B的速度为零。根据动能定理可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于重力做功，B正确。CD.物体到C点时，物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：，解得，C正确D错误。8、ABD【答案解析】对木块运用动能定理得，fs=12Mv2，故A错误．根据能量守恒得，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有fd=12mv02-12点睛：解决本题的关键知道运用动能定理解题，首先要确定好研究的对象以及研究的过程，然后根据动能定理列表达式．知道摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失．9、AC【答案解析】

A．蹦极绳绷紧后的下落过程中，由于绳处于伸长状态，对运动员的弹力方向一直向上，A正确；B．在到达最低点之前，运动员运动方向一直向下，重力势能一直减小，B错误；C．在到达最低点之前，运动员的动能先增加，后减小，根据动能定理，合外力对运动员先做正功后做负功，C正确；D．蹦极过程中由于绳对运动员做负功，运动员的机械能减小，D错误。故选AC。10、AD【答案解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。11、BD【答案解析】

AB．在刚抛出时，物体的动能为，重力势能为mgH，机械能为，根据机械能守恒可知：物体在A点的机械能等于物体在刚抛出时的机械能，故A错误，B正确；CD．根据机械能守恒得：，则，故C错误，D正确。12、BD【答案解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）B（2）小铁球1（3）自由落体【答案解析】（1）平抛运动的初速度沿水平方向，故为了保证小铁球飞出时，初速度水平，实验中，斜槽末端的切线必须是水平的，B正确；（2）由于轨道A出口向下倾斜，则射出后，小铁球1有竖直方向上的初速度，并且与小铁球3下降的高度相同，而小铁球3竖直方向上的初速度为零，故小铁球1先到达P点；（3）发现小铁球1和小铁球3总是在空中相碰，说明两者在竖直方向上的运动性质相同，故说明小铁球1做自由落体运动．【答案点睛】明确该实验的实验目的以及平抛运动的规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动即可正确解答本题．该实验设计的巧妙，有创新性，使复杂问题变得更直观，因此在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要重视学生对实验的创新．14、交流左是条数v2【答案解析】

（1）[1]电磁打点计时器使用的是交流电源．[2]由图可知，小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，为使橡皮筋做功等于合外力做功，需要适当垫高木板的左端，用重力的分量来平衡摩擦力．[3]因为纸带和限位孔间也有摩擦力，需要一起平衡掉，所以在平衡摩擦