湖南省湖湘教育三新探索协作体2023年物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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)关于功和能，下列说法正确的是A．功是能量的量度B．功可以转化为能C．重力做功与路径无关D．重力和弹簧弹力之外的其他力做的功，等于物体动能的变化2、(本题9分)小明沿半径为50m的圆形草坪边缘绕跑一圈后回到起点，在跑步过程中，小明的路程和位移大小的最大值分别是()A．100πm，100mB．100πm，100πmC．50πm，50πmD．0，03、(本题9分)如图，O、A、B三点位于同一直线上，且。现在O点放置一点电荷，它在A点产生的电场强度大小为E，则它在B点产生的电场强度大小为A． B． C．2E D．4E4、(本题9分)下列关于自由落体运动的说法中，正确的是A．初速度等于零的竖直方向上的运动，就是自由落体运动B．加速度为g的竖直方向上的运动，就是自由落体运动C．羽毛与石块做自由落体运动时的加速度不等D．物体只在重力作用下由静止开始所做的运动就是自由落体运动5、下列说法符合史实的是（）A．牛顿首先发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量数值D．牛顿首先发现了海王星和冥王星6、关于功的概念，下列说法中正确的是（）A．因为功有正负，所以功是矢量B．力对物体不做功，说明物体一定无位移C．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功D．若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功7、某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示，不计空气阻力，则（）A．两只飞镖投出的初速度 B．两只飞镖投出的初速度C．两只飞镖飞行的时间 D．两只飞镖飞行的时间8、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）A．如果需要，可以定点在北京的正上方B．卫星的运行周期与地球的自转周期相同C．在轨道上运行的线速度大于7.9km/sD．所有同步卫星离地面的高度都相等9、(本题9分)甲、乙两物体在同一地点做自由落体运动，已知甲物体的质量是乙物体的质量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列说法正确的是（）A．甲乙两物体的加速度之比为l：1B．甲乙两物体的着地速度之比为1：C．甲乙两物体的下落时间之比为：1D．甲乙两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比为1：210、(本题9分)如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道11、(本题9分)高空中仍有稀薄大气，所以低轨道的卫星会受到稀薄空气阻力的作用，从而不能永远在固定的圆轨道上运动。则下列说法正确的是（）A．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此靠近地球，轨道半径会变小B．由于阻力的作用，卫星速度减小，因此远离地球，轨道半径会变大C．在卫星轨道变化的过程中，卫星的机械能不变D．虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的动能会增大12、(本题9分)质量为1kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1m时速度大小为1m/sB．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C．在前4m位移过程中拉力对物块做的功为13JD．在前4m位移过程中克服摩擦力做功为8J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)某同学利用如图所示实验装置探究功与动能变化的关系，在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器，用不可伸长的轻绳一端与质量m=1kg的小球C连接，另一端绕过定滑轮B与传感器连接，定滑轮B视为质点)与A等高，BD为水平线，测出B、C间绳长l=1m，实验时，使绳处于绷直状态，将小球从距离BD线高度为h处由静止释放，从拉力传感器中记录小球摆动过程中拉力的最大值为F，改变h的值，记录下相应的最大拉力F，重力加速度g=9.8m/s2.(1)某次实验中，当h=0.6m时，对应的F=17.6N，则小球的最大动能为___________J；从释放点运动到最低点的过程中合力对小球所做的功为___________J.(结果均保留三位有效数字)(2)请根据(1)中实验结果，推导出F与h的函数关系式为F=___________.(用相应的字母符号表示)14、（10分）(本题9分)某实验小组用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（________）。(填入正确选项前的字母）A．米尺B．秒表C．0〜12V的直流电源D．0〜12V的交流电源(2)实验中得到一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。已知打点计时器的打点周期为0.02s，重物质量为lkg，当地重力加速度为g=9.80m/s2。①在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量____J，重物重力势能减少量____J。(计算结果保留3位有效数字)②在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能____。(填“守恒”或“不守恒”）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）如图所示，质量为m1＝1kg的小物块P，置于桌面上距桌面右边缘C点L1＝90cm的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量为M＝3.5kg、长L＝1.5m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端．小车左端放有一质量为m2＝0.5kg的小滑块Q．现用水平向左的推力将P缓慢压缩L2＝5cm推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.35m处P与桌面间动摩擦因数μ1＝0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2＝0.1，重力加速度g＝10m/s2（1）小车最后的速度v；（2）推力所做的功；（3）在滑块Q与车相对静止时，Q到桌边的距离．16、（12分）(本题9分)质量0.2kg的球,从5.0m高处自由下落到水平钢板上又被竖直弹起,弹起后能达的最大高度为4.05m.如果球从开始下落到弹起达最大高度所用时间为1.95s,不考虑空气阻力,g取10m/s2.求小球对钢板的作用力.17、（12分）(本题9分)过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少。

参考答案一、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、C【解析】试题分析：功是能量转化的量度而不是能量的量度，A错误；能量的转化都是靠做功来实现的，但功不能转化为能量，能量是守恒的，B错误；重力做功的特点是“与路径无关”，只与初末位置有关，C正确；根据动能定理，合外力做功等于物体动能的增量，重力与弹力也包括在内，D错误。考点：功能关系2、A【解析】小明沿半径为50m的圆形草坪边缘跑一圈后回到起点，初末位置重合；路程等圆形草坪边缘的周长，即；最大位移是跑半圈的位移，为，A正确．3、A【解析】

设，根据点电荷场强公式：，则A点的场强：，B点的场强：；A.此选项正确；BCD.三个选项错误；4、D【解析】ABD．自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动，是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，故A错误，B错误，D正确；C．同一地点，自由落体运动时各物体的加速度相同，故C错误．故选D.5、C【解析】

A项：开普勒发现了行星的运动规律，故A错误；B项：牛顿发现了万有引力定律，故B错误；C项：卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C正确；D项：亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博发现了冥五星，故D错误．6、C【解析】A、功有正负，但功是标量，A错误；B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．故选Ｃ．7、AD【解析】

CD．由图可知，飞镖b下落的高度大于飞镖a下落的高度，根据h=gt2得b下降的高度大，则b镖的运动时间长，ta<tb，C错误，D正确；AB．两飞镖的水平位移相等，根据x=vt知b镖的运动时间长，则b镖的初速度小，A正确，B错误。故选AD。8、BD【解析】

A．同步卫星的轨道是一定的（赤道的上方），故A错误；B．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，故B正确；C．地球第一宇宙速度是卫星靠近地球表面做匀速圆周运动的速度，根据，得：，r越大，v越小，可知卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C错误；D．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，根据，解得：可知，轨道半径的大小都相等，即高度相同，故D正确。故选BD．9、AB【解析】

A.甲、乙两物体做自由落体运动，加速度都为重力加速度，相同，故A项符合题意.B.根据v2＝2gh，末速度为v，故甲乙两物体的着地速度之比为1：，故B项符合题意.C.根据hgt2,得t，故甲乙两物体的下落时间之比为1：，故C项不合题意.D.都做自由落体运动，则平均速度都是末速度的一半，甲乙两物体的着地速度之比为1：，所以两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比也是1：，故D项不合题意.10、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.11、AD【解析】

由于阻力的作用，卫星速度减小，则此时地球的引力大于向心力，掌握卫星做近心运动，因此靠近地球，轨道半径会变小，选项A正确，B错误；在卫星轨道变化的过程中，卫星由于受阻力作用，则其机械能减小，选项C错误；虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的半径减小，根据v=GM【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，当引力大于向心力时要做近心运动，会根据该规律判断线速度、周期与轨道半径的变化的关系．12、BD【解析】

A.由图象可知，x=1m时动能为：Ek1=1J，由得：，故A错误。B.由动能定理得：F合△x=△Ek，得，可知Ek-x图象的斜率等于合外力，因此物体在0-1m内和1-4m内都做匀加速直线运动。在1～4m内，，则加速度，则x=3m时物块的加速度大小为1.5m/s1．故B正确；C.对物体运动全过程，由动能定理得：WF-μmgx=Ek1-0，x=4m，代入数据解得：WF=17J，故C错误D.在前4m位移过程中克服摩擦力做功为Wf=μmgx=8J，选项D正确；二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、3.903.92【解析】

第一空．小球从静止释放绕着B点摆动到最低点时动能最大，在最低点，根据牛顿第二定律有：，可得，代入数据可得.第二空．摆动过程只有重力做功，则.第三空．根据小球摆动过程，由动能定理，最低点的牛顿第二定律，联立可得：.14、AD7.617.63守恒【解析】

(1)[1]A．实验需要使用米尺测量点迹间的间距，故A项正确；B．实验用打点计时器记录时间，不需要秒表，故B项错误；CD．电磁打点计时器可使用0〜12V的交流电流，故C项错误，D项正确。(2)[2]打B点时，重锤的速度在打点计时器打O点至B点过程中，重物动能增加量[3]在打点计时器打O点至B点过程中，重物重力势能减少量[4]据上面数据知，在实验误差允许的范围内，此过程中重物的机械能守恒。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）0.4m/s；（2）6J；（3）1.92m．【解析】

（1）设物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止，其共同速度为v由动量守恒得：代入数据可得：v＝0.4m/s（2）90cm＝0.9m，设弹簧的最大弹性势能为Epm根据动能定理得：得：W＝6J（3）设物块P与滑块Q碰后速度分别为v1和v2，P与Q在小车上滑行距离分别为S1和S2P与Q碰撞前