2023-2024学年人教版高一物理下学期期中考试模拟卷A（解析版）

2023-2024学年高一物理下学期期中考试模拟卷A（新人教版）

（考试时间：75分钟满分：100分）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如

需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写

在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回

选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，广7题只有一项符合题目要求，8~10

题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）

1.都江堰是全世界年代最久、唯一存留、一直使用至今的伟大水利工程。为了解决水利工程治沙的老大难

问题，修建者李冰设计了“二八分沙"的绝妙方法，其某部分河道简化图如下图所示。则关于该段河道说法正

确的是（）

A.水流在弯道处做离心运动，导致凹岸堆积泥沙B.水流在弯道处做离心运动，导致凸岸堆积泥沙

C.水流在弯道处做近心运动，导致凹岸堆积泥沙D.水流在弯道处做近心运动，导致凸岸堆积泥沙

【答案】B

2

【详解】水流和泥沙一起流入弯道后将做圆周运动其需要的向心力为皿1,由于水流的密度比泥沙小则水

R

流在弯道处做离心运动，导致凸岸堆积泥沙。

故选Bo

2.赛车在经过弯道时，均采取减速入弯、加速出弯的驾驶方式。如图所示，为两赛车过弯时的情境，赛车

运动方向均为从上至下。虚线表示赛车减速、加速的转换点。关于这两台赛车在此时所受到的合力，下列

示意图正确的是（）

【答案】A

【详解】赛车做曲线运动，则合力方向指向轨迹的凹向，速度沿轨迹的切线方向；因到达虚线位置之前做

减速，则合力方向与速度方向夹角为钝角；因越过虚线位置之后做加速，则合力方向与速度方向夹角为锐

角；故图A是正确的。

故选Ao

3.2023年4月12日，水星抵达今年第一次东大距的位置。由于水星是地内行星，平时都在太阳附近难以

观察，从地球看出去，水星和太阳的最大夹角6（也称距角，即"大距"）时，观测时机最佳，如图所示。若

将水星与地球的公转均视为圆周运动，地球公转周期约为水星公转周期的4倍，则水星东大距时的距角6的

【答案】B

【详解】根据开普勒第三定律

根据几何关系

sin®="

E地

联立解得

sin。"工

V16

故选Bo

4.如图所示，小明用无人机玩"投弹”游戏。无人机沿离地高度〃=5m,以vo=Qm/s的速度水平匀速飞行。

忽略空气阻力，某时刻，发现前方地面固定目标物离无人机的直线距离为10m,下列分析正确的是（）

A.无人机应该在发现目标后4s释放"炸弹"

B.无人机应该在发现目标后5s释放"炸弹"

C.从无人机拍摄的视频上，看到地面目标物静止不动

D.从无人机拍摄的视频上，看到释放的"炸弹"做平抛运动

【答案】A

【详解】AB."炸弹”做平抛运动，竖直方向

,12

h=2gt~

解得

，=ls

平抛的水平位移

发现目标时，与目标的水平距离为

L=V102-52=5gm

无人机应该在发现目标后释放的时间为

L-x.

-------=4s

%

故A正确，B错误;

C.无人机拍摄的视频上，应该是以无人机为参照物，则地面目标应该是运动的，故c错误；

D.无人机拍摄的视频上，应该是以无人机为参照物，释放的“炸弹"水平方向速度与无人机相同，则从无人

机拍摄的视频上，看到释放的"炸弹"做自由落体运动，故D错误。

故选Ao

5.运球转身是运球中的一种基本方法，是篮球运动中重要进攻技术之一。拉球转身的动作是难点，例如图

。所示为运动员为拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图6所示

的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设

手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5,篮球质量为600克，直径24厘米，手到转轴的距离为0.5米，则要

顺利完成此转身动作，篮球和手至少要有多大的速度（）

图(a)图(b)

A.2.28m/sB.2.76m/s

C.3.16m/sD.3.52m/s

【答案】B

【详解】竖直方向上

f=mg,f=N]u

水平方向上

mv2

N=-----

r

解得

v=/—«2.76m/sfr=0.5m——x0.24m=0.38m

V2

故选Bo

6.黑洞表面的物体，即使以光速运动也逃脱不了它的束缚。太阳质量不变、半径突然减小而变为黑洞后，

若地球质量不变，日地距离仍为500光秒（光秒是光在1秒内走过的距离），仍用牛顿的万有引力公式计算,

则两者之间的引力（）

A.不变B.变大C,变小D.以上均有可能

【答案】A

【详解】根据万有引力定律，有

F△=G「—Mm—

若太阳质量“不变，地球质量“不变，日地距离r不变，则万有引力不变。

故选A。

7.现代技术条件下的无人机被广泛使用。一小型无人机携带炸弹，保持海拔高度〃不变以某一速度匀速水

平飞行（图所示），无人机在8点时无动力投弹，炸弹正好垂直击中前方海拔高度为b的阵地A（图所示）。

已知阵地所在山坡倾角为。，重力加速度为g。不计空气阻力，下列计算错误的是（）

A.无人机的飞行速度为J2g仅-6）tan0

B.炸弹的飞行时间为

C.炸弹击中阵地时的速度为J2g仅"）

sin。

D.投弹点3距A点的直线距离为。=J他-+4（〃-tan2

【答案】C

【详解】B.根据题意可知，炸弹做平抛运动，竖直方向上有

7712

h-b=—gt2

2

解得

故B正确;

AC.竖直方向上，由公式%=g，可得，炸弹击中阵地时的竖直分速度为

Vy=42g（h-b）

由几何关系可得

v0=Vytan0-J2g-b）tan6

炸弹击中阵地时的速度为

L：V,J2g（〃叫

cos6cos。

故A正确，C错误;

D.炸弹水平位移大小为

x=v^=2（h-b）tan6

竖直位移为

y=h-b

由勾股定理可得投弹点3距阵地A的直线距离为

a=+4（/Z-/））2tan20

故D正确。

本题选错误的，故选C。

8.如图所示，一条两岸平行的河流，河中有一小岛，四名游泳爱好者甲、乙、丙、丁，想要通过游泳登上

河中小岛，其中2点垂直河岸正对小岛，/点在2点上游。甲从/点偏向上游游去，乙从/点垂直河岸游

去，丙从/点正对小岛游去，丁从3点正对小岛游去。若水流速度不变，四人在游泳时速度方向不变，则

有可能登上小岛的是（）

//////////////////

------A下游

A.甲B.乙C.丙D.T

【答案】AB

【详解】根据题意，由运动的合成可知，四人的实际速度方向一定在自己游泳的速度方向与水流方向的夹

角内，则甲乙的实际速度方向可能指向小岛，可能登上小岛，丙丁的实际速度方向一定指向小岛的下游，

不可能登上小岛。

故选AB。

9.2020年7月23日，我国长征五号遥四运载火箭搭载着“天间一号"火星探测器发射升空。在我国发射“天

问一号"前几天，美国火星探测器"毅力号”和阿联酋的火星探测器"希望号"也发射升空。为什么这么多的火

星探测器都要集中在这几天发射呢？这是因为：要顺利实现登陆火星的计划且所用燃料最少，必须让探测

器直接逃离地球经霍曼转移轨道（椭圆的一半）到达火星轨道，并且此时火星也刚好运动到附近，这就对

探测器发射的时机有一定的要求：地球、火星必须处于特定的位置才能够发射，我们称之为发射窗口期，

以上三个火星探测器都是在这个窗口期发射的，如图所示。假设地球和火星绕太阳的轨迹近似为圆形，地

球的公转轨道半径约1.5亿千米，周期365天,火星的公转轨道半径约为2.3亿千米，周期687天。（反=1.41，

V1.53

A."天问一号”的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度

B."天间一号"到达火星轨道时的速度小于火星公转的速度

C."天问一号”经霍曼转移轨道到达火星轨道的时间约为515天

D."天问一号”发射的窗口期即地球与太阳连线和火星与太阳连线的夹角0约为45度时发射

【答案】BD

【详解】A.从地球表面发射火星探测器，使探测器能摆脱地球束缚在太阳引力作用下沿椭圆轨道运行，其

发射速度应大于第二宇宙速度11.2km/s,小于第三宇宙速度16.7km/s,故A错误；

B."天问一号"探测器发射后经过多次变轨，从霍曼转移轨道进入火星公转轨道，还需要加速才能在火星轨

道运行，因此到达火星轨道时的速度小于火星公转速度，故B正确；

C.由开普勒第三定律可得

史2

亍一个

其中尺为地球公转半径，7为地球公转周期，“是霍曼转移轨道的半长轴，为其公转周期，则可得

4=1.417=514.65天.515天

而探测器沿椭圆运行只有椭圆的一半，时间为

/=42257.5天

2

故C错误；

D.火星绕太阳公转一周（360。）需要687天，这意味着在探测器沿霍曼转移轨道飞行半周的257.5天中,

火星绕太阳转过的角度为

则地球、火星分别与太阳的连线之间的夹角为

180°-135°=45°

故D正确。

故选BD。

10.小球从触发器的正下方以速率v竖直上抛，小球恰好击中正上方的触发开关，如图所示，若小球仍在

相同的高度分别沿/、3、C、。四个不同的光滑轨道以相同速率v抛出。则小球能击中触发开关的有（）

开买二广

V

【答案】AD

【详解】A.小球恰好击中正上方的触发开关，表明小球运动至触发开关时，速度恰好减小为0,该图中小

球越过四分之一圆弧后做竖直上抛运动，到达最高点速度恰好减为0,小球仍然能击中触发开关，故A正确;

B.该图中，小球越过较短斜面轨道后做斜抛运动，根据斜抛运动的规律，其水平方向分运动为匀速直线运

动，竖直方向做竖直上抛运动，可知，其到达最高点时速度不为0,即小球到达的最高点位置比触发开关的

位置要低，即小球不能击中触发开关，故B错误；

C.由于外轨模型中，小球若能够到达圆弧最高点，则在最高点需要有一个最小速度，即有

V2.

mg=m^^~

根据题意，小球竖直上抛时，到达最高点速度为0,则该图中小球以相同速度进入半个圆弧轨道时，小球不

能够到达最高点位置，小球在到达上侧半个圆弧中间某一位置将脱离圆弧做斜抛运动，即小球不能击中触

发开关，故C错误；

D.图中轨道连接触发开关，小球冲上轨道后做匀减速直线运动，到达最高点时，速度恰好减为0,即小球

能够击中触发开关，故D正确。

故选ADo

非选择题部分

二、非选择题

（一）必考题

11.（6分）物理学是以实验为基础的一门学科，所以学习物理离不开实验，要学好物理就要做好实验，请

完成下面三个小实验。

（1）如图所示，在"探究求合力的方法”的实验中，要求用一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计同

时拉橡皮条的“作用效果相同"。为满足此要求，实验中应保证________________。

（2）用如图所示的装置研究平抛运动。敲击弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，均落在水平地面上,

下列说法中合理的是o

:P

A.B球比A球先落地B.A球比B球先落地

C.A球与B球同时落地D.该实验可以验证A球在竖直方向上做自由落体运动

（3）某物理实验探究小组测量图（°）所示口罩两侧弹性绳的劲度系数。

①将两条弹性绳/、3端拆离口罩并如图（6）在水平面自然平展，总长度为51cm；

②如图（c）用两个弹簧测力计同时缓慢拉48端,当两个弹簧测力计示数均为1.5N时，总长度为81cm。

可知图（c）中每条弹性绳的形变量为cm,每条弹性绳的劲度系数为N/mo

【答案】两次将结点O拉至同一位置CD/DC1510

【详解】

（1）[1]一个弹簧测力计拉橡皮条与用两个弹簧测力计同时拉橡皮条的"作用效果相同"，为满足此要求，实验

中应保证两次将结点。拉至同一位置。

（2）⑵敲击弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，A球与B球同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动

规律与自由落体运动的运动规律相同，该实验可以验证A球在竖直方向上做自由落体运动。

故选CD„

（3）[3]根据几何关系有

/2=/,+2Ax

每条弹性绳的形变量为

©=j=-1cm=15cm

22

⑷根据胡克定律，每条弹性绳的劲度系数为

F1.5

k=——=--------N/m=1ON/m

Ax15x10-2

12.（8分）某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验,

⑴方案一：用如图甲所示的装置，已知小球在挡板/、B.C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1,变

速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。回答

以下问题:

①本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的

A.探究小车速度随时间变化的观律

B.探究平抛运动的特点

C.探究两个互成角度的力的合成规律

D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系

第一层

第二层

第三层

②在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在2、C位置,探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传

动皮带调至第层塔轮（填"一""二"或"三"）；

③若将两个质量相等的小钢球放在/、C位置，皮带置于塔轮的第三层，转动手柄等稳定后，可以看到左

右标尺露出的格数之比为

⑵方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平杆固定在竖直

转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P,用细线将滑块P与固定在竖直转轴上的力传

感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感

器测得，水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L光电门可以测出

挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间），滑块P与竖直转轴间的距离可调，回答以下问题：

竖直转轴

工力传感举

滑块曰一

用大?直杆<——万5U

9

丙丁

①若某次实验中测得热光条的挡光时间为4,则滑块P的角速度表达式为。=；

②实验小组保持滑块P质量和运动半径r不变，探究向心力下与角速度。的关系，作出广〃图线如图丁所

示，若滑块P运动半径片0.3m,细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由尸图线可测得滑块p质量加=_

kg（结果保留2位有效数字）。

【答案】（1）D一1:9（2）二0.30

L\t

【详解】（1）⑺在该实验中，通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物

理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法。

A.探究小车速度随时间变化的规律，未采用控制变量法，故A错误；

B.探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故B

错误；

C.探究两个互成角度的力的合成规律，应用了等效替代法，故C错误；

D.探究加速度与物体受力、物体质量的关系，应用了控制变量法，故D正确。

故选Do

⑵在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在2、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角

速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。

⑶变速塔轮边缘的线速度相等，根据

v=a>A-3R3=a）c-R}

可得

coA:a)c=1:3

根据向心力公式

F=ma)2r

可得左右标尺露出的格数之比为

:就=1:9

（2）田挡光条的线速度为

d

v=一

X

又

v=coL

滑块P的角速度表达式为

d

CD=----

L\t

［2］根据向心力大小公式

j—»2

r=mcor

图线的斜率为

k=mr==0.09

10

解得滑块P质量为

m=0.30kg

13.（9分）2013年12月2日“嫦娥三号"成功发射，使我国的登月计划的实现又近了一步.我们已经知道月

球表面的重力加速度约为地球表面的六分之一，假设将来我国一名质量为70kg的宇航员登上月球.（地球

表面的重力加速度g=10N/kg）

CD求这名宇航员在月球上的重力大小。（保留三位有效数字）

（2）假设这名宇航员在地球上最多能举起100kg的物体，那么该宇航员在月球上最多能举起多大质量的物

体？

【答案】（1）H7N；（2）600kg

【详解】（］）根据题意知月球表面重力加速度为与，故这名宇航员在月球上的重力大小为

6

P10

”至=70X—N=117N

66

（2）这名宇航员在地球上最多能举起100kg的物体，则他的举力就为

F=m1g=100xl0N=1000N

设该宇航员在月球上最多能举起铀质量的物体，根据二力平衡条件得

26

解得

m2=600kg

14.(13分)投石运动是中国最古老的投掷运动，是伴随着中国先民的狩猎活动一起产生的一项古老体育项

目。某同学自制投石机模型，如图所示。在某次投石过程中，质量为加的石块(可视为质点)装在长杆末

端的篮子中，开始时篮子位于水平面并处于静止状态。现对长杆的另一侧施加外力，当杆转到与水平方向

夹角为6=30。时立即停止转动，石块从/点沿垂直于杆方向以V/=106m/s被抛出后，经过3点时的速度

大小为v&=10m/s,与水平方向之间的夹角仍为0。已知连线与水平面间的夹角也为0,石块在运动过

程中的空气阻力忽略不计，重力加速度g=10m/s2,求:

(1)石块被抛出后，经多长时间离连线最远；

(2)N8两点之间的距离工。

【答案】(1)1s；(2)20m

【详解】

(1)石块在垂直于N8方向做匀变速直线运动，经时间"该方向速度减为零，此时离连线最远，则有

v^sin30°=g^cos30°

解得

tx=Is

(2)取竖直向上为正方向，石块在竖直方向上做竖直上抛运动，石块由4点运动至8点所用时间为才2,则

-v5sin30°=V/Cos30°-gt2

解得

t2=2s

在水平方向，石块做匀速直线运动

Lcos30°=v^cos60%

解得

L=20m

15.（18分）如图是中国常见的团圆桌，餐桌上有一个半径为尸2m可绕团圆桌轴心旋转的圆盘，圆盘的圆

心和圆桌轴心重合，圆盘水平面到餐桌的水平面高度差为/z=5cm,餐桌半径为尺；A物体放在距离圆盘轴心

|■处，B物体放在圆盘边缘厂处，A、B质量相同，大小可以忽略不计，A与圆盘的摩擦因数为〃i=得，B

与圆盘的摩擦因数为由=旦。A、B两物体通过恰好伸直的绳子连接。现在使圆盘从静止开始以角速度G=t

25

开始转动，静止放置圆盘上的A、B两物体随着转盘一起转动：圆盘刚开始转动即为0时刻，两物体与圆盘

间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（g=10m/s2）

（1）什么时刻，绳子刚开始有张力？

（2）假设绳子足够牢固，什么时刻，A、B开始相对圆盘滑动？

（3）若A、B刚开始相对圆盘滑动，绳子恰好崩断，问R至少为多少，才