2023屆湖南省示范名校物理高一第二學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題（含答案解析）

2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服F2做功8J，則F1A．-2J B．2J C．10J D．2、(本題9分)在物理學發(fā)展過程中，許多科學家作出了卓越的貢獻，下列說法與事實相符合的是（）A．愛因斯坦提出了相對論B．第谷通過對前人積累的觀測資料的仔細分析研究，總結出行星運動規(guī)律C．牛頓建立了萬有引力定律，并利用扭秤裝置測定了萬有引力常量D．伽利略通過多年的潛心研究，提出了“日心說”的觀點3、(本題9分)滑雪運動深受人民群眾喜愛，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中A．所受合外力始終為零B．合外力做功一定為零C．機械能始終保持不變D．所受摩擦力大小不變4、(本題9分)宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉，稱之為雙星系統(tǒng)。設某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若AO>OB，則A．星球A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量B．星球A的線速度大于B的線速度C．星球A的角速度大于B的角速度D．星球A的周期大于B的周期5、汽車沿平直的公路以恒定功率P從靜止開始啟動，經(jīng)過一段時間t達到最大速度v，若所受阻力大小始終不變，則在t這段時間內(nèi)A．汽車牽引力大小恒定B．汽車運動的距離為C．汽車牽引力做的功為PtD．汽車牽引力做的功為mv26、(本題9分)如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場的電場線．在電場力作用下，一帶電粒子(不計重力)經(jīng)A點飛向B點，徑跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是()A．粒子帶正電B．粒子在A點加速度大C．粒子在B點動能大D．A、B兩點相比，粒子在B點電勢能較高7、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為的物塊下方有一豎直的輕彈簧,彈簧的下端距離水平地面為,將物塊和彈簧由靜止自由釋放,物塊下降了時,速度再次為零,重力加速度為,下列說法正確的是（）A．彈簧性勢能開始增加時物塊的動能隨即減小B．物塊的速度再次為零時,彈簧的彈性勢能為C．物塊從開始下落到速度再次為零,物塊克服彈簧彈力做功為D．物塊的速度最大時,彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最小8、(本題9分)如圖，一木塊放在光滑水平地面上，一顆子彈水平射人木塊中，此過程中木塊受到的平均阻力為，子彈射人深度為，木塊位移為，則此過程中（）A．木塊增加的動能為B．子彈的內(nèi)能增加了C．子彈和木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒D．子彈動能的減少大于木塊動能的增加9、(本題9分)如圖所示,在兩個等量異號的點電荷連線的中垂線上有與連線中點O等距離的兩點a、b,在連線上有距中點O等距離的兩點,c、d,則下列場強大小關系式正確的是(

)

A．B．C．D．10、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物體,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做勻速運動,當運動一段時間后,拉力逐漸減小,且當拉力減小到零時,物體剛好停止運動,圖中給出了拉力隨位移的變化的關系圖象.則根據(jù)以上信息可以精確得出或估算得出的物理量有()A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)B．合外力對物體做的功C．物體勻速運動時的速度D．物體運動的時間11、(本題9分)若人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行周期越大B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運行速度越大C．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D．衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉動，滑塊可以在光滑的水平軌道上自由運動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度大小為，則下列說法正確的是（

）A．當小球通過最高點時滑塊的位移大小是B．當小球通過最高點時滑塊的位移大小是C．當小球擊中滑塊右側軌道位置與小球起始位置點間的距離D．當小球擊中滑塊右側軌道位置與小球起始位置點間的距離二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖甲所示的實驗裝置探究力做功與物體動能變化的關系，根據(jù)實驗中力傳感器的示數(shù)和紙帶的測量數(shù)據(jù)等可求得外力對小車做的功和小車動能的變化．除了圖甲中注明的器材外，實驗中還需要交流電源、導線、開關、刻度尺和______．實驗中平衡摩擦力時，取下鉤碼及細線，______填“連接”或“不連接”紙帶，把木板右端墊高，使小車能沿木板做勻速運動．某次實驗中打出了一條紙帶，其中一部分如圖乙所示，各相鄰計數(shù)點間均有一個點未畫出，A、B、C、D、E、F各點與O點間的距離如圖，設小車質(zhì)量為m，打點計時器所用交流電源的頻率為f，實驗過程中力傳感器的示數(shù)為F，則從A到E的過程中外力做功______，小車動能變化______；在多次實驗中測得多組外力做功W，和對應的動能變化的數(shù)據(jù)，作出圖象如圖丙所示，測得圖線斜率等于1，由此得出結論是______．14、（10分）(本題9分)如圖所示,為利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”實驗裝置示意圖.(1)實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平實驗桌面上，將導軌調(diào)至水平；②由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離x＝_______cm；③將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼盤靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼盤落地前擋光條已通過光電門2；④從數(shù)字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間分別為Δt1和Δt2；⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)根據(jù)以上實驗測量結果完成以下的問題(只要求寫出表達式，已知擋光條的寬度為，重力加速度為)：①滑塊通過光電門1和光電門2時的瞬時速度分別為______和_____.②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、砝碼盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝______.(3)在實驗誤差允許范圍內(nèi)，如果關系式________成立，則可認為機械能守恒定律得到了驗證.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)在某一旅游景區(qū)內(nèi)建有一山坡滑草運動項目.該山坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m=80kg,他從靜止開始勻加速下滑,在時間t=5.0s內(nèi)沿斜面下滑的位移x=50m.（不計空氣阻力,取g=10m/s2）求：(1)游客連同滑草裝置在下滑過程中的加速度a為多大？(2)游客連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力Ff為多大？(3)滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大？16、（12分）靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=1.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧(長度不計)，其彈性勢能為10.0J，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的速度之比是vA︰vB=4︰1。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A與墻壁碰撞前后動能不變且碰撞時間不計。求：(1)彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；(2)物塊A、B中有一個停下來時，A與B之間的距離。17、（12分）2018年5月5日，一枚57米高的宇宙神V401型火箭托舉著質(zhì)量為400kg的“洞察號”火星探測器起飛。如果一切順利，這顆探測器將在2019前后降落到火星表面。已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍；半徑約為3.4×106m，是地球半徑的0.5倍，地球表面的重力加速度為10m/s2.。（1）估算火星表面重力加速度的值；（2）已知“洞察號”到達火星表面時，先在高度為5.0×104m的軌道上繞火星做勻速圓周運動，估算“洞察號”此時的機械能。（取火星表面為零勢能點，表面到軌道處重力加速度可視為常量）

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【答案解析】

力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J與分析不符C.10J與分析不符D.1J與分析不符2、A【答案解析】A、愛因斯坦提出了狹義相對論和廣義相對論，故A正確．B、開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，故B錯誤．C、卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量，故C錯誤；D、波蘭天文學家哥白尼，經(jīng)過長期天文觀察，利用工作余暇寫成以“日心說”為主要論點的《天體運行論》一書，故D錯誤；故選A．【答案點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．3、B【答案解析】

滑雪運動員的速率不變，而速度方向是變化的，速度是變化的，運動員的加速度不為零，由牛頓第二定律可知，運動員所受合外力始終不為零，故A錯誤；滑雪運動員的速率不變則動能不變，由動能定理可知，合外力對運動員做功為零，故B正確；運動員從A到B下滑過程中的動能不變而重力勢能減小，所以機械能減小，故C錯誤；運動員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與滑動摩擦力，由圖可知，運動員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，則重力沿斜面向下的分力逐漸減小，運動員的速率不變，則運動員沿滑道方向的合外力始終等于零，所以滑動摩擦力也逐漸減小，故D錯誤。所以B正確，ACD錯誤。4、B【答案解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力mAω2rA=mBω2rB，因為rA＞rB，所以mA＜mB，即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯誤；BCD.雙星系統(tǒng)角速度相等，則周期相等，根據(jù)v=ωr可知，vA＞vB，故B正確，CD錯誤。5、C【答案解析】

A、速度逐漸增大，所以牽引力逐漸減小，A錯誤B、汽車不是做勻變速直線運動，故汽車運動的不為vt/2，B錯誤C、因為汽車的功率恒定不變，所以汽車牽引力做的功為Pt，C正確D、根據(jù)題意可知，汽車牽引力做的功為，D錯誤6、D【答案解析】

電場線的疏密表示電場強度的強弱，電場線某點的切線方向表示電場強度的方向．不計重力的粒子在電場力作用下從A到B，運動與力關系可知，電場力方向與速度方向分居在運動軌跡兩邊，且電場力偏向軌跡的內(nèi)側．【題目詳解】根據(jù)曲線運動條件可得粒子所受合力應該指向曲線內(nèi)側，所以電場力逆著電場線方向，即粒子受力方向與電場方向相反，所以粒子帶負電．故A錯誤；由于B點的電場線密，所以B點的電場力大，則A點的加速度較?。蔅錯誤；粒子從A到B，電場力對粒子運動做負功，電勢能增加，導致動能減少，即粒子在A點動能大，B點的電勢能大，故C錯誤D正確【答案點睛】電場線雖然不存在，但可形象來描述電場的分布．對于本題關鍵是根據(jù)運動軌跡來判定電場力方向，由曲線運動條件可知合力偏向曲線內(nèi)側．7、CD【答案解析】彈簧下端剛接觸地面時，彈簧的彈性勢能開始增加，此時由于重力大于彈力，物體動能仍然會增加，當彈力等于重力時，動能最大，以后動能減小，故A錯誤；物體的速度再次為零時，物體的重力勢能減小mgH，物體的動能不變，可知彈黃的彈性勢能為mgH．故B錯誤；物塊從開始下落到速度再次為零，物體的重力勢能減小mgH，物體的動能不變，所以物體的機械能減小mgH，由功能關系可知，物塊克服彈簧彈力做功為mgH．故C正確；物塊與彈簧組成的相同的機械能守恒，由功能關系可知，當物體的速度最大時，彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最?。蔇正確．故選CD．點睛:本題考查牛頓第二定律的動態(tài)分析以及能量守恒定律等，重點要分析彈簧彈力與重力的大小關系，從而分析物體的速度變化情況；知道系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之和守恒．8、AD【答案解析】A、對木塊，由動能定理得，其增加的動能為，故A正確；B、系統(tǒng)增加的內(nèi)能，對子彈，其子彈的內(nèi)能增加小于，故B錯誤；CD、子彈和木塊組成的系統(tǒng)，子彈減少的動能轉化為木塊增加的動能和系統(tǒng)增加的內(nèi)能，故系統(tǒng)機械能不守，子彈動能的減少大于木塊動能的增加，故C錯誤，故D正確；故選AD．【答案點睛】根據(jù)動能定理得出子彈損失的動能和木塊獲得的動能，根據(jù)阻力與相對路程的乘積等于系統(tǒng)獲得的內(nèi)能，求出系統(tǒng)損失的機械能．9、AC【答案解析】

因為是等量異種電荷的靜電場,根據(jù)電場線的疏密分布特點可知:在連線上從c到d,電場強度先變小再變大,根據(jù)對稱性知，故C正確，D錯誤；在中垂線上,根據(jù)對稱性可知，故A正確，B錯誤．所以AC正確，BD錯誤．10、ABC【答案解析】因物體在水平恒定拉力F的作用下做勻速運動,則可知F=Ff,又Ff=μFN,FN=mg,由題意可知F,則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)可求;因摩擦力是恒力,則摩擦力做的功可求Wf=-μmgs,由題圖得出s=12m,F是變力,F做的正功等于圖線與坐標軸所圍成的圖形的面積值,其面積大小可以估算出來(估算方法:可以借鑒“單分子油膜法測分子大小”實驗中估算油膜面積的方法),所以合外力對物體做的功可以估算求出;根據(jù)動能定理,W合=EK2-EK1,又知EK2=0,則可求EK1,由EK1=,可求出物體勻速運動時的速度;由于物體在4~12m位移內(nèi)做的是非勻變速運動,故無法求出時間.11、AD【答案解析】

衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供得；由萬有引力公式可得運行周期，故半徑越大，運行周期越大，故A正確．由萬有引力公式可得運行線速度，故半徑越大，運行速度越??；故B錯誤；由可知，衛(wèi)星的質(zhì)量一定時，軌道半徑越大，它需要的向心力越小，選項C錯誤，D正確.12、BD【答案解析】

AB.滑塊和小球系統(tǒng)在水平方向動量守恒，設當小球通過最高點時滑塊的位移大小為x，由系統(tǒng)水平方向的動量守恒，得：mv3-MV'=0，將式兩邊同乘以△t，得：mv3△t-MV'△t=0，因此式對任意時刻附近的微小間隔△t都成立，累積相加后，有：則，解得，故A錯誤，B正確；CD.當小球擊中滑塊右側軌道位置與小球起始位置點間的距離為y，則：，解得：，故C錯誤，D正確。故選BD.點睛：此題實質(zhì)上是“人船模型”，對球和滑塊水平方向平均動量守恒，注意球和滑塊的位移都是相對地面的位移.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、天平連接外力對物體所做的功等于物體動能的增量【答案解析】

（1）[1]．要計算小車的動能變化，還需要測量小車的質(zhì)量，故還需要天平；（2）[2]．平衡摩擦力時應取下鉤碼，連接長紙帶，木板右端適當墊高，使小車能勻速運動，即在紙帶上打出的點跡是均勻的；（3）[3]．根據(jù)功的定義可知外力做功為；[4][5]．根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度推論可得打到A點時的速度為打到E點時的速度為故小車的動能量為若圖像的斜率為1，即，故故可得出結論是外力對物體所做的功等于物體動能的增量．【答案點睛】本題考查探究功和速度變化關系的實驗，關鍵是明確合力的功、動能的變化如何測量，要從實驗原理角度分析誤差產(chǎn)生的原因和減小方法，不難．14、50.00【答案解析】

標尺讀數(shù)時，注意最小刻度為十分度，需讀到最小刻度的下一位；光電門的寬度很小，可平均速度代替瞬時速度；動能和勢能減少量，根據(jù)基本公式求解即可?！绢}目詳解】第一空．標尺讀數(shù)：；第二空第三