河南省開封五縣聯(lián)考2023學(xué)年物理高一下期末達(dá)標(biāo)測(cè)試試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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(cuò)選和不選得零分）1、下列說法中不正確的是A．物質(zhì)是由大量的分子組成的B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C．懸浮微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著；液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D．物體不能無限的被壓縮，是因?yàn)榉肿又g只存在斥力2、左端封閉右端開口粗細(xì)均勻的倒置U形玻璃管，用水銀封住兩部分氣體，靜止時(shí)如圖所示，若讓管保持豎直狀態(tài)做自由落體運(yùn)動(dòng)，則（）A．氣體柱Ⅰ長(zhǎng)度減小B．氣體柱Ⅱ長(zhǎng)度將增大C．左管中水銀柱A將上移D．右管中水銀面將下降3、(本題9分)高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在啟動(dòng)階段，列車的動(dòng)能（）A．與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B．與它的位移成正比C．與它的速度成正比D．與它的速度的大小成正比4、(本題9分)如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的均勻光滑小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，三角劈與小球的接觸點(diǎn)為P，小球重心為O，PO的連線與豎直方向的夾角為θ．則三角劈對(duì)小球的彈力（）A．方向豎直向上，大小為mgB．方向豎直向上，大小為mgcosθC．方向沿PO向上，大小為D．方向沿PO向上，大小為mgtanθ5、質(zhì)量為0.5kg的小球從A到B做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B間距為10m,取g=10m/s2.小球從A到B運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是：A．重力做功-50JB．動(dòng)能增加50JC．重力勢(shì)能減少100JD．機(jī)械能減少100J6、(本題9分)如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g．當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg7、(本題9分)質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)和2L的不伸長(zhǎng)繩上。先將小球拉至同一水平位置(如圖示)從靜止釋放，當(dāng)二繩豎直時(shí)，則（）A．兩球速度一樣大 B．兩球的動(dòng)能一樣大C．兩球的機(jī)械能一樣大 D．兩球所受的拉力一樣大8、(本題9分)甲、乙兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度高于甲的運(yùn)行高度．兩衛(wèi)星軌道均可視為圓形軌道．以下判斷正確的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在運(yùn)行時(shí)，能經(jīng)過北極正上方9、(本題9分)如圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧一直保持豎直）（）A．小球的機(jī)械能先增大后減小B．小球的重力勢(shì)能一直減小C．小球的動(dòng)能先增大后減小D．彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大10、(本題9分)2016年1月11日，中國(guó)正式立項(xiàng)首次火星探測(cè)任務(wù)，并將于2020年左右發(fā)射一顆火星探測(cè)衛(wèi)星．假定顆探測(cè)衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，這顆衛(wèi)星在地球表面的發(fā)射速度為，則以下關(guān)系正確的是A．v跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)B．C．D．11、(本題9分)沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時(shí)刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說法正確的是（）A．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為40cm，相對(duì)平衡位置的位移為零B．圖中質(zhì)點(diǎn)b的加速度在增大C．若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸為20mD．從圖示時(shí)刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并沿y軸正方向振動(dòng)做減速運(yùn)動(dòng)E.若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50Hz12、(本題9分)在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步．以下說法正確的是（）A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論B．開普勒利用行星運(yùn)行的規(guī)律，并通過月地檢驗(yàn)，得出了萬有引力定律C．卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法D．伽利略利用銅球沿斜槽滾下的實(shí)驗(yàn)，推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)．這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量為m的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H;質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于點(diǎn)當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)點(diǎn)到球心的距離為L(zhǎng)，且細(xì)線與豎直線之間夾角為α;球A由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直方向夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D，用來記錄球B的落點(diǎn)。用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示碰撞前后兩球A、B的動(dòng)量(設(shè)兩球A、B碰前的動(dòng)量分別為PA、PB碰后動(dòng)量分別為P’A、P’B)，則PA＝_______，P’A＝______，P’B＝______14、（10分）(本題9分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄下?lián)豕鈺r(shí)間t，測(cè)出AB之間的距離h．（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量下列哪個(gè)物理量______．A．A點(diǎn)與地面間的距離HB．小鐵球的質(zhì)量mC．小鐵球從A到B的下落時(shí)間tABD．小鐵球的直徑d（2）小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=______，若下落過程中機(jī)械能守恒，則與h的關(guān)系式為：=____________．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）將輕質(zhì)彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為4m的小球由靜止釋放，小球下降的最大高度為l?，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的物塊P接觸但不連接。AB是水平軌道，B端與半徑為l的半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。用外力緩慢推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮長(zhǎng)度l，然后靜止釋放，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，剛好能到達(dá)半圓軌道的D點(diǎn)。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，釋放時(shí)PB距離為2l，重力加速度大小為g。求：（1）釋放時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；（2）物塊P到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)所受的支持力大??；（3）從半圓軌道B點(diǎn)到D點(diǎn)過程摩擦力對(duì)物塊P做的功。16、（12分）(本題9分)宇航員駕駛宇宙飛船成功登上月球，他在月球表面做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在停在月球表面的登陸艙內(nèi)固定一傾角為θ＝30°的斜面，讓一個(gè)小物體以速度v0沿斜面上沖，利用速度傳感器得到其往返運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，圖中t0已知．已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響．求：(1)月球的密度ρ；(2)宇宙飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度v1．17、（12分）(本題9分)如圖，豎直平面內(nèi)粗糙直桿與半徑為R＝2.1m的光滑1/4圓弧軌道平滑連接，直徑略大于桿截面直徑的小環(huán)質(zhì)量為m＝2kg．與豎直方向成α＝37°的恒力F作用在小環(huán)上，使它從A點(diǎn)由靜止開始沿桿向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到半圓弧軌道左端B點(diǎn)時(shí)撤去F，小環(huán)沿圓軌道上滑到最高點(diǎn)C處時(shí)與軌道無彈力作用．AB間的距離為1m，小環(huán)與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）小環(huán)在C處時(shí)的速度大小；（2）小環(huán)在B處時(shí)的速度大??；（3）恒力F的大小．

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)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(cuò)選和不選得零分）1、D【答案解析】

A．物質(zhì)是由大量的分子組成的，此說法正確，選項(xiàng)A不符合題意；B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，此說法正確，選項(xiàng)B不符合題意；C．懸浮微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著；液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，此說法正確，選項(xiàng)C不符合題意；D．分子間同時(shí)存在斥力和引力，物體不能無限的被壓縮，是因?yàn)榉肿又g存在斥力，此說法不正確，選項(xiàng)D符合題意；2、A【答案解析】

設(shè)大氣壓強(qiáng)為，由圖示可知，封閉氣體壓強(qiáng)：當(dāng)U型管做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，水銀處于完全失重狀態(tài)，對(duì)封閉氣體不產(chǎn)生壓強(qiáng)，封閉氣體壓強(qiáng)都等于大氣壓。AD.氣柱I的壓強(qiáng)變大，溫度不變，由玻意耳定律可知，氣體體積變小，氣柱長(zhǎng)度變小，右管中的水銀面上升，故A正確，D錯(cuò)誤；BC.Ⅱ部分氣體壓強(qiáng)不變，溫度不變，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體體積不變，氣柱長(zhǎng)度不變，左管中水銀柱A不動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤。3、B【答案解析】

因列車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有：v=at，而動(dòng)能表達(dá)式Ek=mv2=ma2t2，可知?jiǎng)幽芘c所經(jīng)歷的時(shí)間平方成正比，故A錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)能定理，則有：F合x=mv2?0，可知，動(dòng)能與它的位移成正比，故B正確；由動(dòng)能表達(dá)式Ek=mv2，可知，動(dòng)能與它的速度平方成正比，故CD錯(cuò)誤；故選B．4、C【答案解析】

彈力中點(diǎn)線接觸時(shí)方向垂直于線，即三角劈對(duì)球的彈力垂直于過P點(diǎn)的球的切線，然后根據(jù)平衡條件求彈力的大?。畬?duì)小球受力分析，三角劈對(duì)小球的彈力方向沿PO向上，采用合成法，如圖，由幾何知識(shí)得故選C．5、B【答案解析】

A.小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，下降過程重力做正功，；故A錯(cuò)誤.B.小球下落只由重力做功，由動(dòng)能定理可知，則動(dòng)能增加50J；故B正確.C.由重力做功的功能關(guān)系，則重力做正功50J，重力勢(shì)能減少50J；故C錯(cuò)誤.D.小球自由落體的過程，只有重力做功，則小球和地球的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的機(jī)械能不變；故D錯(cuò)誤.6、C【答案解析】試題分析：小圓環(huán)到達(dá)大圓環(huán)低端時(shí)滿足：，對(duì)小圓環(huán)在最低點(diǎn)，有牛頓定律可得：；對(duì)大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：牛頓定律及物體的平衡．7、CD【答案解析】A球和B球在下落過程中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，設(shè)釋放時(shí)的水平面為零勢(shì)能點(diǎn)，所以兩球的機(jī)械能在運(yùn)動(dòng)過程中總為零，故兩球的機(jī)械能相等，C正確。過程中A球的重力做功為mgl，B球的重力做功為2mgl，所以在豎直方向上A球的動(dòng)能為mgl，B球的動(dòng)能為2mgl，AB錯(cuò)誤，在豎直方向是TA-mg=mv8、AC【答案解析】

衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供有，所以有：周期，因?yàn)榧椎能壍栏叨刃∮谝业能壍栏叨?，故甲的周期小于乙的周期，故A正確；因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁墙匦l(wèi)星的運(yùn)行速度可知，乙的軌道大于地球的半徑，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B錯(cuò)誤；加速度，因?yàn)榧椎能壍栏叨刃∮谝业能壍栏叨龋始椎募铀俣却笥谝业募铀俣龋蔆正確；甲是同步衛(wèi)星，甲的軌道只能在赤道上空，故甲在運(yùn)行時(shí)不能經(jīng)過北極正上方，所以D錯(cuò)誤．9、BCD【答案解析】

解答本題需要掌握：正確判斷物體機(jī)械能是否守恒；正確分析小球下落過程中彈簧彈力的變化從而進(jìn)一步明確速度、加速度的變化情況；弄清小球下落過程中的功能轉(zhuǎn)化，小球和彈簧接觸直至壓縮最短過程中，彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，因此小球機(jī)械能減小。【題目詳解】A項(xiàng)：小球下落過程中小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但是小球機(jī)械能不守恒，因下落過程中彈簧彈力對(duì)其做負(fù)功，所以小球機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：小球在下落過程中，重力做正功，所以重力勢(shì)能一直減小，故B正確；C項(xiàng)：小球下落和彈簧接觸過程中，開始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧彈力等于重力時(shí)速度最大，然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，故其動(dòng)能先增大后減小，故C正確；D項(xiàng)：小球下落將彈簧壓縮，所以彈簧的彈性勢(shì)能一直在增大，故D正確。【答案點(diǎn)睛】彈簧問題往往是動(dòng)態(tài)變化的，分析這類問題時(shí)用動(dòng)態(tài)變化的觀點(diǎn)進(jìn)行，同時(shí)注意其過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系。10、AD【答案解析】

A．探測(cè)衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力可得，v跟火星的質(zhì)量有關(guān)，與到火星的中心的距離有關(guān)，跟地球的質(zhì)量與半徑均無關(guān)，故A正確；B．由于探測(cè)衛(wèi)星到火星的中心的距離未知，所以無法確定衛(wèi)星繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小，故B錯(cuò)誤；CD．第一宇宙速度為7.9km/s，第二宇宙速度為

11.2km/s，第三宇宙速度為

16.7km/s，火星探測(cè)器要脫離地球的引力作用范圍，但仍在太陽系內(nèi)，故火星探測(cè)器的發(fā)射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正確，C錯(cuò)誤；故選AD．【答案點(diǎn)睛】第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度，第二宇宙速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度．11、BDE【答案解析】

A．由圖象可知波長(zhǎng)為又波速為則該列波的周期為那么經(jīng)過0.01s，質(zhì)點(diǎn)a振動(dòng)了半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為40cm，應(yīng)在負(fù)向最大位移處，所以A錯(cuò)誤；B．根據(jù)同側(cè)法可以判斷b質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，也就是遠(yuǎn)離平衡位置，所以回復(fù)力在增大，加速度在增大，所以B正確；C．由圖象已知該波的波長(zhǎng)是4m，要想發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，要求障礙物的尺寸與機(jī)械波的波長(zhǎng)差不多或更小，所以障礙物20m不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過0.01s，質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)了半個(gè)周期，圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b正沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，所以可知過半個(gè)周期后，該質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置上方且沿y軸正方向振動(dòng)，速度在減小，所以D正確；E．該波的周期是0.02s，所以頻率為所以若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，那么另一列波的頻率也是50Hz，所以E正確。故選BDE。12、CD【答案解析】伽利略用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故A錯(cuò)誤．牛頓通過月地檢驗(yàn)，得出了萬有引力定律，故B錯(cuò)誤．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測(cè)出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法，故C正確．伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論，并運(yùn)用數(shù)學(xué)方法得出了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D正確．故選CD．【答案點(diǎn)睛】本題屬于物理學(xué)史和常識(shí)性，根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的物理學(xué)成就和研究方法進(jìn)行解答．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、mA2gL(1-cosα)【答案解析】

[1]小球從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

mAgL（1-cosα）=12mAvA2解得：vA則p[2]同理，碰后A的速度v'p[3]碰撞后B球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：S=vBt，豎直方向H=12gt2vB=Sg2H則p14、D【答案解析】

（1）A、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門的距離，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C、利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D、利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確．故選D．（2）利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，故，根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有：，約去質(zhì)量m，即：．【答案點(diǎn)睛】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度，由此可以求出小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，根據(jù)機(jī)械