2023年湖南省株洲市醴陵第二中學、醴陵第四中學高一物理第二學期期末調研試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、平拋物體的初速度為v0，當水平方向分位移與豎直方向分位移相等時的瞬時速率為A．v0 B．2v0 C．. D．2、(本題9分)我國第一顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”已于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭成功發(fā)射升空.假設該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且距離月球表面高度為h，并已知該衛(wèi)星的運行周期為T，月球的直徑為d，萬有引力常量為G，則可求出（）A．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運行的速度v=πd/TB．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑r=d+hC．月球質量D．月球表面的重力加速度3、(本題9分)如圖所示，輕彈簧豎直放置，下端固定．質量為m的小球從彈簧正上方A處由靜止釋放，到B處時接觸彈簧，到C處時速度為1．小球在由A到C的過程中，不計空氣阻力，下列判斷正確的是A．加速度先減小再增大B．B點的速度最大C．小球的機械能守恒D．小球和彈簧組成系統(tǒng)的機械能守恒4、(本題9分)從飛機起飛后，攀升過程中，假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，該過程飛行員()A．一直處于失重狀態(tài)B．一直處于超重狀態(tài)C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)5、(本題9分)在下列情況下機械能守恒的有：A．在空氣中勻速下落的降落傘B．在豎直面做勻速圓周運動的物體C．做自由落體運動的物體D．沿斜面勻速下滑的物體6、(本題9分)魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質量為m、邊長為a的水平放置的勻質三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A．mga B． C． D．7、(本題9分)如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質量為M，子彈的質量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中A．系統(tǒng)的動量不守恒，機械能守恒B．系統(tǒng)的動量守恒，機械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機械能為D．彈簧最大的彈性勢能小于8、(本題9分)如圖所示，可視為質點的小球用不可伸長的結實的細線懸掛起來，將細線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質量，把懸線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍9、(本題9分)放置于固定斜面上的物塊，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直線運動．拉力F和物塊速度v隨時間t變化的圖象如圖，則()A．第1s內(nèi)物塊受到的合外力為0.5NB．物塊的質量為11kgC．第1s內(nèi)拉力F的功率逐漸增大D．前3s內(nèi)物塊機械能先增大后不變10、(本題9分)關于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是A．重力對物體做正功，物體的重力勢能可能增加B．將質量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，物體所減少的重力勢能相等C．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功與物體增加的重力勢能之和D．物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量11、(本題9分)物體僅在力F作用下運動，F(xiàn)的方向與物體運動方向一致，其F－t圖象如圖所示，則物體()A．在t1時刻速度最大B．從t1時刻后便開始返回運動C．在t1時刻加速度最大D．在0～t2時間內(nèi)，速度一直在增大12、一輕質彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質量為M的平板，處在平衡狀態(tài)。一質量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖所示，讓環(huán)自由下落(不計摩擦力)撞擊平板。已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運動，使彈簧伸長()A．若碰撞時間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒B．環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置與h的大小無關C．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的重力勢能等于克服彈簧彈力所做的功D．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題3分)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質量m=1．22㎏的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）。已知打點計時器每隔2．22s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭=3．8m/s2。那么：(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照實驗原理裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；C．釋放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開關打出一條紙帶；D．測量紙帶上某些點間的距離；E.根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。其中操作不當?shù)牟襟E是_______(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點和____點來驗證機械能守恒定律；(3)從O點到所取點，重物重力勢能減少量△EP=______J，動能增加量△Ek=_______J；（結果取3位有效數(shù)字）(4)在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是_________________。14、（10分）(本題9分)用如圖所示裝置做“驗證動能定理”的實驗．為了保證細繩的拉力等于小車所受的合外力，以下操作必要的是__________．A．在未掛鉤碼時，將木板的右端墊高以平衡摩擦力B．在懸掛鉤碼后，將木板的右端墊高以平衡摩擦力C．調節(jié)木板左端定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行D．所加鉤碼的質量盡量大一些三、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)2018年世界杯正在俄羅斯進行，在西班牙與葡萄牙的比賽中，C羅把質量是500g的足球踢出后，某人觀察它在空中的飛行情況，估計上升的最大高度是10m，在最高點的速度為20m/s。請你根據(jù)這個，計算C羅踢球時對足球做的功。16、（12分）(本題9分)如圖所示，在水平軌道右側固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段長度為l=2.5m，上面鋪設特殊材料，小物塊與其動摩擦因數(shù)為μ=0.3，軌道其它部分摩擦不計。水平軌道左側有一輕質彈簧左端固定，彈簧處于原長狀態(tài)?？梢暈橘|點的質量m=1kg的小物塊從軌道右側A點以初速度v0=6m（1）彈簧獲得的最大彈性勢能Ep（2）小物塊被彈簧第一次彈回經(jīng)過圓軌道最低點時的動能Ek（3）當R滿足什么條件時，小物塊被彈簧第一次彈回圓軌道時能沿軌道運動而不會脫離軌道。17、（12分）(本題9分)某汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質量為5t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍?(g取10m/s2)（1）若汽車以額定功率啟動，汽車能達到的最大速度是多少?（2）若汽車以額定功率啟動，當汽車速度達到5m/s時，其加速度是多少?

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、D【答案解析】根據(jù)v1t＝gt2得，t=，豎直分速度vy=gt=2v1．根據(jù)平行四邊形定則知，瞬時速率．故選D.點睛：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解．2、C【答案解析】

A.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運行的速度為故A項與題意不相符；B.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑故B項與題意不相符；C.衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動萬有引力做向心力，即為解得：故C項與題意相符；D.月球表面萬有引力即重力，故有所以，重力加速度為故D項與題意不相符．3、D【答案解析】

AB．小球從A到B過程中做自由落體運動，加速度不變；在B點剛接觸彈簧時，彈力小于重力，物體加速度開始減小，當彈力等于重力時加速度減為零，此時速度最大；然后重力小于彈力，加速度反向增加，直到到達C點時速度減為零，故選項AB錯誤；C．小球剛開始下落一直到與彈簧接觸前，只受重力，小球的機械能守恒，接觸彈簧后，小球的機械能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，所以小球的機械能減小，故C錯誤；D．在整個過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，故D正確；故選D．點睛：此題中掌握機械能守恒的條件是解決問題的關鍵，注意區(qū)分系統(tǒng)的機械能守恒和單個物體機械能守恒的區(qū)別．本題考查分析物體的受力情況和運動情況的能力．4、D【答案解析】解：飛機攀升過程中，假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，飛機向上加速的過程中加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)；飛機向上減速的過程中加速度的方向向下，處于失重狀態(tài)．故選D【點評】失重狀態(tài)：當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度；超重狀態(tài)：當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度．無論超重還是失重，物體本身的質量并沒有變化．5、C【答案解析】降落傘從空中勻速下落，動能不變，重力勢能減少，則其機械能減少，A錯誤；在豎直面做勻速圓周運動的物體，動能恒定，但重力勢能在變化，其機械能變化，B錯誤；做自由落體運動，只受重力，機械能守恒，C正確；沿斜面勻速下滑的物體，動能不變，重力勢能減小，故機械能不守恒，D錯誤．【答案點睛】判斷機械能是否守恒常用三種方法：1、條件法，從功的角度，看是不是只有重力或彈力做功；2、總量法，如動能和勢能的總量變化，機械能一定不守恒．3、從能量的角度，沒有發(fā)生機械能與其他能之間的轉化，機械能守恒，否則，機械能不守恒．6、D【答案解析】

魔方翻倒一次，重心升高h=（-1）a，則推力對它做功至少為；A.mga，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論相符，選項D正確；7、CD【答案解析】

AB.由于子彈射入木塊過程中，二者之間存在著摩擦，故此過程系統(tǒng)機械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過程中，速度逐漸減小到零，所以此過程動量不守恒，故整個過程中，系統(tǒng)動量、機械能均不守恒，故AB錯誤；C.對子彈和木塊由動量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機械能損失，所以最終彈簧彈性勢能小于最初的動能，故D正確．8、AC【答案解析】

A.由機械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關，C正確；D.向心加速度，D錯誤。9、AC【答案解析】由圖可得，0～1s內(nèi)物體的加速度為：；由牛頓第二定律可得：F-mgsinθ=ma；1s后有：F′=mgsinθ；聯(lián)立并將F=5.5N，F(xiàn)′=5.0N代入解得：m=1.0kg，θ=30°；第1

s內(nèi)物塊受到的合外力為F合=ma=1×0.5N=0.5N．故A正確，B錯誤．第1

s內(nèi)拉力F的功率P=Fv，F(xiàn)不變，v增大，則P增大，故C正確．前1s內(nèi)物塊的動能和重力勢能均增大，則其機械能增大．2-3s內(nèi)，動能不變，重力勢能增大，其機械能增大，所以物塊的機械能一直增大．故D錯誤．故選AC．點睛：本題的關鍵先由v-t圖象確定運動情況，然后求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件列方程求解物體的質量和斜面的傾角．10、BD【答案解析】

A.重力對物體做正功，物體的重力勢能減小，故A錯誤；B.將質量相同的物體由同一位置沿不同方向拋出并下落至同一水平面，初末位置的高度差相同，物體所減少的重力勢能相等，故B正確；C.根據(jù)動能定理，用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體克服重力所做的功，故C錯誤；D.物體克服重力做功就是重力做負功.假設上升高度為H，則重力做負功為mgH，重力勢能增加也為mgH,所以相等，所以物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量，故D正確。11、CD【答案解析】

C.根據(jù)牛頓第二定律得，力越大時，加速度越大，由圖象可知t1時刻力F最大，所以加速度最大，則C正確；AB.由圖象知，t1時刻力F開始減小，但方向未發(fā)生變化，所以物體繼續(xù)向前加速運動，所以在t1時刻速度不是最大，AB錯誤；D.由圖象可知在0-t2時間內(nèi)F的方向沒發(fā)生變化，又F的方向與物體運動方向一致，所以物體一直做加速運動，所以D正確；12、AB【答案解析】

A.圓環(huán)與平板碰撞過程，若碰撞時間極短，內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)總動量守恒，由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機械能不守恒，減小的機械能轉化為內(nèi)能，故A正確；B.碰撞后平衡時，有：kx即碰撞后新平衡位置與下落高度h無關，故B正確；CD.碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，它們動能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，彈簧彈性勢能的增加量等于克服彈簧彈力所做的功，故CD錯誤；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC；B；1.88；1.84；重物下落過程中受到阻力【答案解析】（1）B、將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B操作不當；

C、應該先接通電源，后釋放紙帶，否則會引起較大的誤差，故C操作不當；（2）驗證機械能守恒時，我們驗證的是減少的重力勢能ΔEp=mgh（3）減少的重力勢能ΔvB=x（4）由于實驗過程中摩擦阻力的存在，故重力勢能有一部分轉化給了摩擦阻力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，所以導致重力勢能的減少量大于動能的增加量。點睛：只有明確了實驗原理以及實驗的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項實驗操作的具體含義，同時要注意紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度。14、AC【答案解析】

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；同時注意為了讓細繩的拉力等于小車受到的合力，應讓細線與木板平行．【題目詳解】小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，為了在實驗中能夠把細繩對小車的拉力視為小車的合外力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，即在未掛鉤碼時，將木板的右端墊高以平衡摩擦力；并且調節(jié)木板左端定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行；增大鉤碼的重力不會影響此問題；故AC正確，BD錯誤；故選AC．【答案點睛】本題考查驗證動能定理的實驗，要注意明確實驗原理以及實驗步驟，知道實驗中各個步驟的實施辦法及實施的原因．三、計