河北省新2023年物理高一下期末綜合測(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請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，用硬質(zhì)輕桿固定的兩個(gè)小球A、B分別處于光滑的豎直墻面和斜面上，且在同一豎直平面內(nèi)．用水平向左的推力F作用于B球，兩球在圖示位置靜止．現(xiàn)改變力F的大小使B球沿斜面向上移動(dòng)一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球在虛線位置重新平衡．重新平衡后與移動(dòng)前相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．推力F變大 B．斜面對(duì)B的彈力變大C．墻面對(duì)A的彈力變小 D．輕桿受到作用力變大2、一臺(tái)抽水機(jī)每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不計(jì)額外功的損失，這臺(tái)抽水機(jī)保持輸出功率不變的前提下，半小時(shí)內(nèi)能做多少功（）()A． B． C． D．3、(本題9分)2018年4月10日，中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首個(gè)海外中心舉行揭牌儀式．衛(wèi)星、為北斗系統(tǒng)內(nèi)的兩顆衛(wèi)星，設(shè)它們圍繞地球做勻速圈周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，則它們的角速度、線速度、加速度和周期之比正確的是（）A．B．C．D．4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的小球用一輕質(zhì)彈簧相連，置于光滑水平面上，今以等值反向的力分別作用于兩小球上，則由兩小球與彈簧組成的系統(tǒng)（）A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 B．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒C．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 D．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒5、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，則力F所做的功為（）A．FLsinθ B．mgLcosθC．FL(1-cosθ) D．mgL(1-cosθ)6、(本題9分)下列對(duì)幾種物理現(xiàn)象的解釋中，正確的是()A．砸釘子時(shí)不用橡皮錘，只是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B．跳高時(shí)在沙坑里填沙，是為了減小沖量C．在推車時(shí)推不動(dòng)是因?yàn)橥屏Φ臎_量為零D．動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力的作用，兩個(gè)物體將同時(shí)停下來(lái)7、(本題9分)如圖右所示，物體A、B用細(xì)繩連接后跨過(guò)滑輪，A靜止在傾角為30°的斜面上，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由30°增大到45°，系統(tǒng)仍能保持靜止．則斜面傾角增大后與增大前相比，下列說(shuō)法正確的是（）A．繩子對(duì)物體A的拉力將增大B．物體A對(duì)斜面的壓力將減小C．物體A受到的靜摩擦力增大D．物體A受到的合力將增大8、如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個(gè)質(zhì)量為的小球恰好能通過(guò)軌道最高點(diǎn)在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。取桌面為重力勢(shì)能的參考面，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其機(jī)械能E、動(dòng)能、向心力、速度的平方，它們的大小分別隨距桌面高度h的變化圖像正確的是A．B．C．D．9、(本題9分)如圖所示．在豎直平面內(nèi)有光滑軌道ABCD，其中BC是半徑為R的四分之一圓弧軌道，AB是豎直軌道，CD是水平軌道．AB與BC相切于B點(diǎn)，CD與BC相切于C點(diǎn)．—根長(zhǎng)為2R的輕桿兩端分別固定著兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同小球P、Q（視為質(zhì)點(diǎn)），從Q與B等高處由靜止釋放．兩球滑到水平軌道上．重力加速度為g．則下列說(shuō)法中正確的是A．下滑的整個(gè)過(guò)程中P球機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．Q球過(guò)C點(diǎn)的速度大小為D．下滑的整個(gè)過(guò)程中Q球機(jī)械能增加量為mgR10、(本題9分)用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力可以為零B．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度是0C．小球做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是√gRD．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)小球的作用力可以與球所受重力方向相反11、(本題9分)如圖所示，點(diǎn)L1和點(diǎn)L2稱為地月連線上的拉格朗日點(diǎn)．在L1點(diǎn)處的物體可與月球同步繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)．在L2點(diǎn)處附近的飛行器無(wú)法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點(diǎn)繞行．我國(guó)中繼星鵲橋就是繞L2點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，嫦娥四號(hào)在月球背面工作時(shí)所發(fā)出的信號(hào)通過(guò)鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號(hào)傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時(shí)的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點(diǎn)的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為D．處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a212、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的3顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）A．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一軌道上的b，b減速可等候同一軌道上的cD．a(chǎn)衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大，機(jī)械能不變二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)為驗(yàn)證在自由落體過(guò)程中物體的機(jī)械能是守恒的，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中A為電磁鐵，B為光電門．有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球通過(guò)電磁鐵從A處由靜止釋放，下落過(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門，測(cè)得A、B間的距離為H，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，且小球直徑d遠(yuǎn)小于A、B間的距離H．則：

（1）小球經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)的速度vB表達(dá)式為_____；

（2）多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出-H的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)圖線斜率k=________時(shí)（用已知量g、d表示），可判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒；

（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增加量△Ek總是稍小于重力勢(shì)能減少量△EP，增加下落高度后，△EP-△Ek將_______增加（選填“增加”、“減小”、“不變”）．14、（10分）(本題9分)關(guān)于“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．通過(guò)同時(shí)改變小車的質(zhì)量m及受到的拉力F的研究，能歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系B．通過(guò)保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力的研究，就可以歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系C．通過(guò)保持小車受力不變，只改變小車質(zhì)量的研究，就可以得出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系D．先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，甲物體的速度是6m/s，乙物體的速度是2m/s，碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度都是4m/s.求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧槽固定在小車上，槽兩端等高．有一質(zhì)量為m的小球在圈弧槽中最低點(diǎn)相對(duì)圓弧槽靜止，小球和小車起以大小為的速度沿水平面向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車遇到障礙物時(shí)突然停止不動(dòng)．小球可視為質(zhì)點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力，重加速度為g，求：（1）小車停止瞬間，小球?qū)A弧槽最低點(diǎn)的壓力大?。唬?）小車停止后，小球相對(duì)圓弧槽最低點(diǎn)上升的最大高度可能值．17、（12分）(本題9分)如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過(guò)繩子連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長(zhǎng)度l＝4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g＝10m/s2，求：（1）若圓環(huán)恰能下降h＝3m，A和B的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？（2）若圓環(huán)下降h＝3m時(shí)的速度vB＝5m/s，則A和B的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）不管A和B的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h＝3m時(shí)的速度不可能超過(guò)多大？

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、C【答案解析】先對(duì)小球A受力分析，受重力、墻壁的支持力、輕桿的彈力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：F彈=；FN=mgtanα；由于α減小，墻面對(duì)A的彈力減小，輕桿對(duì)A的彈力變?。还蔆正確，D錯(cuò)誤；再對(duì)AB整體受力分析，受重力(M+m)g、斜面支持力N、墻壁支持力FN、推力F，如圖所示；根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：Nsinβ+FN=F；Ncosβ=（m+M）g；解得：F=（m+M）gtanβ+mgtanα；N=；由于α減小，β不變，則推力F減?。恍泵鎸?duì)B的彈力不變；故B錯(cuò)誤；故選C．點(diǎn)睛：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．本題也可以利用圖解法來(lái)分析；注意整體法和隔離法的應(yīng)用．2、C【答案解析】

抽水機(jī)1秒鐘內(nèi)做的功是：所以抽水機(jī)的功率為：抽水機(jī)半小時(shí)做的功是：.A．與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．與分析相符，故C正確.D．與分析不符，故D錯(cuò)誤.3、B【答案解析】

根據(jù)，，解得，則，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由，則，選項(xiàng)B正確；由，則，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由，則，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.【答案點(diǎn)睛】關(guān)于天體問題一定要掌握兩個(gè)關(guān)系：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由萬(wàn)有引力提供；星球表面的物體受到的重力等于萬(wàn)有引力．4、A【答案解析】如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力，或者外力的沖量矢量和為零，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒，所以A正確．5、D【答案解析】

小球在緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，水平力F是變力，不能通過(guò)功的公式求解功的大小，根據(jù)動(dòng)能定理得解得：A.FLsinθ與分析不相符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.mgLcosθ與分析不相符，故B項(xiàng)與題意不相符；C.FL(1-cosθ)與分析不相符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.mgL(1-cosθ)與分析相符，故D項(xiàng)與題意相符。6、D【答案解析】

A．橡皮錘擊釘時(shí)，橡皮錘具有彈性，具有緩沖作用，作用時(shí)間較鐵錘擊釘長(zhǎng)，根據(jù)動(dòng)量定理，作用力較小，所以不易將釘子釘進(jìn)物體里，故A錯(cuò)誤；B．跳高時(shí)，在沙坑里填沙，是為了緩沖，增加人與地面的作用時(shí)間，減小作用力，并不是為了減小沖量，故B錯(cuò)誤；C．在推車時(shí)推不動(dòng)，車所受的合力為零，合力的沖量為零，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理-f?t=0-P動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受相同的制動(dòng)力的作用時(shí)，兩車經(jīng)過(guò)相等時(shí)間停下來(lái)，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故D正確。故選D。7、BC【答案解析】設(shè)A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m．對(duì)物體B受力分析，受重力mg和拉力T，由二力平衡得到：T=mg，則知細(xì)繩對(duì)A的拉力不變，故A錯(cuò)誤．對(duì)物體A受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，如圖所示：因不知道與T=mg的大小關(guān)系，故靜摩擦力可能向上，可能為零，也可能向下，則靜摩擦力的大小變化情況無(wú)法判斷，故C錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件得：，解得，當(dāng)不斷變大時(shí)，斜面對(duì)A的支持力N不斷減小，則斜面對(duì)A的壓力減?。蔅正確，物體A保持靜止，合力為零，不變，故D錯(cuò)誤；選B．【答案點(diǎn)睛】先對(duì)物體B受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到拉力等于物體B的重力；再對(duì)物體A受力分析，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件列式分析．8、CD【答案解析】

根據(jù)豎直平面內(nèi)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件，結(jié)合機(jī)械能守恒定律分析即可解題?！绢}目詳解】AB．小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點(diǎn)：，則在最高點(diǎn)小球的動(dòng)能：（最小動(dòng)能），在最高點(diǎn)小球的重力勢(shì)能：，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能的和不變，機(jī)械能守恒，即：，故AB錯(cuò)誤；CD．小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡(jiǎn)得：，，故C、D正確。【答案點(diǎn)睛】本題主要考查了豎直圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用，屬于中等題型。9、BD【答案解析】A、P球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕桿要做功，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B、把兩個(gè)球和輕桿作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究的話，除了重力和系統(tǒng)內(nèi)的彈力做功，沒有別的力做功，符合機(jī)械能守恒的條件，故B錯(cuò)誤；C、Q球過(guò)C點(diǎn)時(shí),桿與豎直方向的夾角的余弦:,故;

根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

桿不可伸長(zhǎng),故兩個(gè)球沿著桿方向的分速度相等,故:

聯(lián)立計(jì)算得出:

故C錯(cuò)誤;

D、下滑的整個(gè)過(guò)程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

計(jì)算得出:

故Q球機(jī)械能增加量為:;所以D選項(xiàng)是正確的;綜上所述本題答案是：D10、AC【答案解析】A、小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)，向心力可能等于重力，此時(shí)拉力為零，故A正確；B、C、小球剛好能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)滿足的條件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【答案點(diǎn)睛】圓周運(yùn)動(dòng)問題重在分析向心力的來(lái)源，利用牛頓第二定律列方程，記住剛好能過(guò)最高點(diǎn)的臨界情況．11、BD【答案解析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應(yīng)小于逃逸速度，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為t要小于，故C錯(cuò)誤；D、由a=rω可知處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.12、AB【答案解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有有：A、線速度，可知軌道半徑小的線速度大，故A正確；B、向心加速度知，軌道半徑小的向心加速度大，故B正確；C、c加速前萬(wàn)有引力等于圓周運(yùn)動(dòng)向心力，加速后所需向心力增加，而引力沒有增加，故C衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，故不能追上同一軌道的衛(wèi)星b，所以C錯(cuò)誤；D、a衛(wèi)星由于阻力，軌道半徑緩慢減小，根據(jù)可知其線速度將增大，但由于克服阻力做功，機(jī)械能減小。故D錯(cuò)誤。故選：AB。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、d/t增加【答案解析】【分析】由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容；解：(1)已知經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度，故；(2)若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒，則有：；即，解得：，結(jié)合圖象，則有：；(3)由于該過(guò)程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，,則將增加；14、D【答案解析】

驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)，是利用控制變量法，探究加速度a與合外力F、物體質(zhì)量m的關(guān)系，故D正確，ABC錯(cuò)誤。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、【答案解析】

設(shè)甲方向?yàn)檎较颍鲎睬昂笙到y(tǒng)動(dòng)量守恒代入數(shù)據(jù)可得解得16、（1）（2），【答案解析】

(1)小車停止瞬間，小球以速度沿圓弧槽做圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)在圓弧槽最低點(diǎn)小球所受支持