2023年江西省宜春市宜豐中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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)真空中帶電荷量分別為和的兩個相同的金屬小球，相距一定距離時，相互作用力大小為F，若把它們接觸一下放回原處，它們的相互作用力大小變?yōu)椋ǎ〢． B． C． D．2、(本題9分)如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板A、B帶等量的異種電荷，A板帶負(fù)電荷，B板接地。一帶負(fù)電的粒子固定在A、B兩板中間的一點P處。若將A板向左平移到虛線位置，則P點的電場強度E和該粒子的電勢能EP的變化情況是A．E不變，EPB．E不變，EPC．E改變，EPD．E改變，EP3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩個球，在光滑水平面上沿同一直線相向做勻速直線運動，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B兩球發(fā)生了對心碰撞．對于該碰撞之后的A、B兩球的速度可能值，某實驗小組的同學(xué)們做了很多種猜測，下面的猜測結(jié)果一定無法實現(xiàn)的是()A．=-2m/s，=6m/sB．=-2m/s，=2m/sC．=-1m/s，=3m/sD．=-3m/s，=7m/s4、(本題9分)基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當(dāng)手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響5、下列說法中符合物理史實的是A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．哥白尼創(chuàng)立地心說，“地心說”是錯誤的,“日心說”是對的,太陽是宇宙的中心C．牛頓首次在實驗室里較準(zhǔn)確地測出了萬有引力常量D．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律6、(本題9分)子彈以初速度v0打入兩塊完全相同的木板，并恰好穿過這兩塊木板．假設(shè)子彈在木板中的運動是勻減速直線運動，則子彈穿越第一塊木板后的速度為()A．B．C．D．7、(本題9分)2016年9月15日，我國發(fā)射了空間實驗室“天宮二號”．它的初始軌道為橢圓軌道，近地點M和遠(yuǎn)地點N的高度分別為200km和350km，如圖所示．關(guān)于“天宮二號”在該橢圓軌道上的運行，下列說法正確的是（）A．在M點的速度大于在N點的速度B．在M點的加速度等于在N點的加速度C．在M點的機械能大于在N點的機械能D．從M點運動到N點的過程中引力始終做負(fù)功8、(本題9分)一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)。一質(zhì)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(guān)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9、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度，下列說法中正確的是()A．物體的重力勢能減少2mghB．物體的機械能保持不變C．物體的動能增加2mghD．物體的機械能增加mgh10、如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質(zhì)量不計的繩子使船靠岸，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)船沿水面行駛x米的位移時，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時，人的拉力的瞬時功率為FvcosθD．此時船的加速度為F11、如圖所示，衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用ω、T、v、a分別表示衛(wèi)星運動的角速度、周期、運行速率、向心加速度．下列關(guān)系正確的有A．TA>TB B．vA>vBC．a(chǎn)A<aB D．ωA<ωB12、我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽橫臂的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等．轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的相對大?。畡t關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是A．探究向心力和角速度的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處B．探究向心力和角速度的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處C．探究向心力和半徑的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處D．探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某位同學(xué)利用如圖所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．他通過多次測量記錄了多組對應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，從而畫出了這節(jié)干電池的圖象，如圖所示．由此圖象可以得出這節(jié)干電池的電動勢______V，內(nèi)阻______．14、（10分）(本題2分)在《驗證機械能守恒定律》的實驗中．（2）下列實驗操作順序正確合理的一項是____（填序號）A．先將固定在重物上的紙帶穿過打點計時器，再將打點計時器固定在鐵架臺上B．先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源C．先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源D．先取下固定在重物上的打好點的紙帶，再切斷打點計器的電源（2）已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=2．8m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量2．00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A，B，C，D作為測量的點，經(jīng)測量知道A，B，C，D個點到O點的距離分別為3．22cm，4．28cm，5．4cm，6．73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少等于_______J，動能增加量等于_______J．（計算結(jié)果留三位有效數(shù)字）實驗結(jié)論是三、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)如圖所示，水平傳送帶以5m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的A點，隨傳送帶運動到B點，小物塊從C點沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道（已知B、C在同一豎直線上），之后沿CD軌道作圓周運動，離開D點后水平拋出，已知圓弧半徑R=0.9m，軌道最低點為D，D點距水平面的高度h=0.8m，（，忽略空氣阻力），試求：(1)小物塊剛進(jìn)入圓軌道時速度的最小值；(2)若要讓小物塊從D點水平拋出后能垂直碰擊傾斜擋板底端E點，擋板固定放在水平面上，已知擋板傾角θ=60°，傳送帶長度AB=1.5m，求物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ。16、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑的圓錐體頂部用長為L=0.5m的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m=lkg的小球，因錐體固定在水平面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為θ=37°，物體繞軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球靜止時細(xì)線與母線給好平行，已知sin37°=0.6，cos37°17、（12分）(本題9分)如圖所示，粗糙水平桌面上有一輕質(zhì)彈簧左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量為m=0.2kg的物塊將彈簧由B點緩慢壓縮至C點后由靜止釋放，彈簧在C點時儲存的彈性勢能Ep=3.2J，物塊飛離桌面后恰好P點沿切線落入圓軌道。已知物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不計空氣阻力，求∶(1)物塊通過P點的速度大??；(2)物塊經(jīng)過軌道最高點M時對軌道的壓力大小；(3)C、D兩點間的距離；

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（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，錯選和不選得零分）1、C【答案解析】

接觸前庫侖力：，接觸后分開，兩小球的電荷都為，則庫侖力，A.不符合題意，A錯誤B.不符合題意，B錯誤C.符合題意，C正確D.不符合題意，D錯誤2、A【答案解析】

據(jù)題可知，電容器所帶電量Q不變，根據(jù)C=QU、C=εS4πkd、E=Ud,得E=4πkQεS，則知電場強度E不變，【答案點睛】本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵要掌握C=QU、C=εS4πkd、3、D【答案解析】

設(shè)每個球的質(zhì)量均為m，碰前系統(tǒng)總動量，碰前的總機械能；A.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=20m，動量守恒，機械能守恒，故A可能實現(xiàn)，不符合題意；B.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=4m，動量守恒，機械能不增加，故B可能實現(xiàn)，不符合題意；C.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=5m，動量守恒，機械能不增加，故C可能實現(xiàn)，不符合題意；D.碰后總動量P′=4m，總機械能E′=29m，動量守恒，機械能增加，違反能量守恒定律，故D不可能實現(xiàn)，符合題意故選D．4、C【答案解析】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【題目詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．5、D【答案解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，選項A錯誤；哥白尼創(chuàng)立日心說，現(xiàn)在看來“地心說”和“日心說”都是錯誤的,太陽并不是宇宙的中心，選項B錯誤；卡文迪許首次在實驗室里較準(zhǔn)確地測出了萬有引力常量，選項C錯誤；牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，選項D正確；故選D.6、C【答案解析】

由題可知子彈穿過兩塊木板的動能損失相同，設(shè)子彈在穿越第一塊木板后的速度為v1、子彈的質(zhì)量為m，則有，整理有，故C正確．7、AD【答案解析】

A．根據(jù)開普勒第二定律知，“天宮二號”在近地點的速度大于遠(yuǎn)地點的速度，即在M點的速度大于在N點的速度，故選選項A正確；B．“天宮二號”在M點受到的地球引力大于在N點的引力，由牛頓第二定律知在M點的加速度大于在N點的加速度，故選項B錯誤；C．“天宮二號”沿橢圓軌道運行的過程中，只有地球的引力做功，故其機械能守恒，故選項C錯誤；D．從M點運動到N點的過程中引力與速度的夾角為銳角，所以引力做負(fù)功，故選項D正確．8、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(yuǎn)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(zhuǎn)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(guān)，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；9、CD【答案解析】

重力勢能的變化量等于重力對物體做的功．只有重力對物體做功，物體的機械能才守恒．根據(jù)動能定理研究動能的變化量．根據(jù)動能的變化量與重力的變化量之和求解機械能的變化量?！绢}目詳解】A項：由質(zhì)量為m的物向下運動h高度，重力做功為mgh，則物體的重力勢能減小mgh，故A錯誤；B、依題物體的加速度為2g，說明除重力做功之外，還有其他力對物體做功，物體的機械能應(yīng)增加，故B錯誤；

C項：合力對物體做功W=mah=2mgh，根據(jù)動能定理得知，物體的動能增加2mgh，故C正確；D項：由上物體的重力勢能減小mgh，動能增加2mgh，則物體的機械能增加mgh，故D正確。故選：CD?！敬鸢更c睛】本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機械能變化有關(guān)。10、CD【答案解析】

A.船運動的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動速度的合速度。如圖1所示根據(jù)平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項與題意不相符；B.如圖2可知，當(dāng)船前進(jìn)的距離為x時，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項與題意不相符；C.船行駛x米位移時v人=vcosθ，人的拉力的瞬時功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項與題意相符；D.對小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項與題意相符。11、ACD【答案解析】

萬有引力提供衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動的向心力，則，解得；；；，則由于rA>rB，則TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故選項ACD正確，B錯誤.12、ACD【答案解析】

在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法．AB.在探究向心力和角速度的關(guān)系時，要保持其余的物理量不變，則需要半徑、質(zhì)量都相同，則需要將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處．故A正確，B錯誤；C.探究向心力和半徑的關(guān)系時，要保持其余的物理量不變，則需要質(zhì)量、角速度都相同，如角速度相同，則應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，故C正確．D.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，即將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處，故D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、1.340.9【答案解析】(1)由閉合電路歐姆定律E=U+Ir，得U=E-Ir．故電源的U?I圖象與U軸的交點表示電源的電動勢大?。篍=1.34V，圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻為：r==0.9Ω；點睛：電壓的U-I圖象與縱軸的交點坐標(biāo)值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻．14、B7.34.56【答案解析】試題分析：（2）應(yīng)先將打點計時器固定在鐵架臺上，再將紙帶穿過打點計時器，最后將紙帶固定在重物上，故A錯誤；先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源，然后釋放重物，故B正確；、如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故C錯誤；實驗結(jié)束應(yīng)立即切斷電源以防儀器的損壞，然后再取下固定在重物上的打好點的紙帶，故D錯誤．（2）重物由O點運動到C點，重力勢能的減小量，在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：，則動能的增加量，由此得出結(jié)論，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體的機械能守恒．考點：驗證機