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，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，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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖為廈門觀音山夢海岸度假區的摩天輪，是游客喜愛的娛樂項目之一．假設摩天輪座與艙中的游客均可視為質點，座艙在豎直面內做勻速圓周運動A．游客在各個位置的線速度都相同B．所有游客的加速度都相同C．摩天輪轉動時，游客始終處于平衡狀態D．游客經過最低點時處于超重狀態2、(本題9分)如圖，一個質量為m的剛性圓環套在粗糙的豎直固定細桿上，圓環的直徑略大于細桿的直徑，圓環的兩邊與兩個完全相同的輕質彈簧的一端相連，輕質彈簧的另一端相連在和圓環同一高度的墻壁上的P、Q兩點處，彈簧的勁度系數為k，開始時圓環處于O點，彈簧處于原長狀態且原長為l，細桿上的A、B兩點到O點的距離都為l，將圓環拉至A點由靜止釋放，重力加速度為g，對于圓環從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是A．圓環通過O點的加速度小于gB．圓環與兩彈簧組成的系統機械能不守恒C．圓環在O點的速度為D．圓環在B點的速度為23、(本題9分)在地球兩極和赤道的重力加速度大小分別為g1、g2，地球自轉周期為T，萬有引力常量為G，若把地球看作為一個質量均勻分布的圓球體，則地球的密度為A． B．C． D．4、2019年國際乒聯總決賽男單決賽中樊振東4：1擊敗馬龍奪得男單冠軍。如圖所示是樊振東比賽中的某次回球情景，接觸球拍前乒乓球的速度是90km/h，樊振東將乒乓球反方向回擊后速度大小變為126km/h，已知乒乓球的質量是2.7g，設乒乓球與乒乓球拍的作用時間為0.002s。對于此次回擊過程，下列說法正確的是（）A．兵兵球被擊打時的加速度大小為5000m/s2 B．乒乓球被擊打時的加速度大小為30000m/s2C．乒乓球拍對乒乓球的平均作用力大小為13.5N D．乒乓球拍對乒乓球的平均作用力大小為8.1×104N5、(本題9分)踢毽子是我國一項大眾喜歡的傳統健身運動。毽子被人們譽為“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托構成，如圖所示。在某次踢鍵子的過程中，毽子離開腳后，恰好沿豎直方向向上運動，到達最高羽毛點后又向下落回。毽子在運動過程中受到的空氣阻力不可忽略。毽子離開腳后，在向上運動的過程中，它的速度()A．變小 B．不變 C．變大 D．先變大后變小6、(本題9分)作簡諧運動的物體,回復力和位移的關系圖是下圖所給四個圖像中的().A． B． C． D．7、(本題9分)汽車發動機的額定功率為40KW，質量為2000kg，汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.1倍，取g=10m/s2，若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運動，達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛，則（）A．汽車在水平路面上能達到的最大速度為20m/sB．汽車勻加速的運動時間為10sC．當汽車速度達到16m/s時，汽車的加速度為0.5m/s2D．汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間為57.5s8、(本題9分)如圖，斜面傾角為O，xAP=2xPB，斜面上AP段光滑，PB段粗糙。一可視為質點的小物體由頂端A從靜止釋放，沿斜面下滑到底端B時速度為零，下列說法正確的是（）A．小物體在AP段和PB段運動的加速度大小之比為1：2B．小物體在AP段和PB段運動的時間之比為1：1C．小物體在AP段和PB段合外力做功絕對值之比為1：1D．小物體在AP段和PB段受合外力的沖量大小之比為2：19、(本題9分)如圖所示的電路中，當R3的滑動頭向右滑動時，以下判斷正確的是A．電流表示數變大 B．電容器帶電量減小C．電壓表示數變大 D．R1消耗功率變小10、在下列幾個實例中,物體機械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下運動的物體B．在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球C．如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D．如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球11、(本題9分)質點作勻速圓周運動，下列物理量不變的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度12、(本題9分)如圖所示，某極地軌道衛星的運行軌道平面通過地球的南北兩極（軌道可視為圓軌道），該極地軌道衛星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運動到南緯60°正上方的過程中，所用的時間為t．已知該衛星距地面的高度為h，地球視為質量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球的自轉．由上述信息可求出A．該衛星的質量B．地球的質量C．該衛星的運行周期D．地球的半徑二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)這是一列橫波在某一時刻的圖像，箭頭表示該時刻質點M運動方向。該時刻PQ兩個質點都位于波谷，且它們的平衡位置相距20m，已知質點P的振幅是2cm，在10s內通過的路程是10m，該波的傳播方向_____（“向左”或“向右”），波速為_____m/s。14、(本題9分)如下圖所示,將一根長20cm,勁度系數為360N/m的彈簧一端固定于O點,另一端接一質量為0.5kg的小球.當小球以r/min的轉速在光滑水平面上做勻速圓周運動時,彈簧的伸長量為__________cm．15、(本題9分)一個放在水平面上的物體質量為2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下運動，其運動速度隨時間變化的圖象如圖所示.已知地面與物體之間的動摩擦因數為0.2，(g取10m／s2)則在0～4.0s的時間內，拉力對物體所做的功為__________焦;在第4s末拉力對物體做功的瞬時功率為____________瓦三．計算題(22分)16、（12分）設想若干年后宇航員登上了火星，他在火星表面將質量為m的物體掛在豎直的輕質彈簧下端，靜止時彈簧的伸長量為x，已知彈簧的勁度系數為k，火星的半徑為R，萬有引力常量為G，忽略火星自轉的影響。（1）求火星表面的重力加速度和火星的質量；（2）如果在火星上發射一顆貼近它表面運行的衛星，求該衛星做勻速圓周運動的線速度和周期。17、（10分）(本題9分)天宮二號于2016年9月15日成功發射，它將和隨后發射的神舟十一號飛船在空間完成交會對接，成為我國第一個真正意義上的空間實驗站．天宮二號進入運行軌道后，其運行周期為T，距地面的高度為h，已知地球半徑為R，萬有引力常量為G．若將天宮二號的運行軌道看做圓軌道，求：(1)地球質量M；(2)地球的平均密度．

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、D【答案解析】

A．勻速圓周運動線速度大小不變，方向時刻變化，故A錯誤；B．勻速圓周運動向心加速度一直沿半徑指向圓心，方向時刻變化，故B錯誤；C．摩天輪轉動時有沿半徑方向的加速度，所以游客不是處于平衡狀態，故C錯誤；D．游客經過最低點時，加速度向上，所以處于超重狀態，故D正確；2、D【答案解析】

A.圓環通過O點時，水平方向合力為零，豎直方向只受重力，故加速度等于g，故A錯誤。B.圓環在下滑過程中與粗糙細桿之間無壓力，不受摩擦力，則圓環與兩彈簧組成的系統機械能守恒，選項B錯誤；C.圓環從A到O過程，根據功能關系，2EP+mgl＝mvA2，解得vA大于，故C錯誤。D.圓環從A到B過程，根據功能關系，減少的重力勢能轉化為動能，mg?2l＝mvB2，解得vB＝2，故D正確。3、B【答案解析】試題分析：質量為m的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力．根據萬有引力定律和牛頓第二定律，在赤道的物體所受地球的引力等于其在兩極所受的重力聯立求解地球兩極①，在地球赤道上②，聯立①②得，由①得，地球密度，B正確．4、B【答案解析】

AB．以兵乓球為研究對象，由加速度的定義式可得：其中，，解得：所以乒乓球被擊打時的加速度大小為，故A錯誤，B正確；CD．由牛頓第二定律可得：故CD錯誤；故選B。5、A【答案解析】

毽子離開腳后，在向上運動的過程中，受到豎直向下的重力和空氣阻力，合外力豎直向下，與速度方向相反，毽子做減速運動，速度變小。A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析不符，故D錯誤.6、D【答案解析】

回復力和位移的關系式F=-kx，圖象為一次函數，且F與x方向相反，故選D。7、ABD【答案解析】由題意知，汽車發動機的額定功率P額=40kW=4×104W，阻力f=0.1mg=0.1×2000×10N=2000N，A、當汽車有最大速度時，此時牽引力與阻力二力平衡，由P額=F牽vm=fvm得，汽車的最大速度：，故A正確；B、若汽車從靜止作勻加速直線運動，則當P=P額時，勻加速結束，則有：①根據牛頓第二定律有：②，聯立①②可解得：vt=10m/s，由vt=at得，汽車勻加速的運動時間t=10s，故B正確；C、當速度v=16m/s時，由P=Fv得，此時汽車的牽引力：，則汽車的加速度：，故C錯誤；D、設勻加速后的800m過程所用的時間為t′，從靜止開始一直運動到最大速度的過程中，根據動能定理得：，解得：t′=47.5s，汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間：t總=t+t′=10s+47.5s=57.5s，故D正確．故選ABD．【答案點睛】解決本題的關鍵知道功率與牽引力、速度的關系，知道牽引力等于阻力時速度最大，當功率達到額定功率時，勻加速運動結束．8、AC【答案解析】

A、已知，將逆向視為初速度為零的勻加速直線運動，根據，；所以小物體在段和段運動的加速度大小之比為1：2，故選項A正確；B、根據，加速度之比為1：2，所以小物體在段和段運動的時間之比為2：1，故選項B錯誤；C、根據動能定理知，段和段的動能變化絕對值相等，小物體在段和段合外力做功絕對值之比為1：1，故選項C正確；D、加速度之比為1：2，根據知小物體在段和段合外力之比為1：2，根據沖量，所以小物體在段和段受合外力的沖量大小之比為1：1，故選項D錯誤。9、AB【答案解析】

當R3的滑動頭向右滑動時，接入電路的電阻減小，電路的總電阻減小，電流變大，則電流表示數變大，電阻R1兩端電壓變大，R1消耗功率變大，則R3兩端的電壓減小，電壓表的示數變小，故A正確，CD錯誤。電容器的電壓等于變阻器兩端的電壓，由上分析可知其電壓減小，由Q=CU知，帶電量減小，故B正確。10、BC【答案解析】

A.在平衡力作用下的物體不一定守恒，如物體在豎直方向上做勻速直線運動；故A錯誤；B.在光滑水平面上被細線拴住做勻速圓周運動的小球，動能和重力勢能均不變，機械能一定守恒，故B正確；C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時，只有重力做功機械能守恒，故C正確；D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，由于受彈簧彈力作用，小球的機械能部分轉移為彈簧的機械能，故小球的機械能不守恒，故D錯誤。11、BC【答案解析】勻速圓周運動的線速度、加速度大小不變、方向變化，不變的是周期和角速度，BC正確．12、BCD【答案解析】

C、A、衛星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運行到南緯60°的正上方時，剛好為運動周期的，所以衛星運行的周期為3t，C正確．D、知道周期、衛星距地表的高度h，由，可以算出地球的半徑R，D正確．A、B、由周期公式可以得到中心天體即地球的質量M，而環繞天體的質量m約掉了無法求出，A錯誤，B正確．故選BCD．【答案點睛】靈活運動用重力和萬有引力相等以及萬有引力提供圓周運動的向心力是解決本題的關鍵．二．填空題(每小題6分，共18分)13、向左125【答案解析】

[1]由題可知，在該時刻M點的速度方向向上，根據“上下坡法”可知，此時波向左傳播；[2]此時P在波谷，速度方向向上，質點P的振幅是2cm，質點P經過一周期的路程為：4A=8cm由題知，經10s走過的路程為10m，則有：個周期，所以周期：s由題知波長：m則波速度為：m/s。14、5【答案解析】

[1]．設彈簧的伸長量為x，ω==12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=mω2（L+x），則360x=122×0.5×（0.2+x）伸長量x=0.05m=5cm15、48J24W【答案解析】

[1]由圖可知在0～4.0s的時間內：a=1m/s2

；

x=8m

由牛頓第二定律：F-f=ma

得F=f+ma=μmg+ma=（0.2×2×10+2×1）N=6N則WF=Fx=6×8J=48J[2].由功率公式：P=Fv

得P=6×4W=24W三．計算題(22分)16、（1）g=，M=；（2）v=，2【答案解析】

（1）物體靜止時由平衡條件有:mg=kx，所以火星表明的重力加速度g=；在火星表面重力由萬有引力產生：mg=G，解得火星的質量M=。（2）重