2023學年高一物理下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的答題區內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規定答題。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)如圖所示，在同一地點從同一高度由靜止開始同時釋放甲、乙兩球，結果兩球同時落地．已知甲球材料的密度是乙的4倍，下落過程中兩球受到的阻力與各自的半徑成正比(比例系數相等)，釋放位置離地足夠高，則有（）A．兩球均是先做加速度減小的加速運動后做勻速運動B．乙球的半徑是甲球的2倍C．乙球的半徑是甲球的4倍D．乙球的半徑是甲球的8倍2、(本題9分)質量為m的飛機，以速率v在水平面上做半徑為r的勻速圓周運動，氣對飛機作用力的大小等于()A．mg B．mv2/rC．m（g2+v4/r2）1/2 D．m（v4/r2-g2）1/23、(本題9分)如圖所示，一個正點電荷q（重力不計）從兩平行帶電金屬板左端中央處以初動能Ek射入勻強電場中，它飛出電場時的動能變為2Ek，若此點電荷飛入電場時其速度大小增加為原來的2倍而方向不變，它飛出電場時的動能變為（）A．4Ek B．4.25Ek C．5Ek D．8Ek4、(本題9分)如圖所示，物體自O點由靜止開始做勻加速直線運動，途徑A、B、C三點，其中A、B之間的距離，B、C之間的距離．若物體通過這兩段位移的時間相等，則O、A之間的距離等于（）A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，光滑絕緣的半圓形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質量為m，電荷量為q的帶正電小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角為θ=60°，則下列說法定確的是A．小球重力與電場力的關系是qE=3mgB．小球在B點時，對圓弧的壓力為2mgC．小球在A點和B點的加速度大小不同D．如果小球帶負電，從A點由靜止釋放后，也能沿AB圓弧而運動6、(本題9分)某質點在xoy平面上運動，其沿x軸和y軸上的分運動的速度隨時間變化的關系均可用圖表示（兩分運動圖像坐標軸的分度可能不同）。則A．此質點一定做直線運動B．此質點一定做曲線運動C．此質點的軌跡不可能是圓周D．此質點的軌跡可能與平拋運動物體的軌跡相同7、(本題9分)如圖所示，光滑且足夠長的金屬導軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.20m，兩導軌的左端之間連接的電阻R=0.40Ω，導軌上停放一質量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導軌的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。現用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數U隨時間t變化的關系如圖乙所示。則（）A．t=5s時通過金屬桿的感應電流的大小為1A，方向由a指向bB．t=3s時金屬桿的速率為3m/sC．t=5s時外力F的瞬時功率為0.5WD．0~5s內通過R的電荷量為2.5C8、(本題9分)如圖所示為人造地球衛星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點，則下列說法中正確的是A．衛星在1軌道上運行可經過一次加速轉移到3軌道上運行B．衛星由1軌道進入2軌道機械能增大C．衛星在軌道1上的運行周期最短D．在軌道2上由Q點運行到P點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減少，機械能增加9、(本題9分)根據《日經新聞》的報道，日本將在2020年東京奧運會開幕之前使“無人駕駛”汽車正式上路并且投入運營．高度詳細的3D地圖技術能夠為“無人駕駛”汽車提供大量可靠的數據，這些數據可以通過汽車內部的機器學習系統進行全面的分析，以執行不同的指令．如下圖所示為一段公路拐彎處的3D地圖，你認為以下說法正確的是（）A．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果彎道是水平的，則“無人駕駛”汽車在拐彎時收到的指令應讓車速小一點，防止汽車作離心運動而發生側翻C．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應標出內（東）高外（西）低D．如果彎道是傾斜的，3D地圖上應標出外（西）高內（東）低10、(本題9分)如圖所示，輕質彈簧上端固定，下端系一物體．物體在A處時，彈簧處于原長狀態．用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達B處時手和物體自然分開且物體也不動．此過程中，物體克服手的支持力所做的功為W．不考慮空氣阻力，在此過程中（）A．彈簧彈性勢能增加量小于物體重力勢能減少量B．彈簧彈性勢能增加量大于物體重力勢能減少量C．物體與彈簧組成的系統機械能增加量為WD．若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達B處時的動能為W11、(本題9分)如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉做勻速圓周運動，b為沿地球表而附近做勻速圓周運動的人造衛星（軌道半徑近似等于地球半徑），c為地球的同步衛星，以下關于a、b、c的說法中正確的是A．a、b、c的向心加速度大小關系為ab>ac>aaB．a、b、c的向心加速度大小關系為aa>ab>acC．a、b、c的周期關系為Ta=Tc>TbD．a、b、c的線速度大小關系為va=vb>vc12、(本題9分)鉛蓄電池的電動勢為2V，下列說法正確的是（）A．電路中每通過2C的電荷量，鉛蓄電池把2J的化學能轉化為電能．B．鉛蓄電池在未接入電路時，電池兩端的電壓等于2V．C．鉛蓄電池在1S內總是將2J的化學能轉變成電能．D．鉛蓄電池將化學能轉化為電能的本領比一節1.5V的干電池大．二．填空題(每小題6分，共18分)13、某同學把兩塊大小不同的木塊用細線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖所示．將這一系統置于光滑的水平桌面上，燒斷細線，觀察物體的運動情況，進行必要的測量，驗證物體間相互作用時動量守恒．（1）該同學還必須有的器材是_____；（2）需要直接測量的數據是_____；（3）用所得數據驗證動量守恒的關系式是_____．14、(本題9分)在豎直平面內有一條光滑彎曲軌道，一個小環套在軌道上，從3.0m的高處無初速度釋放．軌道上各個高點的高度如圖所示．則第___高點是小環不可超越的；小環隨后將如何運動？_______________________________________。15、(本題9分)一塊手機電池的背面印有如圖所示的一些符號，另外在手機使用說明書上還寫有“通話時間3h，待機時間100h”，則該手機通話時消耗的功率約為____W，待機時消耗的功率為_____W。三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目．為了研究蹦極過程，做以下簡化：將游客視為質點，他的運動沿豎直方向，忽略彈性繩的質量和空氣阻力．如圖所示，某次蹦極時，游客從蹦極平臺由靜止開始下落，到P點時彈性繩恰好伸直，游客繼續向下運動，能到達的最低位置為Q點，整個過程中彈性繩始終在彈性限度內，且游客從蹦極平臺第一次下落到Q點的過程中，機械能損失可忽略．彈性繩的彈力大小可以用來計算，其中k為常量，為彈性繩的伸長量．（1）彈性繩的原長為l0，彈性繩對游客的彈力為F，游客相對蹦極平臺的位移為x，取豎直向下為正方向，請在如圖中畫出F隨x變化的示意圖．（2）借助F﹣x圖象可以確定彈力做功的規律，在此基礎上，推導當游客位移為x（x＞l0）時，彈性繩彈性勢能EP的表達式；（3）按照安全標準，該彈性繩允許的最大拉力Fm＝4.3×103N，游客下落至最低點與地面的距離d≥3m．已知l0＝10m，k＝100N/m，蹦極平臺與地面間的距離D＝55m．取重力加速度g＝10m/s2，試通過計算說明：總質量M＝160kg的游客能否被允許使用該蹦極設施．17、（10分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮地球自轉的影響。(1)求地球的質量；(2)試推導第一宇宙速度的表達式。

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、B【答案解析】下落過程中球受到的阻力、重力，根據牛頓第二定律可知，根據運動學公式可知兩球下落的加速度相同，則有，解得，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．【答案點睛】關鍵知道兩球從同一高度由靜止開始同時釋放，結果兩球同時落地，根據運動學公式可知兩球加速度相同．2、C【答案解析】

對飛機進行受力分析，如圖根據牛頓第二定律有：，根據平行四邊形定則，得空氣對飛機的作用力，故選C．【答案點睛】飛機受重力、空氣的作用力，靠兩個力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律求出空氣對飛機的作用力．3、B【答案解析】

兩個過程中帶電粒子做類平拋運動，水平方向勻速直線，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，兩過程初速度不同故在磁場中運動時間不同，在豎直方向的位移不同，最后用動能定理求解【題目詳解】設粒子第一個過程中初速度為v，Ek＝，電場寬度L，第一個過程中沿電場線方向的位移為：第一個過程由動能定理：qEy1=2Ek-Ek第二個過程中沿電場線方向的位移為：y2＝qEy2=Ek末-4Ek解得：Ek末=4.25Ek故應選：B。【答案點睛】動能定理的應用注意一個問題，列式時不能列某一方向的動能定理，只能對總運動過程列一個式子。4、C【答案解析】

設物體的加速度為a，通過兩段位移所用的時間均為T，則有，由，，可得，所以，C正確．5、A【答案解析】

A．小球從A運動到B的過程，根據動能定理得：mgR解得：qE=故A符合題意。B.小球在B點時，速度為零，向心力為零，則有：F故B不符合題意。C.在A點，小球所受的合力等于重力，加速度為重力加速度，在B點，小球的合為：F=Eq加速度為：a所以A、B兩點的加速度大小相等，故C不符合題意。D．如果小球帶負電，將沿重力和電場力合力方向做勻加速直線運動，故D不符合題意。6、C【答案解析】

由圖知質點在軸方向做初速度不為零的勻加速直線運動，加速度恒定，在軸方向做初速度不為零的勻加速直線運動，加速度恒定，則有質點的合加速度恒定；由于兩分運動圖像坐標軸的分度可能不同，也可能相同，合加速度方向與合速度方向之間的夾角大于或等于小于，而平拋運動的物體加速度和初速度的夾角為，所以質點可能做勻加速直線運動，也可能做勻變速曲線運動但此質點的軌跡一定與平拋運動物體的軌跡不相同，圓周運動的物體合外力是變力而不是恒力，因此一定不做圓周運動，故選項C正確，A、B、D錯誤。7、BD【答案解析】

A．由圖像可知，t=5.0s時，U=0.40V，此時電路中的電流（即通過金屬桿的電流）為用右手定則判斷出，此時電流的方向由b指向a，故A錯誤；B．由圖可知，t=3s時，電壓表示數為則有得由公式得故B正確；C．金屬桿速度為v時，電壓表的示數應為由圖像可知，U與t成正比，由于R、r、B及L均與不變量，所以v與t成正比，即金屬桿應沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運動，金屬桿運動的加速度為根據牛頓第二定律，在5.0s末時對金屬桿有得此時F的瞬時功率為故C錯誤；D．t=5.0s時間內金屬桿移動的位移為通過R的電荷量為故D正確。故選BD。8、BC【答案解析】

A.衛星從1軌道轉移到3軌道上運行，需要在P點和Q點加速兩次。故A錯誤；B.衛星由1軌道進入2軌道需要在P點點火加速，所以機械能增大。故B正確；C.根據開普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛星在橢圓軌道2上自由運行時，只有萬有引力對它做功，其機械能守恒，則它在P點的機械能等于在Q點的機械能．故D錯誤．9、BD【答案解析】試題分析：“無人駕駛”汽車在拐彎時受到重力、支持力、摩擦力，A錯誤；如果彎道是水平的，則靜摩擦力提供向心力，當達到最大靜摩擦力時對應一最大速度，超過這個速度，將發生離心運動而側翻，B正確；如果彎道傾斜，則要使重力的分力提供向心力，所以應標出外（西）高內（東）低，C錯誤：D正確：故選BD．考點：生活中的圓周運動．【名師點睛】根據汽車轉彎運動的實際情況，為防止側滑，要使公路內側低于外側，形成斜面，使重力的分力提供向心力．10、AD【答案解析】試題分析：物體緩緩下降，則物體動能的變化忽略不計．在豎直方向上，物體受三個力保持受力平衡：豎直向下的重力，手給物體豎直向上的支持力，彈簧給物體豎直向上的拉力．拉力隨彈簧的伸長量不斷增大，而支持力和拉力之和始終等于重力．AB、重力做正功，彈力做負功，手的支持力做負功，根據動能定理可知，所以彈簧彈性勢能增加量小于物體重力勢能減少量，故A正確，B錯誤C、物體與彈簧組成的系統中，除了彈力和重力外，手的支持力做負功，則系統的機械能減小，減小量等于物體克服手的支持力做功，即系統機械能減小了W，故C錯誤；D、若物體從A處由靜止釋放，彈簧和重力做功不變，根據動能定理可知，結合公式，則物體的動能為W，故D項正確．故選AD11、AC【答案解析】地球赤道上的物體與同步衛星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度；根據牛頓第二定律得a=GMr2，b的向心加速度大于c的向心加速度，所以ab＞ac＞aa，故A正確，B錯誤；衛星C為同步衛星，所以Ta=Tc，根據T=2πr3GM得c的周期大于b的周期，即Ta=Tc>Tb，故C正確；地球赤道上的物體與同步衛星具有相同的角速度，所以ω點睛：地球赤道上的物體與同步衛星具有相同的角速度和周期，根據v=rω，a=rω2比較線速度的大小和向心加速度的大小，根據萬有引力提供向心力比較b、c的線速度、角速度、周期和向心加速度大小．12、BD【答案解析】試題分析：電路中每通過1C電荷量，鉛蓄電池將1C的正電荷從負極移至正極的過程中，克服靜電力做功為2J，故電勢能增加2J，即2J化學能轉化為電能，與時間無關，故A對、C錯；蓄電池開路時的電壓為2V，B錯；電動勢表示電源把其他形式的能轉化為電能的本領，電動勢大，轉化的本領強，故D對．考點：電源的電動勢．【名師點睛】電動勢（1）電源：電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉化成電勢能的裝置．（2）電動勢：非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值，E＝，單位：V.（3）電動勢的物理含義：電動勢表示電源把其它形式的能轉化成電勢能本領的大小，在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓．二．填空題(每小題6分，共18分)13、刻度尺、天平、鉛垂線兩木塊的質量m1、m2和兩木塊落地點分別到桌子兩側邊緣的水平距離s1、s2m1s1＝m2s2【答案解析】

小球離開桌面后做平拋運動，取小球1的初速度方向為正方向，兩小球質量和平拋初速度分別為：m1、m2，v1、v2，平拋運動的水平位移分別為s1、s2，平拋運動的時間為t．需要驗證的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要測量兩木塊的質量m1和m2，兩木塊落地點到桌面邊緣的水平距離s1，s2，需要的器材為刻度尺、天平、重錘線．（1）需要的實驗器材有：天平、直尺、鉛錘、木板、白紙、復寫紙、圖釘、細線等（2）需要直接測量的量為：兩物塊的質量m1．m2及它們對應的平拋射程s1．s2；（3）需要驗證的表達式為：m1s1=m2s2．14、4；在軌道間來回做往復運動；【答案解析】

由于小環套在光滑的軌道上，運動過程中只有重力對小環做功，其機械能守恒，根據機械能守恒定律求得小環能上升的最大高度，即可判斷哪個點不可越過．并能判斷小環