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：（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)如圖所示，桌面離地高h，質量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，設桌面為零勢面，則小球觸地前的瞬間機械能為（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)2、A、B兩個物體在同一直線上做勻變速直線運動，它們的速度－時間圖像如圖所示，則A．t=4s時，A、B兩物體一定相遇B．t=4s時，A、B兩物體的加速度相同C．前4s內，A物體的平均速度小于B物體的平均速度D．前4s內，B物體的位移比A物體的位移小3、(本題9分)如圖所示，用輕繩連接的質量為m的木塊A與質量為2m的木塊B放在光滑地面上，先用F的力向右拉動木塊B，再用F的力向左拉動木塊A,求兩種情況中兩木塊間繩子拉力的大小分別為A． B． C． D．4、(本題9分)一汽車由靜止加速到20m/s所用時間為5.0s。若此過程中汽車的運動可視為勻加速直線運動，則其加速度的大小為A．0.25m/s2 B．4.0m/s2 C．15m/s2 D．25m/s25、(本題9分)如圖所示，小球以初速v0從A點沿不光滑的軌道運動到高為h的B點后自動返回，其返回途中仍經過A點，則經過A點的速度大小為（）A． B．C． D．6、(本題9分)如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落．改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發現位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地．該實驗現象說明了A球在離開軌道后A．豎直方向的分運動是自由落體運動B．水平方向的分運動是勻加速直線運動C．水平方向的分運動是勻速直線運動D．豎直方向的分運動是勻速直線運動7、(本題9分)2017年3月16日消息，高景一號衛星發回清晰影像圖，可區分單個樹冠．天文愛好者觀測該衛星繞地球做勻速圓周運動時，發現該衛星每經過時間t通過的弧長為l，該弧長對應的圓心角為θ弧度，已知引力常量為G，則A．高景一號衛星的質量為B．高景一號衛星角速度為C．高景一號衛星線速度大小為2πD．地球的質量為8、(本題9分)關于地球同步衛星，下列說法正確的是(）A．離地面的高度一定B．軌道平面不一定在赤道平面內C．線速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s29、(本題9分)如圖所示，物體A、B的質量分別為m、2m，物體B置于水平面上，物體B上部半圓形槽的半徑為R，將物體A從圓槽右側頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計。則()A．A能到達B圓槽的左側最高點B．A運動到圓槽的最低點時A的速率為C．A運動到圓槽的最低點時B的速率為D．B向右運動的最大位移大小為10、(本題9分)如圖所示，內壁光滑半徑大小為的圓軌道豎直固定在水平桌面上，一個質量為的小球恰好能通過軌道最高點在軌道內做圓周運動。取桌面為重力勢能的參考面，不計空氣阻力，重力加速度為g。則小球在運動過程中其機械能E、動能、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．11、(本題9分)組成星球的物質是靠引力吸引在一起的，這樣的星球有一個最大的自轉的速率，如果超出了該速率，星球的萬有引力將不足以維持其赤附近的物體隨星球做圓周運動,由此能得到半徑為R,密度為ρ、質量為M且均勻分布的星球的最小自轉周期T，下列表達式正確的是：（）A． B． C． D．12、(本題9分)下列說法中正確的是A．機械能守恒定律的發現，確認了永動機的不可能性B．開普勒在牛頓定律的基礎上，導出了行星運動的規律C．牛頓認為力是物體運動狀態改變的原因，而不是維持物體運動的原因D．伽利略根據小球在斜面上的運動合理外推得出自由落體的運動規律，這采用了實驗和邏輯推理相結合的方法二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重錘的質量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；F．根據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。指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟_______（填選項對應的字母）。（2）實驗中得到一條紙帶，如圖所示。根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為S0，點A、C間的距離為S1，點C、E間的距離為S2，使用交流電的頻率為f，設重錘質量為m，則打點計時器打C點時重錘的動能為___________，打點計時器在打O點和C點的這段時間內重錘的重力勢能的減少量為________。利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數值。則根據這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a＝_____________。（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減小的重力勢能總是______（填“大于”或“小于”）重錘動能的增加，其原因主要是因為_____________。14、（10分）用如圖所示的電路，測定一節干電池的電動勢和內阻.電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用.除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：（a）電流表（量程0.6A、3A）；（b）電壓表（量程3V、15V）（c）定值電阻（阻值1、額定功率5W）（d）定值電阻（阻值10，額定功率10W）（e）滑動變阻器（陰值范圍0-10、額定電流2A）（f）滑動變阻器（阻值范圍0-100、額定電流1A）那么：(1)要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇____V，電流表的量程應選擇____A；R0應選擇______的定值電阻，R應選擇阻值范圍是_______的滑動變阻器.(2)引起該實驗系統誤差的主要原因是__________.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)如圖甲所示，平行板電容器的兩個極板A、B分別接在電壓為U的恒壓電源的兩極，兩極板間距為d，板長為L．α粒子從非常靠近上極板的C點以v0的速度沿垂直電場線方向的直線CO方向射入電場，經電場偏轉后由D點飛出勻強電場．已知α粒子質量為m，電荷量為+q，不計α粒子重力．求：（1）α粒子飛離電場時沿電場方向發生的位移大小；（2）C、D兩點間的電勢差；（3）若僅將A、B極板上的電壓換為如圖乙所示的周期性變化的電壓，t＝0時A板比B板的電勢高．為使在t＝時刻由C點射入兩板間的α粒子最終剛好能由O點水平射出，分別寫出電壓變化周期T與板間距離d滿足的條件．(用L、U、m、q、v0表示)16、（12分）如圖所示，某一滑道由斜坡和水平滑道組成，斜坡頂端A距水平滑道高度為h，傾角為θ，水平粗糙滑道BC段長為d，水平滑道CD段光滑。將輕彈簧的一端水平連接并固定在墻上，另一自由端恰位于水平滑道C點。物塊從斜坡A處靜止下滑，從斜坡進入水平滑道時，在底端B點處無能量損失（即速度大小不變）。已知物塊質量為m，物塊與斜坡AB、水平滑道BC間的動摩擦因數均為μ，整個過程空氣阻力不計，重力加速度為g。則：(1)求物塊滑到B點時的速度大小？(2)求彈簧為最大壓縮量時的彈性勢能Ep？(3)若物塊質量m=3kg，斜坡傾角θ=370，重力加速度g取10m/s2。彈簧第一次達到最大壓縮量時的彈性勢能Ep隨物塊不同下滑高度h變化關系如圖所示，物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑，則物塊從斜坡頂端A點下滑高度h應滿足什么條件？17、（12分）(本題9分)某物業公司的宣傳提醒牌。從提供的信息知：一枚30g的雞蛋從17樓(離地面安全帽為45m高)落下，能砸破安全帽。若雞蛋殼與安全帽的作用時間為4.5×10－4s，人的質量為50kg，重力加速度g取10m/s2，求安全帽受到的平均沖擊力的大小。（結果保留三位有效數字）

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、A【答案解析】

設桌面為零勢面，小球的初機械能E1EA.mgH與計算結果E2B.mgh與計算結果E2C.mg(H+h)與計算結果E2D.mg(H-h)與計算結果E22、C【答案解析】

A、B.由圖可知，在t=4s時兩物體速度相同，A物體圖線的斜率小于B物體圖線的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出發點可能不同，不能確定兩物體是否相遇，故選項A、B錯誤；C、D.前4s內，A圖像與時間軸圍成的面積小于B圖像的面積，故A的位移小于B的位移，B物體的位移比A物體的位移大，B物體的平均速度大于A物體的平均速度，故C正確，D錯誤．3、C【答案解析】

用F的力向右拉動木塊B時，對AB整體：；對A:；用F的力向左拉動木塊A時，對AB整體：；對B:；A.，與結論不相符，選項A錯誤；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論相符，選項C正確；D.，與結論不相符，選項D錯誤；4、B【答案解析】

汽車做初速度為零的勻加速直線運動，根據速度時間公式求得加速度.【題目詳解】根據速度時間公式可知，，故B正確；故選B。5、B【答案解析】

設小球在由A到B的過程中阻力做功為W，由A到B的過程中由動能定理當小球由B返回到A的過程中，阻力做的功依舊為W，再由動能定理得以上兩式聯立可得A、C、D錯誤，B正確。故選B。6、A【答案解析】

改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發現位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地，說明兩小球在豎直方向為自由落體運動．故該實驗現象說明了A球在離開軌道后豎直方向的分運動是自由落體運動，故A正確，BCD錯誤．故選A【點評】本題考查了平拋運動的物體在豎直方向的運動規律為自由落體．平拋運動規律一般只能借助分解來求解．7、BD【答案解析】

根據萬有引力提供向心力列式只能求解中心天體的質量，不能求解環繞天體的質量，所以不能求出高景一號衛星的質量，故A錯誤；高景一號衛星線速度為：;角速度為：；根據線速度和角速度的關系公式，有：v=ωr

衛星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據牛頓第二定律，有：；聯立解得：，故BD正確，C錯誤．故選BD.8、ACD【答案解析】

A.萬有引力提供向心力，列出等式：其中R為地球半徑，h為同步衛星離地面的高度。由于同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為一定值，根據上面等式得出：同步衛星離地面的高度h也為一定值，故A正確；B.它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，故地球同步衛星，一定在赤道平面上，故B錯誤；C.第一宇宙速度是最大的運行速度，任何地球衛星的速度都小于第一宇宙速度，則地球同步衛星的運行速度小于7.9km/s，故C正確；D.地球同步衛星的周期等于地球赤道上物體隨地球自轉的周期，根據a=ω2r可知，地球同步衛星加速度大于地球赤道上物體隨地球自轉的向心加速度9.8m/s2，故D正確。9、AD【答案解析】

A．運動過程不計一切摩擦，系統機械能守恒，且兩物體水平方向動量守恒，那么A可以到達B圓槽的左側最高點，且A在B圓槽的左側最高點時，A、B的速度都為零，A正確；BC．設A運動到圓槽最低點時的速度大小為vA，圓槽B的速度大小為vB，規定向左為正方向，根據A、B在水平方向動量守恒得0＝mvA－2mvB解得vA＝2vB根據機械能守恒定律得解得，，BC錯誤；D．當A運動到左側最高點時，B向右運動的位移最大，設為x，根據動量守恒得m(2R－x)＝2mx解得x＝，D正確。故選AD。10、CD【答案解析】

根據豎直平面內小球做圓周運動的臨界條件，結合機械能守恒定律分析即可解題。【題目詳解】AB．小球通過軌道最高點時恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點：，則在最高點小球的動能：（最小動能），在最高點小球的重力勢能：，運動的過程中小球的動能與重力勢能的和不變，機械能守恒，即：，故AB錯誤；CD．小球從最高點到最低點，由動能定理得：，，則有在距桌面高度h處有：，化簡得：，，故C、D正確。【答案點睛】本題主要考查了豎直圓周運動的綜合應用，屬于中等題型。11、BC【答案解析】

AB.當周期小到一定值時，壓力為零，此時萬有引力充當向心力，即解得：①故B正確，A錯誤；CD.星球的質量代入①式可得：故C正確，D錯誤．12、AD【答案解析】

A.永動機違背能量守恒定律，則機械能守恒定律的發現，確認了永動機的不可能性，選項A正確；B.開普勒在第谷對行星的觀測數據的基礎上，導出了行星運動的規律，選項B錯誤；C.伽利略認為力是物體運動狀態改變的原因，而不是維持物體運動的原因，選項C錯誤；D.伽利略根據小球在斜面上的運動合理外推得出自由落體的運動規律，這采用了實驗和邏輯推理相結合的方法，選項D正確；二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BCDmg（S0+S1）大于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點計時器間也會有摩擦阻力作用，阻力做負功。【答案解析】

(1)[1]打點計時器的工作電壓均為交流電壓，故B不恰當；本實驗是通過比較動能增加量與重力勢能的減少量是否相等，來驗證機械能是否守恒，所以只要不要求計算兩者的具體數值，可以不測量質量，故C沒有必要；應該是先接通電源，后釋放紙帶，故D不恰當；故填BCD。(2)[2][3]據平均速度等于中間時刻的速度求出打C點時重錘的速度為重錘動能為重錘重力勢能的減少量為：△Ep=mghOC=mg（S0+S1）[4]根據△x=aT2可得加速度為(3)[5][6]由于重錘在下落過程中，會受到空氣阻力作用，紙帶與打點計時器間也會有摩擦阻力作用，所以重錘的重力勢能的減少量總是大于動能的增加量。14、30.610-10由于電壓表的分流作用造成電流表讀數總是比測量值小【答案解析】

第一空.由于電源是一節干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；第二空.估算電流時，考慮到干電池的內阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；第三空.由于電池內阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大，故來考慮選擇1Ω的定值電阻；第四空.滑動變阻器的最大阻值一般比電池內阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現開始幾乎不變最后突然變化的現象，調節不方便．第五空.關于系統誤差一般