湖南省長沙市湖南師大附中博才實驗中學湘江校區(qū)2023學年物理高一下期末預測試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，物體A、B隨水平圓盤繞軸勻速轉動，物體B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正確的有A．圓盤對B及A對B的摩擦力，兩力都指向圓心B．圓盤對B的摩擦力指向圓心，A對B的摩擦力背離圓心C．圓盤對B及A對B的摩擦力和向心力D．圓盤對B的摩擦力和向心力2、“科學真是迷人．”如果我們能測出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉動周期T，就能夠根據(jù)萬有引力定律“稱量”月球的質量了．已知引力常數(shù)為G，用M表示月球質量，關于月球質量，下列說法正確的是（）A．M= B．M=C．M= D．M=3、(本題9分)下列現(xiàn)象中，不是利用離心現(xiàn)象的是A．用洗衣機脫水 B．汽車轉彎時要減速C．用離心沉淀器分離物質 D．轉動雨傘，可以去除雨傘上的一些水4、(本題9分)我們絕不會看到：一個放在水平地面上的物體，靠降低溫度可以把內能自發(fā)地轉化為動能，使這個物體運動起來．其原因是()A．違背了能量守恒定律B．在任何條件下內能不可能轉化成機械能，只有機械能才能轉化成內能C．機械能和內能的轉化過程具有方向性，內能轉化成機械能是有條件的D．以上說法均不正確5、2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），該衛(wèi)星（）A．入軌后可以位于北京正上方B．入軌后的速度大于第一宇宙速度C．發(fā)射速度大于第二宇宙速度D．入軌后的加速度小于地面重力加速度6、(本題9分)某行星質量為地球質量的1/4，半徑為地球半徑的4倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（）A．16倍B．1/4倍C．4倍D．1/16倍7、(本題9分)研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示。設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ。平行板電容器已經充電，實驗中保持極板上的電荷量Q不變。下列關于實驗現(xiàn)象的描述正確的是A．若保持S不變，增大d，則θ變大B．若保持S不變，增大d，則θ變小C．若保持d不變，減小S，則θ變大D．若保持d不變，減小S，則θ變小8、(本題9分)從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用時間短，而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用時間長．9、(本題9分)關于多用電表的使用，下列說法正確的是（）A．測量電路中的電阻前，需要把電阻與電路斷開B．測量電阻時，每次更換倍率后，都要重新歐姆調零C．測量電阻時，如果指針偏轉過大，應將選擇開關旋轉到倍率較大的檔位D．測量完畢后，應將選擇開關旋轉到倍率最大的歐姆檔10、磁懸浮高速列車在我國上海已投入正式運行．如圖所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁鐵，B是用高溫超導材料制成的超導圓環(huán)．將超導圓環(huán)B水平放在磁鐵A上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A的上方空中，則（）A．在B放入磁場的過程中，B中將產生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流消失B．在B放入磁場的過程中，B中將產生感應電流；當穩(wěn)定后，感應電流仍存在C．若A的N極朝上，B中感應電流的方向為順時針方向D．若A的N極朝上，B中感應電流的方向為逆時針方向11、某科技創(chuàng)新小組設計制作出一種全自動升降機模型，用電動機通過鋼絲繩拉著升降機由靜止開始勻加速上升，已知升降機的質量為m，當升降機的速度為v1時，電動機的電功率達到最大值P，此后電動機保持該功率不變，直到升降機以最大速度v2勻速上升為止，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關此過程下列說法正確的是（）A．升降機的速度由v1增大至v2過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小B．升降機的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對升降機所做的功等于升降機克服重力所做的功D．鋼絲繩的最大拉力為12、(本題9分)一個人用手把一個質量為m=1kg的物體由靜止向上提起1m，這時物體的速度為2m/s，則下列說法中正確的是A．手對物體所做的功為12J B．合外力對物體所做的功為2JC．合外力對物體所做的功為12J D．物體克服重力所做的功為10J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)利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的（_______）A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（_______）A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、。已知當?shù)刂亓铀俣葹?，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______________________________________________________________。14、（10分）(本題9分)某同學利用下述裝置對輕質彈簧的彈性勢能進行探究，一輕質彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示．向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放．小球離開桌面后落到水平地面．通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能．回答下列問題：（1）本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等．已知重力加速度大小為g，為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的（填正確答案標號）．A．小球的質量mB．小球拋出點到落地點的水平距離sC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量△xE.彈簧原長l0（2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=．（3）圖（b）中的直線是實驗測量得到的s—△x圖線．從理論上可推出，如果h不變．m增加，s—△x圖線的斜率會（填“增大”、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s—△x圖線的斜率會（填“增大”、“減小”或“不變”）．由圖（b）中給出的直線關系和Ek的表達式可知，Ep與△x的次方成正比．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)在全國鐵路第六次大提速后，火車的最高時速可達250km/h，若某列車正以216km/h的速度勻速運行，在列車頭經路標A時，司機突然接到報告要求緊急剎車，因前方1000m處有障礙物還沒有清理完畢，若司機聽到報告后立即以最大加速度a＝2m/s2剎車，問該列車是否發(fā)生危險？16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質量為m，電荷量為+Q的小球A系在絕緣細繩下端，另一帶電量未知的小球B固定于懸點的正下方(A，B均可視為點電荷)，輕繩與豎直方向角度為θ，小球A、B靜止于同一高度。已知重力加速度為g，問:(1)小球B在A處產生的電場強度大小;(2)若將細線突然剪斷，求小球剛開始運動時的加速度大小。17、（12分）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質量為m的小球A套在圓環(huán)上；長為的剛性(既不伸長也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；質量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開始運動，不計一切摩擦AB均視為質點重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時滑塊B受到水平力F的大?。?2)小球A滑到與圓心O同高度時的速度大??；(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中，桿對滑塊B做的功。

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、B【答案解析】

A和B一起隨圓盤做勻速圓周運動，A做圓周運動的向心力由B對A的靜摩擦力提供，所以B對A的摩擦力方向指向圓心，則A對B的摩擦力背離圓心；B做圓周運動的向心力由A對B的摩擦力和圓盤對B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圓心，A對B的摩擦力背離圓心，則圓盤對B的摩擦力指向圓心。故B正確，ACD錯誤。故選：B.2、A【答案解析】

在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，由此列式可求得月球的質量．月球繞地球做圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，也能求得月球的質量．【題目詳解】A、B項：在月球表面，物體的重力與萬有引力相等，則有，，可得月球的質量為，故A正確，B錯誤；C、D項：月球繞地球做圓周運動時，根據(jù)萬有引力提供向心力得，由于r表示軌道半徑，而R表示月球半徑，可得地球質量，故C、D錯誤．故應選：A．【答案點睛】解決本題時要掌握兩種求天體質量的方法：1、根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力，可計算中心天體的質量M．2、在星球表面重力與萬有引力相等，可以根據(jù)重力加速度和星球半徑求得星球質量．3、B【答案解析】

A.用洗衣機脫水，是利用了離心現(xiàn)象，故A正確。B.汽車轉彎時要減速，是防止離心現(xiàn)象，故B錯誤。C.用離心沉淀器分離物質，是利用了離心現(xiàn)象，故C正確。D.轉動雨傘，可以去除雨傘上的一些水，是利用了離心現(xiàn)象，故D正確。本題選不是利用離心現(xiàn)象的，故選B。4、C【答案解析】試題分析：不同形式的能量可以相互轉化，機械能可以轉化為內能，在一定的條件下，內能也能轉化為機械能，能量的轉化都是通過做功來實現(xiàn)的．考點：能量的轉化點評：能量的轉化具有方向性，這是熱力學第二定律的關鍵，一切與宏觀熱現(xiàn)象有關的熱力學問題都具有方向性，所以內能向其他形式的能轉化時需要外界的其他幫助才能實現(xiàn)．5、D【答案解析】

A.同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，故A錯誤；B.所有衛(wèi)星的運行速度都不大于第一宇宙速度，故B錯誤；C.同步衛(wèi)星的發(fā)射速度都要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C錯誤；D.根據(jù)可知，入軌后的加速度小于地面重力加速度，故D正確；6、B【答案解析】設地球質量M，某星球質量，地球半徑r，某星球半徑4r，由萬有引力提供向心力做勻速圓周運動得：，解得衛(wèi)星在圓軌道上運行時的速度公式，分別代入地球和某星球的各物理量得此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的，故B正確，A、C、D錯誤；故選B．【答案點睛】物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，可根據(jù)衛(wèi)星在圓軌道上運行時的速度公式解得．7、AC【答案解析】保持S不變，增大d時，根據(jù)電容器的決定式C=εS4πkd，可知，電容C減小，電容器的電荷量Q不變，由電容的定義式C=QU，可得板間電勢差增大，所以θ變大，故A正確，B錯誤；保持d不變，減小S，根據(jù)電容器的決定式C=εS4πkd，可知，電容C減小，電容器的電荷量8、CD【答案解析】玻璃杯落地前是自由落體運動，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上與掉在草地上的動量相等，故A錯誤；玻璃杯兩次與地面碰撞過程，初動量相同，末動量為零，兩種情況下動量變化量相同，故B錯誤；玻璃杯兩次與地面碰撞過程，初動量相同，末動量為零，兩次的動量變化量相同，但在水泥地上碰撞過程時間短，則動量的變化快，掉在草地上的杯子動量改變慢，故CD正確。故選CD。9、AB【答案解析】

A、測電路中某個電阻的阻值時，一定要將該電阻與其它元件斷開，避免測量出現(xiàn)較大誤差，故A正確；B、測量電阻時，每次更換倍率后，都要重新歐姆調零，故B正確；C、將兩表筆與待測電阻相連，發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉角度太大，所測的電阻值讀數(shù)比較小，則應換用倍率較小的檔位，調零后再測電阻，故C錯誤；D、測量完畢后，應將選擇開關旋轉到OFF檔或者交流電壓的最大檔，故D錯誤。10、BC【答案解析】

A、B、在B放入磁場的過程中，根據(jù)楞次定律不難判斷出B中會產生感應電流，而因為B是超導體沒有電阻，故即使B穩(wěn)定后電磁感應現(xiàn)象消失B中的電流也不會消失，故A錯誤，B正確.C、D、根據(jù)楞次定律可知，如A的N極朝上，放入線圈時，線圈中的磁通量向上增大，則感應電流的磁場應向下，B中感應電流方向從上向下看應為順時針，故C正確，D錯誤.故選BC.【答案點睛】本題考查楞次定律以及超導現(xiàn)象，認真審題是解題的關鍵，本題易錯選A，易認為B穩(wěn)定后B中沒有電磁感應現(xiàn)象發(fā)生，而得出感應電流消失的結論，再就是要熟練掌握楞次定律．11、ABD【答案解析】

A.升降機速度由v1增大至v2的過程中，電動機保持功率不變，由P=Fv知，鋼絲繩的拉力不斷減小，故A正確；B.升降機的最大速度時，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對整個過程運用動能定理得，鋼絲繩的拉力對升降機所做的功大于升降機克服重力所做的功，故C錯誤；D.勻加速提升重物時鋼繩拉力最大，且等于勻加速結束時的拉力，由P=Fv得，故D正確。12、ABD【答案解析】

A、由動能定理得：W-mgh=mv2-0，得手對物體所做的功為：W=mv2+mgh=×1×22+1×10×1=12J，故A正確．B、C、由動能定理得：合外力做功為

W合=mv2-0=×1×22=2J，故B正確，C錯誤．D、物體克服重力做功為：W=mgh=1×10×1J=10J，故D正確；本題選錯誤的故選C．【答案點睛】本題的關鍵要掌握動能定理的基本運用，知道合外力做功與動能變化的關系，以及知道合外力做功等于各力做功的代數(shù)和．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AAB存在阻力【答案解析】

第一空.驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關系，A正確BC錯誤。第二空.電磁打點計時器需要接低壓交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度以及下降的高度。實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要用天平測量質量，AB正確C錯誤。第三空.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量。第四空.B點的瞬時速度為：，則動能的增加量為：。第五空.大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是存在空氣阻力和摩擦力阻力的影響。14、（1）ABC(2)（3）減小增大2【答案解析】

（1）由平拋規(guī)律可知，由水平距離和下落高度即可求出平拋時的初速度，進而可求出物體動能，所以本實驗至少需要測量小球的質量m、小球拋出點到落地點的水平距離s、桌面到地面的高度h，故選ABC．（2）由平拋規(guī)律可知：豎直方向上：h=gt2，水平方向上：s=vt，而動能Ek=mv2聯(lián)立可得Ek=；（3）由題意可知如果h不變，m增加，則相同的△L對應的速度變小，物體下落的時間不變，對應的水平位移s變小，s-△L圖線的斜率會減?。恢挥衕增加，則物體下落的時間增加，則相同的△L下要對應更大的水平位移s，故s-△L圖線的斜率會增大．彈簧的彈性勢能等于物體拋出時的動能，即Ep=，可知Ep與△s的2次方成正比，而△s與△L成正比，則Ep與△L的2次方成正比．【答案點睛】本題的關鍵是通過測量小球的動能來間接測量彈簧的彈性勢能，然后根據(jù)平拋規(guī)律以及動能表達式即可求出動能的表達式，彈性勢能轉化為物體的動能，從而得出結論．根據(jù)x與△L的圖線定性說明m增加或h增加時x的變化，判斷斜率的變化．彈簧的彈性勢能等于物體拋出時的動能和