2023屆福建省莆田市名校高一物理第二學期期末達標測試試題（含答案解析）

2023學年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，小球在細繩的牽引下，在光滑水平桌面上繞繩的另一端O做勻速圓周運動。關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是A．只受重力和拉力的作用B．只受重力和向心力的作用C．只受重力、支持力和向心力的作用D．只受重力、支持力和拉力的作用2、(本題9分)關(guān)于萬有引力說法正確的是A．只有天體之間才有引力 B．只有小球之間才有引力C．任何兩個物體之間都有萬有引力 D．相互排斥的磁鐵間沒有萬有引力3、(本題9分)甲、乙兩個做勻速圓周運動的質(zhì)點,它們的角速度之比為3:2,線速度之比為4:9,下列說法正確的有()A．甲、乙的向心加速度之比為2:3 B．甲、乙的半徑之比為

16:9C．甲、乙的周期之比為

3:4 D．甲、乙的向心力之比為9:24、(本題9分)大小相等的水平拉力分別作用于原來靜止﹑質(zhì)量分別為M1和M2的A、B兩個物體上，使A沿光滑水平面運動了L，使B沿粗糙水平面運動了相同的位移，則拉力F對A﹑B做的功W1和W2相比較（）A．W1＞W(wǎng)2B．W1＜W2C．W1=W2D．無法比較5、(本題9分)小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上，一個小球用細繩懸掛在車上由圖中位置無初速釋放，在小球下擺到最低點的過程中，下列說法正確的是()A．繩對球的拉力不做功B．球克服繩拉力做的功等于球減少的機械能C．繩對車做的功等于球減少的動能D．球減少的重力勢能等于球增加的動能6、(本題9分)設(shè)宇宙中某一小行星自轉(zhuǎn)較快，但仍可近似看作質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R．宇航員用彈簧測力計稱量一個相對自己靜止的小物體的重量，第一次在極點處，彈簧測力計的讀數(shù)為F1＝F0；第二次在赤道處，彈簧測力計的讀數(shù)為F2＝．假設(shè)第三次在赤道平面內(nèi)深度為的隧道底部，示數(shù)為F3；第四次在距行星表面高度為R處繞行星做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星中，示數(shù)為F1．已知均勻球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，則以下判斷正確的是()A．F3＝，F(xiàn)1＝B．F3＝，F(xiàn)1＝0C．F3＝，F(xiàn)1＝0D．F3＝，F(xiàn)1＝7、如圖，光滑絕緣圓軌道固定在豎直面內(nèi)，整個圓周被4條直徑均分為8等份，表示圖中8個位置，其中A點是最低點。該豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強電場，一個帶正電的小球在軌道內(nèi)做完整的圓周運動。已知小球的重力和所受電場力大小相等。則下列關(guān)于小球運動過程中的說法正確的是（）A．小球在F點時的動能最小 B．小球在B點時對軌道的壓力最大C．小球在G點時的機械能最小 D．小球在A點時的動能最大8、如圖是某電場區(qū)域的電場線分布，A、B、C是電場中的三個點，下列說法正確的是()A．A點的電場強度最大B．A點的電勢最高C．把一個點電荷依次放在這三點，它在B點受到的靜電力最大D．帶負電的點電荷在A點所受靜電力的方向與A點的場強方向相反9、(本題9分)為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍．下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星P的角速度小于衛(wèi)星Q的角速度B．衛(wèi)星P的周期小于衛(wèi)星Q的周期C．衛(wèi)星P在運行軌道上完全失重，重力加速度為0D．衛(wèi)星P的發(fā)射速度大于7.9km/s10、(本題9分)一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的A放于B上?，F(xiàn)在A和B正在一起豎直向上運動，如圖所示。當A、B分離后，A上升0.2m到達最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)A．A、B分離時B的加速度為gB．彈簧的彈力對B做功為零C．彈簧的彈力對B的沖量大小為6N·sD．B的動量變化量為零11、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度圖象如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則A．0～t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于B．t1～t2時間內(nèi)，汽車的功率等于C．汽車運動的最大速度等于D．t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速度小于12、(本題9分)關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說法正確的是()A．它處于平衡狀態(tài)，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且軌道平面與赤道平面重合D．它繞行的速度小于7.9km/s二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6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，輸出電壓有交流電和直流電兩種，重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對圖中紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．（1）下列幾個操作步驟中：A．按照圖示，安裝好實驗裝置；B．將打點計時器接到電源的“交流輸出”上；C．用天平測出重錘的質(zhì)量；D．先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運動，打點計時器在紙帶上打下一系列的點；E．測量紙帶上某些點間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)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．沒有必要的是________，操作錯誤的是___________．（填步驟前相應(yīng)的字母）（2）在某次實驗中,假設(shè)質(zhì)量為m的重錘由靜止自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，如圖所示。相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s，距離單位為cm。（g＝9.8m/s2）（所有計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）①打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度＝___________m/s；②從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的動能增加量＝______，勢能減少量＝_________。③通過計算，數(shù)值上小于，其主要原因為__________________。14、（10分）如圖所示，是用來研究向心力與轉(zhuǎn)動物體的半徑、質(zhì)量以及角速度之間關(guān)系的向心力演示器．(1)這個實驗所用的主要研究方法是_____A．控制變量法B．等效代替法C．理想實驗法D．假設(shè)法(2)觀察圖中兩個相同的鋼球位置距各自轉(zhuǎn)軸的距離相等，皮帶由此推測出是在研究向心力的大小F與的關(guān)系_______．A．質(zhì)量mB．角速度ωC．半徑r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，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R，圓心為O．下端與絕緣水平軌道在B點平滑連接，一質(zhì)量為m帶正電的物塊（可視為質(zhì)點），置于水平軌道上的A點。已如A、B兩點間的距離為L，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。(1)若物塊能到達的最高點是半圓形軌道上與圓心O等高的C點，則物塊在A點水平向左運動的初速度應(yīng)為多大?(2)若在整個空同加上水平向左的勻強電場，場強大小為E=(q為物塊的帶電量)，現(xiàn)將物塊從A點由靜止釋放，且運動過程中始終不脫離軌道，求物塊第2次經(jīng)過B點時的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物塊第2n(n=1，2、3……)次經(jīng)過B點時的速度大小。16、（12分）(本題9分)2013年“嫦娥三號”探測器攜帶“玉兔號”月球車，成功實施近月制動順利進入環(huán)月軌道，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，月球車在距月球表面高度為3R的圓形軌道I運動，到達軌道的A點點火變軌進入橢圓軌道II，到達軌道的近月點B再次點火進入月球近月軌道III（貼近月球表面）繞月球作圓周運動，求：（1）月球車在軌道III上的運行速率；（3）月球車在軌道I繞月球運行一周所需的時間．17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑弧形軌道末端與水平傳送帶相切，水平傳送帶足夠長，以v=2m/s的速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量m=1kg的物塊從弧形軌道上高h=0.8m處由靜止釋放，物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，，不計空氣阻力，求：（1）物塊剛滑上傳送帶時速度的大??；（2）傳送帶對物塊所做的功；（3）物塊在傳送帶上滑動所產(chǎn)生的熱量；

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、D【答案解析】

根據(jù)題意可知，小球只受重力、支持力和拉力的作用，D正確ABC錯誤2、C【答案解析】

任何兩個物體之間都有萬有引力，大到天體，小到原子之間，故選項C正確，AB錯誤；相互排斥的磁鐵間也有萬有引力，選項D錯誤；故選C.3、A【答案解析】

A、B項：由角速度與線速度的關(guān)系v=ωr，得到，因而：，向心加速度：，所以，故A正確，B錯誤；C項：周期與角速度的關(guān)系：，所以，故C錯誤；D項：向心力的表達式：Fn=m?ωv，由于它們的質(zhì)量關(guān)系未知，所以不能判斷出它們的向心力的關(guān)系。故D錯誤。4、C【答案解析】試題分析：兩種情況下拉力F相等，發(fā)生的位移相同，根據(jù)W=Fs可得W1故選C考點：考查了恒力做功點評：關(guān)鍵是根據(jù)W=Fs分析5、B【答案解析】AD、在小球下擺到最低點的過程中，繩對球的拉力做負功，球的機械能減小，選項AD錯誤；BC、對小球，由功能關(guān)系，球克服繩拉力做的功等于球減少的機械能，繩對車做的功等于球克服繩拉力做的功，選項B正確，C錯誤.故選B6、B【答案解析】設(shè)該行星的質(zhì)量為M，則質(zhì)量為m的物體在極點處受到的萬有引力：F1＝=F2

由于球體的體積公式為：V=；由于在赤道處，彈簧測力計的讀數(shù)為F2=F2．則：Fn2＝F1?F2＝F2＝mω2?R，所以半徑R以內(nèi)的部分的質(zhì)量為：;物體在R處受到的萬有引力：F3′＝;物體需要的向心力：，所以在赤道平面內(nèi)深度為R/2的隧道底部，示數(shù)為：F3=F3′?Fn3＝F2?F2＝F2；第四次在距星表高度為R處繞行星做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星中時，物體受到的萬有引力恰好提供向心力，所以彈簧秤的示數(shù)為2．所以選項B正確，選項ACD錯誤．故選B．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道在行星的兩極，萬有引力等于重力，在赤道，萬有引力的一個分力等于重力，另一個分力提供隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力．同時要注意在繞行星做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星中時物體處于完全失重狀態(tài)．7、ABC【答案解析】

ABD．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球的重力和所受電場力大小相等，則重力和電場力的合力方向與豎直方向成45°斜向右下，即等效重力場的方向與豎直方向成45°斜向右下，所以小球在B點時的動能最大，小球在B點時對軌道的壓力最大，小球在F點時的動能最小。故AB兩項正確，D項錯誤。C．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球在G點時的電勢能最大，則小球在G點時的機械能最小。故C項正確。8、BCD【答案解析】試題分析：電場線的疏密程度可表示電場強度的大小，所以B點的電場強度最大，A點的最小，A錯誤，沿電場線方向電勢降落，所以A點的電勢最高，B的電勢最低，B正確，B點的電場強度最大，所以同一個點電荷在B點受到的電場力最大，C正確，電場線上某點的切線方向表示該點的電場線的方向，與放在該點的正電荷的受力方向相同，與負電荷受到的電場力方向相反，D正確，故選BCD考點：考查了對電場線的理解點評：順著電場線電勢降低，根據(jù)電場線的方向判斷電勢的高低．由電場線的疏密判斷電場強度的大?。?、AD【答案解析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力，有，可得，而P衛(wèi)星的軌道半徑大，故角速度較小，故A正確．B、由，可得，而P衛(wèi)星的軌道半徑大，其周期較大，故B錯誤．C、萬有引力完全提供向心力，故在運行軌道上完全失重，，故重力加速為，不為零，故C錯誤．D、近地衛(wèi)星的發(fā)射速度為7.9km/s，衛(wèi)星發(fā)射的越高，需要的能量越高，故“高分一號”的發(fā)射速度一定大于7.9km/s，故D正確．故選AD．【答案點睛】衛(wèi)星的線速度，加速度，周期與半徑有關(guān)，依據(jù)萬有引力等于向心力，確定出各量與半徑的數(shù)量關(guān)系，進而分析比較所給問題．10、ABC【答案解析】

A、由分離的條件可知，A、B物體分離時二者的速度、加速度相等，二者之間的相互作用力為0，對A分析可知，A的加速度，所以B的加速度為g，故A正確；B、A、B物體分離時彈簧恢復(fù)原長，A到最高點彈簧恢復(fù)原長，從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中彈簧的彈性勢能變化為零，所以彈簧對B做的功為零，故B正確；CD、A、B物體分離后A做豎直上拋運動，可知豎直上拋的初速度，上升到最高點所需的時間：，由運動的對稱性可知此時B的速度為2m/s，方向豎直向下，對B在此過程內(nèi)用動量定理(規(guī)定向下為正方向)得：，解得彈簧的彈力對B的沖量大小為：，B的動量變化量為，故C正確，D錯誤；故選ABC。11、BC【答案解析】

A.由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運動，，F(xiàn)1-Ff=ma，聯(lián)立得，，故A錯誤；B.在t1時刻汽車達到額定功率：P=F1v1=（m+Ff）v1，t1～t2時間內(nèi)，汽車保持額定功率不變，故B正確；C.t2時刻，速度達到最大值v2，此時刻F2=Ff，P=F2v2，，故C正確；D.由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速度大于，故D錯誤。12、BCD【答案解析】試題分析：地球同步衛(wèi)星是指與地球具有相同運動周期的衛(wèi)星，其相對于地球上的一點來說靜止，軌道平面與赤道平面重合，但一直圍繞地球在運動，沒有處于平衡狀態(tài)，A選項錯誤，C選項正確．近地衛(wèi)星重力完全用來向心力，，此時加速度為9.8m/s2，地球同步衛(wèi)星半徑更大，加速度變小，B正確．近地衛(wèi)星的繞行速度為7.9km/s，，，地球同步衛(wèi)星半徑更大，速度小，D正確．考點：第一宇宙速度，同步衛(wèi)星，近地衛(wèi)星點評：第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的繞行速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度．地球同步衛(wèi)星與地球有相同的角速度，且軌道平面與赤道平面重合，則可以與地球上的一點保持相對靜止．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、CD3.114.84mJ4.86mJ下落過中紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或有阻力的影響【答案解析】

(1)[1]因為我們是比較mgh、的大小關(guān)系，所以m可約去比較，不需要用天平，故C沒有必要.[2]開始記錄時應(yīng)先給打點計時器通電，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落再接通打點計時時器的電源，因為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D錯誤.(2)[3]利用中點時刻的速度等于平均速度可得：[4]從O到B動能增加量：.[5]從O到B重力勢能減小量：[6]產(chǎn)生誤差的主要原因是：紙帶與打點計時器間有摩擦阻力，或有阻力的影響等.14、AB【答案解析】

第一空：在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑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，A正確；第二空：圖中兩球的質(zhì)量相同，轉(zhuǎn)動的半徑相同，則研究的是向心力與角速度的關(guān)系，B正確．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)(2)(3)，其中n＝1、2、3…….【答案解析】

(1)設(shè)物塊在A點的速度為v1，由動能定理有－μmgL－mgR＝0－m解得v1＝