2023屆上海市寶山區(qū)揚波中學物理高一下期末考試試題（含答案解析）

2023學年高一下物理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(qū)內(nèi)。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(guī)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，光滑斜面傾角為30°，輕繩一端通過兩個滑輪與A相連，另一端固定于天花板上，不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量．已知物塊A的質(zhì)量為m，連接A的輕繩與斜面平行，掛上物塊B后，滑輪兩邊輕繩的夾角為90°，A、B恰保持靜止，則物塊B的質(zhì)量為（）A．2m B． C．m D．2、被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”是測出引力常量的物理學家()A．伽里略 B．卡文迪許 C．牛頓 D．開普勒3、(本題9分)若金星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑之比為n2，將它們繞太陽的公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運動，則金星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為A．24n天B．365n天C．24n3天D．365n3天4、(本題9分)2011年11月3日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接．任務完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號”交會對接．變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為．則等于()A． B． C． D．5、(本題9分)如圖所示，長為L的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長度的14A．32gLC．15gL4 D．6、(本題9分)為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是：被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號。圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉，最少應給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV7、(本題9分)如圖所示，長為L的輕桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球，另一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動，已知小球通過最高點P時速度為，不計一切阻力，則（）A．在最高點P輕桿受到小球?qū)λ南蛳碌膹椓．小球在最低點Q受到輕桿對它的彈力大小為C．小球在最低點Q和最高點P，輕桿中的彈力大小之差為5mgD．小球要到達最高點P點，最低點Q點最小的速度為8、在光滑的冰面上，質(zhì)量為80kg的冰球運動員甲以5.0m/s的速度向前運動時，與另一質(zhì)量為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員乙相撞，碰后甲恰好靜止。假設碰撞時間極短，下列說法正確的是（）A．碰后乙的速度的大小是1.5m/s B．碰后乙的速度的大小是1.0m/sC．碰撞中總機械能損失了1500J D．碰撞中總機械能損失了1400J9、(本題9分)如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長直金屬導軌，兩根相同的導體棒AB、CD置于導軌上并與導軌垂直，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中。從t=0時開始，對AB棒施加一與導軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運動。導軌電阻不計，兩棒均與導軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。下列關(guān)于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是（）A． B． C． D．10、(本題9分)1016年我國成功發(fā)射了神舟十一號載人飛船并順利和天宮二號對接．飛船在發(fā)射過程中先沿橢圓軌道1飛行，后在遠地點P加速，飛船由橢圓軌道變成圖示的圓軌道1．下列判斷正確的是A．飛船沿橢圓軌道1通過P點時的速度等于沿圓軌道1通過P點時的速度B．飛船沿橢圓軌道1通過P點時的速度小于沿圓軌道1通過P點時的速度C．飛船沿橢圓軌道1通過P點時的加速度等于沿圓軌道1通過P點時的加速度D．飛船沿橢圓軌道1通過P點時的加速度小于沿圓軌道1通過P點時的加速度11、“和諧”號動車組列車高速運行時可以讓乘客體驗追風的感覺．我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運動，火車速度提高會使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時不使外軌受損這一難題，你認為以下措施可行的是（）A．增大彎道半徑B．減小彎道半徑C．增加內(nèi)外軌的高度差D．減小內(nèi)外軌的高度差12、某質(zhì)點做曲線運動的軌跡如圖中虛線所示，則下列各圖中標出的質(zhì)點通過位置P時的速度v、加速度a的方向，可能正確的是A．B．C．D．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系.（1）將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應在_______方向（填“水平”或“豎直”）；（2）彈簧自然懸掛，待彈簧靜止時，長度記為L0，彈簧下端掛上砝碼盤時，長度記為Lx；在砝碼盤中每次增加10g砝碼，彈簧長度依次記為L1至L6，數(shù)據(jù)如下表：代表符號L0LxL1L2L3L4L5L6數(shù)值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為_______；（3）下圖是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是砝碼的質(zhì)量，橫軸是彈簧長度與_______的差值（填“L0或Lx”）；（4）由圖可知，彈簧的勁度系數(shù)為_______N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，重力加速度g取9.8m/s2）.14、（10分）(本題9分)兩個同學相互配合，利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。跨過定滑輪的細繩兩端與兩個鉤碼A、B相連，其中鉤碼A的質(zhì)量為m，鉤碼B的質(zhì)量為M（M>m）。實驗過程如下：①鉤碼A放置在地面上，鉤碼B跨過定滑輪懸空，同學甲用手將鉤碼A壓在地面上，使得A、B靜止不動，同學乙用米尺測量并記錄鉤碼B的底端距地面的高度為H，然后手持秒表，做好測量B落地時間的準備。②某時刻，同學甲松手讓A、B運動起來，與此同時，同學乙開啟秒表，在鉤碼B落地時停止計時，記錄下鉤碼B的運動時間。③重復測量幾次下落時間，取其平均值作為測量值t。請回答下列問題：(1)鉤碼B落地時的瞬時速度v=________。(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，并知道當?shù)刂亓铀俣葹間，如果關(guān)系式H=________成立，則可說明機械能守恒定律成立。(3)你認為本實驗誤差產(chǎn)生的原因，可能有________。(寫出一條即可)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）萬有引力定律清楚的向人們揭示復雜運動的背后隱藏著簡潔的科學規(guī)律，天上和地上的萬物遵循同樣的科學法則．（1）已知引力常數(shù)G、地面的重力加速度g和地球半徑R，根據(jù)以上條件，求地球的質(zhì)量和密度．（2）隨著我國“嫦娥三號”探測器降落月球，“玉兔”巡視器對月球進行探索，我國對月球的了解越來越深入．若已知月球半徑為R月，月球表面的重力加速度為g月，嫦娥三號在降落月球前某階段繞月球做勻速圓周運動的周期為T，試求嫦娥三號該階段繞月球運動的軌道半徑．16、（12分）如圖所示用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電．平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零．(1)指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由．(2)若A球帶電量為Q，則B球的帶電量為多少？(3)若A球帶電量減小，B、C兩球帶電量保持不變，則細線AB、BC中的拉力分別如何變化？17、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直面內(nèi)的曲線軌道AB的最低點B的切線沿水平方向，且與一位于同一豎直面內(nèi)、半徑R＝0.40m的光滑圓形軌道平滑連接．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝0.10kg的滑塊(可視為質(zhì)點)，從位于軌道上的A點由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)B點后恰好能通過圓形軌道的最高點C.已知A點到B點的高度差h＝1.5m，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力可忽略不計，求：(1)滑塊通過圓形軌道C點時速度大??；(2)滑塊通過圓形軌道B點時對軌道的壓力大??；(3)滑塊從A點滑至B點的過程中，克服摩擦阻力所做的功．

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、D【答案解析】

先對A受力分析，再對B受力分析，如圖：根據(jù)共點力平衡條件，有mgsin30°=T解得：；故選D.2、B【答案解析】

當卡文迪許通過扭秤實驗測量出引力常量后可計算地球的質(zhì)量，故他被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”A.A項與上述分析結(jié)論不相符，故A錯誤；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B正確；C.C項與上述分析結(jié)論不相符，故C錯誤；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤；3、D【答案解析】

根據(jù)開普勒第三定律知：T金2R4、B【答案解析】

天宮一號繞地球做勻速圓周運動，靠萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律充當向心力比較線速度的大小關(guān)系；【題目詳解】“神舟八號”飛船與“天宮一號”繞地球做勻速圓周運動，靠萬有引力提供向心力：，得：，故，故B正確、ACD錯誤．【答案點睛】本題的關(guān)鍵根據(jù)萬有引力提供向心力，解出線速度與軌道半徑的關(guān)系．5、C【答案解析】

鏈條在重力作用而向下滑動，只有重力做功，其機械能守恒；可設桌面為零勢能面，列出機械能守恒方程可得出鏈條的速度?！绢}目詳解】設桌面為零勢能面，鏈條的總質(zhì)量為m開始時鏈條的機械能為：E1=-1當鏈條剛脫離桌面時的機械能：E2=12由機械能守恒可得：E1=E2即：-1解得：v=15gL故應選：C?！敬鸢更c睛】零勢能面的選取是任意的，本題也可以選鏈條滑至剛剛離開桌邊時鏈條的中心為零勢能面，結(jié)果是一樣的，要注意重力勢能的正負；抓住機械能守恒時，鏈條動能的變化取決于重力勢能的變化量。6、C【答案解析】

AB．處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項AB錯誤；C．處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉，選項C正確；D．處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級，從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測溫儀捕捉，選項D錯誤。故選C。7、AC【答案解析】

A.向心力，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高點P受到向上的彈力，根據(jù)牛頓第三定律：輕桿受到小球?qū)λ南蛳碌膹椓Γ蔄正確。B.小球從P到Q的過程，根據(jù)動能定理得：，解得：，則小球在Q點向心力為，對于Q點的小球：解得：。所以：小球在最低點Q受到輕桿對它的彈力大小為，故B錯誤。C.在P點：，解得：，所以小球在最低點Q和最高點P，輕桿中的彈力大小之差為5mg，故C正確。D.小球要恰好到達最高點P點速度為零，根據(jù)動能定理得：，解得：，故D錯誤。8、BD【答案解析】

AB.設運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M，碰前速度大小分別為v1、v2，碰后乙的速度大小為v′2，規(guī)定碰撞前甲的運動方向為正方向，由動量守恒定律有：mv1-Mv2=Mv′2，解得：，故A錯誤，B正確。CD.根據(jù)能量守恒定律可知，碰撞中總機械能的損失為：△E=mv12+Mv22-Mv′2，代入數(shù)據(jù)解得：△E=1400J，故C錯誤，D正確。9、BD【答案解析】

A．因金屬棒與導軌之間有摩擦力，可知開始時導體棒CD的速度為零，當所受的安培力等于最大靜摩擦力時才開始運動，故A錯誤；B．開始時，CD棒的速度為零，加速度為零；當CD開始運動后加速度從0開始逐漸變大，與AB的速度差逐漸變大，則回路中感應電流逐漸變大，導體棒所受的向右的安培力逐漸變大，加速度逐漸變大，當CD的加速度與AB加速度相等時，兩棒的速度差保持不變，安培力保持不變，加速度保持不變，故B正確；C．在開始CD棒不動時，安培力即安培力隨時間成正比關(guān)系增加；當CD開始運動后，導體棒所受的向右的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故C錯誤；D．對AB外力開始時CD加速度為零，AB加速度為a=a0，則此時外力F隨時間t線性增加；當CD開始運動后加速度從0開始逐漸變大，導體棒AB所受的向左的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故D正確。故選BD。10、BC【答案解析】

AB.船在發(fā)射過程中先沿橢圓軌道1飛行，后在遠地點P加速，由于點火加速飛船由橢圓軌道變?yōu)閳A軌道，則飛船的速度增加，故A錯誤，B正確；

CD.據(jù)可知，飛船變軌前后所在位置距離地球的距離都相等，則兩者加速度相等，故C正確，D錯誤；11、AC【答案解析】

AB．設彎道半徑為R，路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得θ一定，v增大時，可增大半徑R，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)由于θ較小，則h為內(nèi)外軌道的高度差，L為路面的寬度。則L、R一定，v增大，h增大，故C正確，D錯誤。12、AC【答案解析】

曲線運動的軌跡夾在速度和合外力之間且彎向合外力方向，所以AC正確BD錯誤二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、豎直L3Lx4.9【答案解析】

第一空.將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應在豎直方向；第二空.用毫米刻度尺測量長度是要估讀到分度值的下一位，即以cm為單位需估讀到小數(shù)點的后兩位，故L3的數(shù)值記錄不規(guī)范；第三空.因為彈簧的伸長量為放砝碼后彈簧長度和掛砝碼盤時的長度差，根據(jù)胡克定律知彈力和伸長量成正比，圖象是過原點傾斜的直線，故橫軸應是彈簧長度與Lx的長度差；第四空.由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為：；14、（1）（3）釋放鉤碼A的時間與秒表開始計時時間不同步、空氣阻力、滑輪與繩子摩擦力等都會造成誤差【答案解析】

第一空.運動過程中的平均速度，又因為，因此，落地速度。第二空.如果機械能守恒，則，所以。第三空.空氣阻力、滑輪阻力、釋放鉤碼A的時間與秒表開始計時時間不同步等，都會造成誤差。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）【答案解析】

解：(1)設地球質(zhì)量為M，某物體質(zhì)量為m，由得地球質(zhì)量地球的體積地球的密度為(2)對月球上