山東省菏澤2023年物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，為齒輪傳動(dòng)裝置示意圖，A、B兩點(diǎn)均位于齒輪的邊緣，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB2、(本題9分)一汽車在平直公路上行駛．從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示．假定汽車所受阻力的大小f恒定不變．下列描述該汽車的速度隨時(shí)間t變化的圖像中,可能正確的是(

)A． B．C． D．3、(本題9分)2016年8月16日1時(shí)40分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征二號(hào)”運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空，將在世界上首次實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信．“墨子號(hào)”將由火箭發(fā)射至高度為500Km的預(yù)定圓形軌道．此前6月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7，G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度約為36000Km），它將使北斗系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步提高．以下說(shuō)法中正確的是A．這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行線速度可能大于7.9Km/sB．“墨子號(hào)”的角速度比北斗G7的角速度小C．“墨子號(hào)”的周期比北斗G7的周期小D．“墨子號(hào)”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小4、如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的光滑半圓弧軌道，其兩端點(diǎn)M、N連線水平，將一輕質(zhì)小環(huán)A套在軌道上，一細(xì)線穿過(guò)輕環(huán)A，一端系在M點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球恰好靜止在圖示位置，不計(jì)所有摩擦，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為mgB．細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為mgC．細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為mgD．M點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為30°5、(本題9分)在距水平地而10m高處，以10m/s的速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體，已知物體落地時(shí)的速度為16m/s，取g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．拋出時(shí)人對(duì)物體做功為150JB．自拋出到落地,重力對(duì)物體做功為78JC．飛行過(guò)程中物體克服阻力做功22JD．物體自拋出到落地時(shí)間為6、(本題9分)兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為T(mén)A∶TB=1∶8，則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為（）A．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2B．RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1C．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2D．RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶17、(本題9分)如圖所示，有一豎直放置、兩端封閉的U形管，兩管內(nèi)水銀面左高右低，兩端封閉的空氣柱溫度相同．要讓水銀柱相對(duì)玻璃管向A端移動(dòng)，可以采取的措施（）A．將U形管向右稍傾斜一些 B．將U形管向左稍傾斜一些C．兩邊空氣柱升高相同溫度 D．使玻璃管豎直向上減速運(yùn)動(dòng)8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊可以在光滑的水平軌道上自由運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度大小為，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)滑塊的位移大小是B．當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)滑塊的位移大小是C．當(dāng)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置與小球起始位置點(diǎn)間的距離D．當(dāng)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置與小球起始位置點(diǎn)間的距離9、將三個(gè)光滑的平板傾斜固定，三個(gè)平板頂端到底端的高度相等，三個(gè)平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示?，F(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個(gè)平板同時(shí)無(wú)初速度地釋放，經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)平板的底端。則下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小10、(本題9分)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，球在前，球在后、、、，當(dāng)球與球發(fā)生碰擅后，、兩球的速度可能為（）A．、B．、C．、D．、11、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d四個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球恰好構(gòu)成“三星拱月”之形，其中a、b、c三個(gè)完全相同的帶電小球在光滑絕緣水平面內(nèi)的同一圓周上繞O點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，三小球所在位置恰好將圓周等分．小球d位于O點(diǎn)正上方h處，且在外力F作用下恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知a、b、c三小球的電荷量均為q，d球的電荷量為6q,h=重力加速度為g，靜電力常量為k,則下列說(shuō)法正確的是()A．小球a一定帶正電 B．小球c的加速度大小為C．小球b的周期為 D．外力F豎直向上，大小等于12、(本題9分)如圖所示，足夠長(zhǎng)的絕緣粗糙水平面放置一帶正電的小滑塊，小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與小滑塊的位移x滿足μ-x圖像關(guān)系，圖像與橫軸的交點(diǎn)為4m，與縱軸的交點(diǎn)為0.5，空間存在水平向右的足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）．已知帶電體的質(zhì)量m=0.2kg，帶有的電荷量，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，若使小滑塊由靜止釋放則當(dāng)其運(yùn)動(dòng)的位移x=4m時(shí)，若，下列說(shuō)法正確的是A．帶電體的電勢(shì)能減少了5.6JB．帶電體的電勢(shì)能增加了5.6JC．在這個(gè)過(guò)程中合外力做功為1.6JD．在這個(gè)過(guò)程中合外力的沖量大小是二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力Ｆ作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，且三者相對(duì)靜止，下面關(guān)于摩擦力的說(shuō)法正確的是：()A．A不受摩擦力作用B．B不受摩擦力作用C．C不受摩擦力作用D．以A、B、C為整體，整體受到的摩擦力為零14、(本題9分)一只船在40m寬的河中橫渡，水流速度是3m/s，船在靜水中的航速是4m/s?，F(xiàn)欲使小船以最短時(shí)間渡過(guò)河去，則應(yīng)使船頭方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行駛，過(guò)河時(shí)間為_(kāi)________s，過(guò)河距離為_(kāi)________m。15、電動(dòng)機(jī)通過(guò)一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過(guò)120N，電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m(已知此物體在被吊高90m時(shí)已達(dá)到最大速度并勻速上升)，則最大速度的大小為_(kāi)________；所需時(shí)間為_(kāi)__________．(g=10m/s2)三．計(jì)算題(22分)16、（12分）如圖，在光滑的水平地面上，質(zhì)量為M=3.0kg的長(zhǎng)木板A的左端，疊放著一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)），處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.30。在木板A的左端正上方，用長(zhǎng)為R=0.8m的不可伸長(zhǎng)的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點(diǎn)O點(diǎn)?，F(xiàn)將小球C拉至與O等高的位置且使輕繩拉直，由靜止釋放到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí)，小球C與B發(fā)生彈性正碰，空氣阻力不計(jì)，取g=10m/s2。求：（1）C與B碰撞后B的速度是多少？（2）木板長(zhǎng)度L至少為多大時(shí)，小物塊才不會(huì)滑出木板？17、（10分）(本題9分)為了研究過(guò)山車的原理，某物理小組提出了下列設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角為θ=60°、長(zhǎng)為L(zhǎng)1=2m的傾斜軌道AB，通過(guò)微小圓弧與長(zhǎng)為L(zhǎng)2=m的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道上D處，如圖所示.現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h=0.9m的水平臺(tái)面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點(diǎn)時(shí)小球的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下.已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=，g取10m/s2.（1）求小球初速度v0的大??；（2）求小球滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率vC；（3）要使小球不離開(kāi)軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件？

2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案（含詳細(xì)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【答案解析】

AC.A和B兩點(diǎn)屬于齒輪傳動(dòng)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，故A項(xiàng)與題意不相符，C項(xiàng)與題意相符；BD.A和B兩點(diǎn)線速度相等；據(jù)v=ωr和兩點(diǎn)的A半徑大，所以角速度A小，故BD項(xiàng)與題意不相符。2、A【答案解析】

在時(shí)間內(nèi)，如果勻速，則圖象是與時(shí)間軸平行的直線，如果是加速，根據(jù)，牽引力減??；根據(jù)，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即，汽車開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度；所以時(shí)間內(nèi)，圖象先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線；在時(shí)間內(nèi)，功率突然增加，故牽引力突然增加，是加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，牽引力減??；再根據(jù)，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即，汽車開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度．所以在時(shí)間內(nèi)，即圖象也先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線，A正確；3、C【答案解析】

A、根據(jù)，得，知道軌道半徑越大，線速度越小，第一宇宙速度的軌道半徑為地球的半徑，所以第一宇宙速度是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度，所以兩衛(wèi)星的線速度均小于地球的第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B、由，可得，則軌道半徑越小角速度越大，“墨子號(hào)”的角速度比北斗G7的角速度大，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)，得，所以量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”的周期小，故C正確；D、衛(wèi)星的向心加速度：，半徑小的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”的向心加速度比北斗G7的大，故D錯(cuò)誤．故選C．【答案點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力提供向心力，會(huì)根據(jù)軌道半徑的關(guān)系比較向心加速度、線速度和周期．4、B【答案解析】

D、對(duì)球分析，受重力和拉力而平衡，故T=mg；再對(duì)環(huán)受力分析，受兩個(gè)拉力和支持力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，圖中∠1=∠2，再根據(jù)等腰三角形底角相等，有∠2=∠3，而∠1+∠2+∠3=90°，故∠1=∠2=∠3=30°，M點(diǎn)和輕環(huán)的連線與豎直方向的夾角為∠1+∠2=60°，故D錯(cuò)誤；A、軌道對(duì)輕環(huán)的支持力大小為：N=2TcosB、細(xì)線對(duì)M點(diǎn)的拉力大小為T(mén)=mg，B正確；C、細(xì)線對(duì)輕環(huán)的作用力大小為兩個(gè)拉力的合力，為3T=【答案點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答。5、C【答案解析】

解：A．拋出時(shí)人對(duì)物體做的功等于物體的動(dòng)能，則有：故A錯(cuò)誤；B．自拋出到落地，重力對(duì)物體做功為：W=mgh=1×10×10J=100J故B錯(cuò)誤；C．在飛行過(guò)程中有重力和阻力做功。根據(jù)動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)可得克服阻力做功為：Wf=22J故C正確；D．因?yàn)槲矬w在飛行過(guò)程中還受阻力作用，所以不是平拋運(yùn)動(dòng)，則豎直方向也不是自由落體運(yùn)動(dòng)，物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間無(wú)法計(jì)算，故D錯(cuò)誤。6、D【答案解析】略7、BCD【答案解析】試題分析：設(shè)水銀柱兩側(cè)的高度差為h，則：PB-PA=ρgh；先假設(shè)水銀柱不動(dòng)；將U形管向右稍傾斜一些，水銀柱兩側(cè)的高度差變大，故A側(cè)氣體推動(dòng)水銀柱靠近右端，故A錯(cuò)誤；將U形管向左稍傾斜一些，水銀柱兩側(cè)的高度差變小，故B側(cè)氣體推動(dòng)水銀柱靠近左端，故B正確；兩邊空氣柱升高相同溫度，根據(jù)查理定律公式，有：，故，由于PB-PA=ρgh，故PB＞PA，故△PA＜△PB，故A側(cè)氣體壓強(qiáng)的增加量小，故水銀柱相對(duì)玻璃管向A端移動(dòng)，故C正確；使玻璃管豎直向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，失重，故PB＞PA+ρ（g-a）h，故水銀柱相對(duì)玻璃管向A端移動(dòng)，故D正確；故選BCD．考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)變化方程8、BD【答案解析】

AB.滑塊和小球系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)滑塊的位移大小為x，由系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，得：mv3-MV'=0，將式兩邊同乘以△t，得：mv3△t-MV'△t=0，因此式對(duì)任意時(shí)刻附近的微小間隔△t都成立，累積相加后，有：則，解得，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.當(dāng)小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置與小球起始位置點(diǎn)間的距離為y，則：，解得：，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD.點(diǎn)睛：此題實(shí)質(zhì)上是“人船模型”，對(duì)球和滑塊水平方向平均動(dòng)量守恒，注意球和滑塊的位移都是相對(duì)地面的位移.9、ABD【答案解析】

A.因?yàn)槿齻€(gè)小球下落的高度差相同，所以重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時(shí)，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時(shí)間，由圖可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項(xiàng)分析可知，重力對(duì)三個(gè)小球做功相同，也就是合力對(duì)三個(gè)小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動(dòng)量的大小相等，但方向不同，所以三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量不相同，故C錯(cuò)誤；D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小，故D正確。10、AB【答案解析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以兩球的初速度方向?yàn)檎较?如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動(dòng)量守恒定律得:解得速度為如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞：由機(jī)械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB對(duì)；CD錯(cuò)；故AB正確點(diǎn)睛：兩球碰撞過(guò)程,系統(tǒng)不受外力,故碰撞過(guò)程系統(tǒng)總動(dòng)量守恒;碰撞過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能可能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律,碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能應(yīng)該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能;同時(shí)考慮實(shí)際情況,碰撞后A球速度不大于B球的速度.11、BD【答案解析】

a、b、c三小球所帶電荷量相同，要使三個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，d球與a、b、c三小球一定是異種電荷，由于a球的電性未知，所以d球不一定帶正電，故A錯(cuò)誤．設(shè)db連線與水平方向的夾角為，則，，對(duì)b球，根據(jù)牛頓第二定律和向心力得：，解得：，，即b的周期為，c的加速度為，故B正確，C錯(cuò)誤；abc三個(gè)小球?qū)的吸引力向下，大小為，因此拉力F的大小為，D正確【答案點(diǎn)睛】a、b、c三個(gè)帶電小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由合外力提供向心力，分析其受力情況，運(yùn)用牛頓第二定律研究即可．12、AD【答案解析】若使小滑塊由靜止釋放，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，則當(dāng)其運(yùn)動(dòng)的位移x=4m時(shí)電勢(shì)能減小量為，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；此過(guò)程中摩擦力的功：，由圖像可知，則，則合力做功為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知：；由動(dòng)量定理可知：，解得I=1.2N?s，選項(xiàng)D正確；故選AD.二．填空題(每小題6分，共18分)13、B【答案解析】

有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷摩擦力的有無(wú)，由整體法據(jù)二力平衡判斷A與地面間的摩擦力，再用隔離法結(jié)合二力平衡或假設(shè)法判斷A與C、A與B間的摩擦力的有無(wú)．【題目詳解】AD、以A、B、C為整體，由于勻速運(yùn)動(dòng)，據(jù)二力平衡可知：地面對(duì)A物體的摩擦力必與F等大反向；錯(cuò)誤B、假設(shè)B受摩擦力則B的合外力不為零，不會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則B不受摩擦力；正確C、以C為研究對(duì)象由C勻速運(yùn)動(dòng)，據(jù)二力平衡A對(duì)C的摩擦力一定與F等大反向；錯(cuò)誤故選B【答案點(diǎn)睛】中等難度．靜摩擦力的方向除利用定義判斷之外，通常還用假設(shè)法或根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷．14、垂直；10；50；【答案解析】

將小船的運(yùn)動(dòng)分解為垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河寬一定，當(dāng)在該方向上的速度最大時(shí)，渡河時(shí)間最短．可知當(dāng)船頭方向垂直河岸，在該方向上的速度等于靜水航速，時(shí)間最短，即欲使小船以最短時(shí)間渡過(guò)河去，則應(yīng)使船頭方向垂直河岸行駛，過(guò)河時(shí)間為t=dvc【答案點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵將小船的