浙江省宁波诺丁汉大学附中2023-2024学年物理高一下期末考试模拟试题含解析

浙江省宁波诺丁汉大学附中2023-2024学年物理高一下期末考试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，轻弹簧置于光滑水平面上，一端固定在竖直墙壁，另一端自由．现分别用质量不等的两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放，物块离开弹簧的瞬间（）A．质量小的速度大B．质量小的动能大C．质量大的速度大D．质量大的动能大2、(本题9分)假设月球半径为，月球表面的重力加速度为．如图所示，“嫦娥三号”飞船沿距月球表面高度为3的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是A．飞船在Ⅱ轨道上由点运动到点的过程中，动能减小B．飞船在点点火变轨前后相比较，变轨后动能减小C．飞船在轨道Ⅲ跟轨道Ⅰ的线速度大小之比为1:2D．飞船在轨道Ⅱ绕月球运动一周所需的时间为3、如图所示，轻弹簧水平固定在墙上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左运动。在小球向左压缩弹簧的过程中A．小球做匀减速运动B．小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C．小球克服弹力做功，机械能减少D．小球和弹簧刚接触时速度最大，加速度最大4、(本题9分)如图所示电路,将两个相同的电流计分别改装成电流表A2（2~3A）和电流表A2（2~2．6A），把改装后的两个电流表并联接入电路中测量电流，则下列说法中正确的是（）A．A2和A2的指针偏角不同B．A2和A2的内阻之比为5:2C．A2的读数为2A时,A2的读数也为2AD．A2的读数为2A时,干路中的电流为2．2A5、(本题9分)质量为lkg的物体沿倾角为30°的光滑斜面由静止下滑，又知斜面高为5m．g取10m/s1．则物体刚滑到斜面底端时，重力的瞬时功率为A．15W B．15W C．50W D．100W6、(本题9分)如图所示，a是静止在地球赤道地面上的一个物体，b是与赤道共面的地球卫星，c是地球同步卫星，对于a物体和b、c两颗卫星的运动情况，下列说法中正确的是（）A．a物体运动的线速度小于c卫星运动的线速度B．b卫星运动受到的万有引力一定大于c卫星受到的万有引力C．a物体运动的周期小于b卫星运动的周期D．b卫星减速后可进入c卫星轨道7、(本题9分)如图所示，小球原来紧压在竖直放置的轻弹簧的上端，撤去外力后弹簧将小球竖直弹离弹簧，在这个弹离的过程中，不计空气阻力（）A．小球的动能和重力势能发生了变化，但机械能保持不变B．小球增加的动能和重力势能，等于弹簧减少的弹性势能C．小球克服重力所做的功有可能小于弹簧弹力所做的功D．小球的最大动能等于弹簧的最大弹性势能8、关于功率公式P＝和P＝Fv，下列说法正确的是A．由于力F和速度v均为矢量，故根据公式P＝Fv求得的功率P为矢量B．由公式P＝Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大汽车所受的牵引力减小C．由公式P＝Fv可知，在牵引力F一定时，功率与速度成正比D．由P＝可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率9、(本题9分)如图所示为某一传送装置，与水平面夹角为370，传送带以4m/s的速率顺时针运转．某时刻在传送带上端A处无初速度的放上一质量为lkg的小物块（可视为质点），物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，传送带上端A与下端B距离为3.5m，则小物块从A到B的过程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．运动的时间为2sB．小物块对皮带做的总功为0C．小物块与传送带相对位移为1.5mD．小物块与皮带之间因摩擦而产生的内能为3J10、A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列说法正确的是()A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先升高后降低11、如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度12、(本题9分)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．时，小球对杆的弹力方向向下D．时，小球受到的弹力与重力大小相等二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______.A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______.A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v=2ghC．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法（3）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘v214、用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是____________（选填选项前的字母）。A．重锤选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重锤的质量15、某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。（1）操作时比较合理的做法是____。A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪（2）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度为g，已知频闪照相频率为f，实际长度与照片上长度之比为k。选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x和落地时间t，又已知该星球的半径为R，己知万有引力常量为G，求：（1）小球抛出的初速度vo（2）该星球表面的重力加速度g（3）该星球的质量M（4）该星球的第一宇宙速度v（最后结果必须用题中己知物理量表示）17、（10分）(本题9分)2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验地球卫星“墨子号”发射升空。已知“墨子号”的公转周期为T，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，忽略地球自转。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）“墨子号”卫星距离地球表面的高度。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

弹簧压缩相同长度，弹簧具有的弹性势能相等，根据功能关系可知物块离开弹簧的瞬间弹性势能全部转化为物块的动能，所以两物块动能相等，根据动能的表达式可知质量小的速度大，故A正确。2、B【解析】A.飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，万有引力做正功，动能增大，故A错误；B.飞船在A点处点火时，是通过向行进方向喷火，做减速运动，向心进入椭圆轨道，所以点火瞬间动能是减小的，故B正确；C.根据环绕速度公式∝，飞船在轨道Ⅲ跟轨道Ⅰ的轨道半径之比为1:4，故线速度之比为2:1，故C错误；D.在月球表面，重力等于万有引力，故：飞船在轨道Ⅰ绕月球运动，万有引力等于向心力，故：，=轨道Ⅱ的半长轴为2.5R，根据开普勒第三定律：联立解得：，故D错误．故选B3、C【解析】

A.小球向左压缩弹簧，形变量越来越大，故弹力越来越大，则根据牛顿第二定律可知，小球的加速度越来越大，做加速度变大的减速运动，故A错误；B.由于小球和弹簧组成的系统外力做功为零，故系统的机械能守恒，故B错误；C.弹力对小球做负功，即小球克服弹力做功，所以小球的机械能减小，故C正确；D.小球和弹簧刚接触时速度最大，但此时弹力最小，加速度最小，故D错误。4、D【解析】试题分析：A、电流表是由电流计并联一个电阻改装而成，两电流表并联，两表头并联，流过两表头的电流相等，所以A2的指针满偏时，A2的指针也满偏，故A错误．B、两表由相同的电流计分别改装成，两表量程不同电表内阻不同，量程大的内阻小，A2的内阻小于A2的内阻，故B错误；C、两电流表的内阻之比为2:5,两电流表并联时通过它们的电流之比为5:2,A2的读数为2A时,A2的读数为2．2A，干路中的电流为2+2．2=2．2A．故C错误,D正确．故选D．考点：电流表改装成电压表．【名师点晴】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成．指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．5、C【解析】

解：物体下滑过程中机械能守恒，所以有：mgh=①物体滑到底端重力功率为：P=mgvsin30°②联立①②解得：P=50W故选C【点评】物理公式不仅给出了公式中各个物理量的数学运算关系，更重要的是给出了公式需要遵循的规律和适用条件，在做题时不能盲目的带公式，要弄清公式是否适用．6、A【解析】

A．a物体和c星比较，它们的角速度都与地球自转角速度相同，根据，半径大的线速度大，故a的线速度小于c的线速度，A正确；B．根据万有引力公式，，由于b星和c星质量关系不清楚，所以吧星受到的万有引力不一定大于c星的万有引力，B错误；C．卫星c为同步卫星，周期与a物体的周期相等，根据万有引力提供向心力：b星轨道半径小于c星，故b星周期小与c星，即b星周期小与a物体，C错误；D．b星减速后要做近心运动，所以不可能进入c卫星运行的轨道，D错误．故本题选A【点晴】（1）根据线速度和角速度的关系，可以比较a物体和c星的线速度大小；（2）质量关系不明，所以无法准确判断b星和c星受到地球万有引力的大小关系；（3）因为a物体和c星均与地球同步，角速度相等，所以比较a物体和b星的周期关系，可以转化为比较c星和b星的周期大小；（4）在卫星变轨过程中，从低轨道向高轨道运动，需要反冲加速；7、BC【解析】

在上升的过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，所以A错误．对于小球和弹簧组成的系统来说，整个系统只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，弹簧减少的弹性势能都转化成了小球的动能和重力势能，所以B正确．当到达最高点，速度为零时，弹簧的弹性势能全部转化为重力势能，此时小球克服重力所做的功等于弹簧弹力所做的功，若速度不为零时，则小球克服重力所做的功小于弹簧弹力所做的功，所以C正确．小球刚松手时弹性势能最大，设为A，小球的弹力和重力相等时动能最大，设为B，从A到B由功能原理可知，因此小球的最大动能小于最大弹性势能，D错误．8、BC【解析】

A.虽然力F和速度v均为矢量，但是功率P为标量.故选项A不符合题意.B.由公式P=Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大，汽车所受的牵引力减小，当速度达到最大值时，牵引力最小.故选项B符合题意.C.由P=Fv可知，当牵引力不变时，汽车牵引力的功率一定与它的速度成正比.故选项C符合题意.D.根据只能计算平均功率的大小，所以只要知道W和t就可求出时间t内的平均功率.故选项D不符合题意.9、BD【解析】开始阶段，由牛顿第二定律得：，解得：，物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为：，通过的位移为：，由于，可知物体与传送带不能保持相对静止，速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得：，解得：，根据，解得，故运动的总时间为，故A错误；小物块对皮带做的总功即是滑动摩擦力对传送带所做的功为：，而，故，故B正确；前0.5s内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，相对位移：，后0.5s内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移：，物块相对于传送带的位移：，故C错误；小物块相对于传送带的路程：，因小物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为：，故D正确；故选BD.【点睛】小物块放上A，开始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，两者不能保持相对静止，速度相等后，小物块所受的滑动摩擦力沿斜面向上，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间，从而得出小物块从A到达B的时间．前半段时间内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，后半段时间内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移为二者之差，相对路程为二者之和．10、CD【解析】

A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确D、根据Ep11、AB【解析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。12、ABD【解析】

由图乙可知：当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正确；当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，，即小球的质量，故A正确；根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，，杆对球的弹力方向向上，当时，，杆对球的弹力方向向下，，杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；当时，，又，，故D正确。故选ABD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、AC不正确【解析】

第一空.为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能的增加量和重力势能的减小量关系，故选：A；第二空.由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，ABD错误；第三空.该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据mgh-fh=12mv2可得：v2=2（g-fm）h则此时v2-h图象就是过原点的一条直线。所以要想通过v2-h图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。14、动能AB【解析】

第一空.要验证机械能是否守