卷子答案网-一个不只有答案的网站济宁市2022-2023学年高一下学期期末模拟物理试题一
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．无人机因具有机动性能好、生存能力强、使用方便快捷等优点在生产和生活中广泛应用。某次无人机表演时，工作人员通过传感器获得无人机水平方向速度、竖直方向速度（取竖直向上为正方向）与飞行时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该无人机在时间内做直线运动 B．该无人机在时间内加速度逐渐增大
C．该无人机在时间内做直线运动 D．该无人机在时刻重力势能最大
2．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
B．物体做速率逐渐增加的曲线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同
C．物体做平抛运动时，其速度的变化与所用时间的比值恒定
D．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变
3．如图所示，轻杆的一端固定在O点，另一端固定一个小球，小球随轻杆在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动。则（ ）
A．小球在运动过程中机械能守恒
B．小球在运动过程中加速度大小不变
C．小球运动到A点时，杆对小球作用力方向指向圆心
D．小球运动到C点时，杆对小球的作用力不可能为0
4．2019年3月10日，全国政协十三届二次会议第三次全体会议上，相关人士透露：未来十年左右，月球南极将出现中国主导、多国参与的月球科研站，中国人的足迹将踏上月球。假设一探测器在半径为r的轨道上绕月球做匀速圆周运动，周期为T，引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用和月球自转。则可以求出的物理量是（ ）
A．探测器的质量 B．月球的密度
C．月球的质量 D．月球表面的重力加速度
5．2022年中国载人航天创造了多个新记录，天舟五号发射并成功对接空间站，首次实现了两小时自主快速交会对接，创造了世界记录，神十四和神十五两个航天员乘组首次在空间站进行在轨轮换，6名航天员首次在中国的“太空家园”留下这张太空合影。中国空间站距离地面约400km，下列说法正确的是（ ）
A．航天员绕地球运动的加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度
B．航天员绕地球运动的速度应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
C．航天员绕地球运动的周期为24小时
D．航天员所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零
6．如图，是边长为a的菱形的四个顶点，O点为菱形的中心，，在两点分别放有电荷量分别为的点电荷，在C点放了某个未知点电荷后，点的电场强度，设此时点的电场强度的大小为。已知静电力常量为，下列表达式正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
7． 下列说法正确的是（ ）
A．图甲中静电除尘装置两极板间存在匀强电场
B．图乙中验电器能够直接检测出带电物体的电性
C．图丙中话筒线使用金属网状编织层包裹着导线是为了减少信号衰减
D．图丁中人用手接触起电机的金属球时头发竖起来，人体的电势与金属球相同
8．如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是（ ）
A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，所受合力始终为零
B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，始终处于失重状态
C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其机械能守恒
D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，所受重力做功为零
二、多选题
9．中国人民解放军在某次演习中，用同一迫击炮先后以大小相同的速率v发射甲、乙两颗炮弹，炮筒与水平地面间的夹角分别为、。两炮弹的射程分别为、，所到达的最大高度分别为、，假定空气阻力可以忽略，则（ ）
A．一定大于 B．可能等于
C．一定小于 D．可能等于
10．如图所示，在进行火星考查时，火星探测器对火星完成了“绕、着、巡”三项目标。经考查已知火星表面的重力加速度为g火，火星的平均密度为ρ，火星可视为均匀球体，火星探测器离火星表面的高度为h，引力常量G。根据以上信息能求出的物理量是（ ）
A．火星的半径 B．火星探测器的质量
C．火星探测器的周期 D．火星的第一宇宙速度
11．在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是( )
A．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的一半
B．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的一半
C．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的一半
D．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
12．如图所示，光滑绝缘圆弧形轨道竖直放置。质量均为M，带电量均为的A、B两小球分别处于圆心等高处和圆弧最低点。B球受到水平向左外力F的作用，使A、B均处于静止状态。由于A球缓慢漏电，导致其高度缓慢降低，B球仍保持静止状态。A球下降过程中，下列说法正确的有（ ）
A．A、B两球之间的电场力变大 B．A球所受的支持力大小不变
C．B球所受外力F变小 D．B球所受的支持力变大
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题
13．如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。实验中B球做_____________（选填“自由落体”或“匀速直线”）运动；改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是____________（选填“自由落体”或“匀速直线”）运动。
14．某校课外活动小组用电火花打点计时器验证机械能守恒定律，请阅读下列材料，完成后面问题。
①《用电火花打点计时器验证机械能守恒定律》释放纸带前，甲、乙两同学操作正确的是______（填“甲”或“乙”）。
②利用图中选好的装置做“验运机械能守恒定律”实验。除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______。
A．220V交流电源 B．低压学生电源 C．刻度尺 D．天平（含砝码）
③关于实验过程，下列操作错误的是______（填相应选项前的字母）。
A．重物选用质量较大、体积较小的物体
B．两限位孔在同一竖直平面内上下对正
C．先接通电源后，再释放重物
D．若用秒表测出时间t，可用求出瞬时速度
④实验中选择一条较理想的纸带，如图乙所示。测出从起始点0依次到五个连续计时点A、B、C、D、E的距离、、、、。已知重物的质量为m，当地的重力加速度为g，电源频率为f。则从0到D的过程中，重物的动能增加了______。
四、解答题
15．军事训练中的火炮掩蔽所可简化为如图模型，火炮从掩蔽所下向外发射炮弹，掩蔽所的顶板与水平地面成角，炮位O与掩蔽所顶点P相距，火炮口离地高度可忽略，炮弹可视为质点，不计空气阻力，g取10，取2.45，，。
（1）若从O处发出的炮弹运行轨道恰好与PA相切，且发射时速度方向为右偏上，求：发射速度的大小；
（2）若炮弹发射的初速度为（1）中所求，向右上方发射的速度方向可调，试求炮弹的最远射程x。
16．如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块（细线伸直）。A离轴心r1= 20cm，B离轴心r2= 30cm，A、B与圆盘间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，取g = 10m/s2。
（1）若细线上没有张力，圆盘转动的角速度ω应满足什么条件？
（2）欲使A、B与圆盘间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？
（3）当圆盘转速达到A、B刚好要相对圆盘滑动时，烧断细线，则A、B将怎样运动？
17．我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月。
18．某游乐场的滑梯可以视为由上、下两段高均为，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成。质量为的小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑，经过，上、下两段滑道后，恰好静止于滑道的底端。已知上、下两段滑道与小朋友之间的动摩擦因数相同。不计小朋友在两段滑道交接处的能量损失，，。求：
（1）小朋友在滑梯上滑动时与滑梯之间的动摩擦因数；
（2）小朋友在滑梯上下滑的最大速度。
参考答案：
1．A
【详解】A．该无人机在时间内初速度为零，故速度与加速度方向在同一直线上，做直线运动，故A正确；
B．时间内，该无人机在水平方向上和竖直方向上均做匀加速直线运动，加速度保持不变，故B错误；
C．时间内，该无人机在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动，加速度的方向与速度的方向不在同一直线上，无人机做曲线运动，故C错误；
D．时间内，该无人机在竖直方向上的分速度均竖直向上，时刻无人机到达最大高度，此时无人机的重力势能最大，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】A．当物体做速率大小变化的圆周运动时，合外力方向不指向圆心，故A错误；
B．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向与速度方向不在同一直线上，故B错误；
C．物体做平抛运动时，其加速度恒为重力加速度，即其速度的变化与所用时间的比值恒定，故C正确；
D．例如物体做平抛运动时，合外力方向和大小都不变，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．小球随轻杆在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，动能不变，重力势能变化，机械能不守恒，故A错误；
B．设小球质量为m，杆长为L，速度为v由
解得
可知小球在运动过程中加速度大小不变，故B正确；
C．小球运动到A点时，小球受重力和杆的作用力，合力指向圆心，杆对小球作用力方向不可能指向圆心，故C错误；
D．当小球的速度满足
即
杆对小球的作用力为0，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】根据
可知，无法计算探测器的质量，可以计算月球质量，但是月球半径不知，所以无法计算月球密度和表面重力加速度。
故选C。
5．A
【详解】A． 静止在赤道上物体的角速度等于地球同步卫星绕地球运动的角速度，根据
可得
故静止在赤道上物体的加速度小于地球同步卫星绕地球运动的加速度，根据牛顿第二定律
可得
同步卫星距离地面36000 km，可知航天员绕地球运动的加速度大于地球同步卫星绕地球运动的加速度，故航天员绕地球运动的加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故A正确；
B．第一宇宙速度是最大环绕速度，航天员绕地球运动的速度应小于第一宇宙速度，故B错误；
C．同步卫星距离地面36000 km，运行周期为24小时，中国空间站距离地面约400km，根据开普勒第三定律
可知航天员绕地球运动的周期小于24小时，故C错误；
D．航天员所受地球引力提供航天员做圆周运动的向心力，飞船对其作用力为零，两者的合力不为零，故D错误。
故选A。
6．A
【详解】根据题意，由点电荷场强公式可知，处点电荷在点产生的场强为
由电场强度的叠加原理可知，处点电荷和处点电荷在点产生的电场，电场强度大小相等，方向相反，可知，在处放置的点电荷与处的点电荷相同，即
由点电荷场强公式和电场强度的叠加原理可得，两个正点电荷在点的合电场强度为
沿着方向，在D点位置点电荷为负电荷，在点产生的电场强度为
方向沿方向，则B点的电场强度为
故选A。
7．D
【详解】A．图甲中静电除尘装置两极板间存在非匀强电场，故A错误；
B．图乙中验电器能够直接检测出物体是否带电，不能直接检测出带电物体的电性，故B错误；
C．图丙中话筒线使用金属网状编织层包裹着导线是为了屏蔽外界干扰，实现高保真信号传输，故C错误；
D．图丁中人的手与静电球接触，在刚接触的瞬间人的电势与静电球的电势不相等，在人与静电球的接触面中会有电子的转移，直到两者电势相等，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】A B．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，A错误，B正确；
C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，动能不变，但重力势能增大，故机械能不守恒，C错误；
D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，重力做负功，D错误。
故选B。
9．BC
【详解】C D．设炮弹的发射速度方向与水平地面夹角为，则竖直向上的分速度为
根据速度与位移的关系式有
可得
由于
则一定小于，故C正确，D错误；
A B．根据题意可知炮弹发射到最高点的时间为
炮弹从最高点到落地的时间为
则炮弹的飞行时间为
则炮弹的射程为
当 时
则
A错误，B正确；
故选BC。
10．ACD
【详解】AD．在火星表面，有
解得
，，
故AD正确；
BC．对探测器，有
解得
由于火星的半径和火星的质量可以求出，所以探测器的周期也可以求出，但不可求出探测器的质量，故B错误，C正确。
故选ACD。
11．AD
【详解】根据动能定义式，则有
A．甲的质量是乙的4倍，甲、乙两物体动能要相等，甲的速度是乙的一半，A正确；
B．甲的速度是乙的2倍，甲、乙两物体动能要相等，则甲的质量是乙的，B错误；
C．甲的质量是乙的2倍，甲、乙两物体动能要相等，则甲的速度是乙的，C错误；
D．动能是标量，和速度方向无关，质量相同，速度大小相同的两物体，动能相同，D正确。
故选AD。
12．BC
【详解】AB．A球下降过程中，对A球进行受力分析可知
由平衡条件得
由于AB减小，电场力减小；不变，不变，不变，故A错误，B正确；
CD．在A球下降过程中，对B分析，由于AB边减小，且水平分量与竖直分量都减小，故F变小，所受的支持力变小，故C正确，D错误。
故选BC。
13． 自由落体 自由落体
【详解】[1][2]用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。实验中B球做自由落体运动；改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
14． 甲 AC/CA D
【详解】①[1]《用电火花打点计时器验证机械能守恒定律》释放纸带前，纸带要靠近打点计时器释放，故甲同学操作正确；
②[2]AB．电火花打点计时器用的是220V的交流电，故A正确，B错误；
CD．验证机械能守恒定律的实验，如果只有动能与重力势能的转化，物体的机械能守恒，则
两侧都有m，可以约掉，所以可以不用测物体的质量，就不需要天平，除了已给器材外，还需要测量重锤下降的高度，故还需要刻度尺，故C正确，D错误。
故选AC。
③[3] A．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；
B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确；
C．实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C正确；
D．如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，故D错误。
本题选错误的，故选D。
④[4] 根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则D点的速度为
则重物增加的动能为
15．（1）；（2）
【详解】（1）以O点为坐标系原点，取平行于PA方向为x轴方向，垂直于掩蔽所顶板的方向为y轴方向。在此坐标系中，炮弹运动在y方向的初速度和加速度分别为
若炮弹运动轨道与掩蔽所相切．则相切点A的y坐标值为
满足
得
（2）设出射角为β，竖直方向有
水平方向有
可得
当时，能取到
16．（1）；（2）4.0rad/s；（3）见解析
【详解】（1）细线上没有张力时，A、B做圆周运动的向心力均由摩擦力提供，有
F = mrω2
由于r1 < r2，若逐渐增大角速度ω，物块B受到的摩擦力先达到最大静摩擦力；当物块B所需的向心力小于最大静摩擦力时，即FB < fmax时，细线上张力为零，随着角速度的增大，当FB = fmax时，细线上开始出现张力，设此时角速度为ω0，则有
mr2ω02 = 0.4mg
代入数据解得
故当时，细线上没有张力。
（2）A、B与圆盘间恰好不发生相对滑动时，圆盘的角速度最大，设此时的角速度为ωmax，细线中张力为FT，此时A、B所受静摩擦力均为最大静摩擦力，对A、B受力分析有
fmax－FT = mr1ωmax2
fmax＋FT = mr2ωmax2
联立以上两式解得
ωmax = 4rad/s
（3）烧断细线时，A做圆周运动所需的向心力
FA = mr1ωmax2 = 0.32mg < fmax
故物块A将随圆盘一起转动；B所需向心力为
FB = mr2ωmax2= 0.48mg > fmax
故物块B将做离心运动。
17．（1）；（2）
【详解】（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，得
在地球表面，有
=mg
联立解得
r=
（2）设月球表面的重力加速度为g月，小球的质量为m，根据题意可知
vy=g月t，tan45°=
在月球表面，有
G=mg月
联立解得
M月=
18．（1） ；（2）
【详解】(1)对小朋友从滑梯顶端由静止开始自由下滑，到底端静止的全过程，由动能定理得
解得
（2）由题意分析知，对小朋友经过上段滑道过程，根据动能定理得
解得
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