2023年北京市石景山区高一物理第二学期期末质量检测试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)2019年1月5日零点起,全国铁路实施新版列车运行图,17辆编组的超长版“复兴号”CR系列动车组以350公里时速正式在京沪高铁上线运营.当一列由北京南开往上海虹桥的“复兴号”CR400高铁正在匀加速直线行驶途中,某乘客在车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球,则小球()A．在最高点对地速度为零B．在最高点对地速度最大C．抛出时车厢速度越大,落点位置离乘客越远D．从抛出到落地的时间与车厢的速度大小无关2、(本题9分)如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平夹角为时，B的速度为（）A．vcos B．vsin C．v/cos D．v/sin3、(本题9分)如图所示，三个图象表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况，下列说法中正确的是()A．速度相等的物体是B、DB．合力为零的物体是A、C、EC．合力是恒力的物体是D、FD．合力是变力的物体是F4、在真空中有甲、乙两个点电荷，其相互作用力为F。要使它们之间的相互作用力变为2F，下列方法中可行的是A．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍B．仅使甲、乙的电荷量都变为原来的倍C．仅使甲、乙之间的距离变为原来的2倍D．仅使甲、乙之间的距离变为原来的倍5、(本题9分)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直向上抛，一个竖直向下抛，另一个水平抛，则（）A．落地时，三个小球的速度相同B．落地时，三个小球重力的瞬时功率相同C．运动过程中，三个小球重力做功的平均功率相同D．运动过程中，三个小球重力做功相同6、(本题9分)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大,后减小D．先减小,后增大7、在倾角为30°的斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以2v和v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。那么，下列说法中正确的是（）A．甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2：1B．甲、乙两球落点到顶点的距离之比为2：1C．甲、乙两球落在斜面上的速度方向相同D．甲、乙两球在空中的运动时间之比为2：18、(本题9分)如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑．当弹簧突然释放后，则有（）A．A、B系统动量守恒 B．A、B、C系统动量守恒C．小车向左运动 D．小车向右运动9、质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mg（H+h）B．物体的重力势能减少了mg（H+h）C．所有外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg10、一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内()A．物体受重力的冲量为零B．在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小C．物体动量的变化量大于抛出时的动量D．物体机械能的减小量等于FH11、(本题9分)如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷．在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()A．导体腔内任意点的场强B．导体腔内任意点的电势C．导体外表面的电荷量D．导体空腔内表面的电荷量12、(本题9分)如图所示，光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB,髙度为.轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点.重力加速度为g，则（）A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD．小球运动到C点时的速率为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用如图所示装置做“验证动能定理”的实验．为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力，以下操作必要的是__________．A．在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力B．在悬挂钩码后，将木板的右端垫高以平衡摩擦力C．调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行D．所加钩码的质量尽量大一些14、（10分）如图所示为研究平抛运动的实验装置：(1)现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面。这个实验________________A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律C．不能说明上述AB规律中的任何一条D．能同时说明上述AB两条规律(2)若把该装置进行改装，可以验证动量守恒定律，改装后的装置如图。实验原理和简要步骤如下：A．用天平测出直径相同的入射小球与被碰小球的质量m1、m2相比较，应是m1大于m2B．在地面上依次铺白纸和复写纸。C．调整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重锤确定小球抛出点（斜槽末端口）在地面上的竖直投影点O。D．不放被碰球m2，先让入射球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，让入射球m1从倾斜轨道上S位置静止滑下，与球正碰后，记下落点，重复多次，确定出入射球m1和被碰球m2的平均落地点位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的长度。请按要求完成：①在步骤A中有“m1大于m2”的要求，其原因是为了防止________________，在步骤B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是为了__________________②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为_________（用实验测量的量m1、m2、OM、•ON和•OP表示）三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)一辆以氢为燃料的新能源汽车质量6×103kg，行驶时所受阻力是车重的5%，最大输出功率为60kW．汽车以0.5m/s1的加速度从静止匀加速启动，最后匀速行驶．g取10m/s1．求：（1）汽车做匀加速直线运动的时间；（1）匀速行驶的速度大小．16、（12分）地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时速度为v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率；（2）火星表面的重力加速度g。17、（12分）如图所示，水平地面上左侧有一质量为2m的四分之一光滑圆弧斜槽C，斜槽末端切线水平，右侧有一质量为3m的带挡板P的木板B，木板上表面水平且光滑，木板与地面的动摩擦因数为0.25，斜槽末端和木板左端平滑过渡但不粘连。某时刻，一质量为m的可视为质点的光滑小球A从斜槽顶端静止滚下，重力加速度为g，求:(1)若光滑圆弧斜槽C不固定，圆弧半径为R且不计斜槽C与地面的摩擦，求小球滚动到斜槽末端时斜槽的动能?(2)若斜槽C固定在地面上，小球从斜槽末端滚上木板左端时的速度为v0，小球滚上木板的同时，外界给木板施加大小为v0的水平向右初速度，并且同时分别在小球上和木板上施加水平向右的恒力F1与F2，且F1=F2=0.5mg。当小球运动到木板右端时(与挡板碰前的瞬间)，木板的速度刚好减为零，之后小球与木板的挡板发生第1次相碰，以后会发生多次碰撞。已知小球与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，小球始终在木板上运动。求:①小球与挡板第1次碰撞后的瞬间，木板的速度大小。②小球与挡板第1次碰撞后至第10次碰撞后瞬间的过程中F1与F2做功之和。

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【答案解析】

小球被竖直抛出时，水平方向有与列车相同的速度，则在最高点对地速度不为零，选项A错误；在最高点时竖直速度为零，则对地的速度不是最大的，选项B错误；由于小球的水平速度与乘客的速度相同，则小球应该落回到原出发点，与抛出时车厢的速度无关，选项C错误；从抛出到落地的时间只与竖直上抛的速度有关，与车厢的速度大小无关，选项D正确；故选D.2、B【答案解析】将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，

由绳子速率v绳=vsinθ，而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率vB=v绳=vsinθ，故B正确，ACD错误．3、D【答案解析】x-t图象的斜率等于速度，则A的速度为0，B的速度为；；v-t图象中表示速度随时间变化的规律，故C为匀速运动，速度为2m/s；D为匀变速直线运动，加速度a=2m/s2；a-t图象中表示加速度随时间变化的规律，故F为加速度增大的加速运动，E为匀加速运动；则可知：A、由以上分析可知，只有BC保持匀速运动且速度相等，故速度相等的是BC；故A正确．B、做匀速运动或静止的物体合力为零，故合力为零的物体ABC；故B错误．C、做匀变速直线运动的物体合力为恒力，故合力是恒力的为DE；故C错误．D、做变加速运动的物体受到的是变力；故合力为变力的物体是F；故D正确．故选D．【答案点睛】本题考查牛顿第二定律以及运动学图象的规律，要注意明确v-t图象、s-t图象在运动学中有着非常重要的作用，应掌握图象的意义、斜率及图象与时间轴围成的面积的含义．4、B【答案解析】

由库仑定律F=A、当甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为F．故A错误．B、甲、乙的电荷量都变为原来的倍，库仑力变为2F．故B正确．C、甲、乙之间的距离变为原来的2倍，库仑力变为F．故C错误D、甲、乙之间的距离变为原来的倍，，库仑力变为F．故D错误．故选B．5、D【答案解析】

小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时速度大小相等，但方向不同；根据瞬时功率表达式判断瞬时功率的大小．【题目详解】小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故A错误；落地时速度大小相等，但方向不同，根据可知，重力的瞬时功率不等，故B错误；根据重力做功公式W=mgh可知，三个小球重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，所以运动过程中，三个小球重力做功的平均功率不同，故C错误，D正确；故选D．【答案点睛】本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒；同时速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意识．6、A【答案解析】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化7、CD【答案解析】

AD、设小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为θ，，只要落到斜面上，角度不变，t与初速度成正比，甲、乙两小球运动的时间之比为2：1，甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比为2：1，飞行的时间之比为2：1，所以水平方向的位移之比为4：1．A错误，D正确；B、甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移之比为4：1，由于斜面得夹角是相同的，所以甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为4：1．B错误；C、设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，则tanα＝2tanθ，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，C正确；8、BC【答案解析】

A.因为A、B所受摩擦力大小不同，所以A、B系统动量不守恒，故A错误B.地面光滑，所以A、B、C整体不受外力，动量守恒，故B正确C.A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故C正确D.根据选项C的分析，故D错误故选BC9、ABC【答案解析】

A.重力对物体做功为mg（H+h），选项A正确；B.重力做功等于重力势能的减小，则物体的重力势能减少了mg（H+h），选项B正确；C.根据动能定理可知，物体动能变化为零，则所有外力对物体做的总功为零，选项C正确；D.根据动能定理：，则地面对物体的平均阻力为，选项D错误.10、BC【答案解析】

重力的冲量I=mgt，故A错误；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度较大，用时小，故在上升过程中空气阻力对物体的冲量Ft较小，所以B正确；设抛出的速度为v0，下降回到抛出点的速度为v，取向上为正方向，则动量的变化量为-mv-mv0大于抛出时的动量mv0，所以C正确；因上升和下落阻力均做负功，所以减少的机械能为2FH，D错误．11、ABD【答案解析】

因为接地空腔导体里面无电荷，带电体Q感应远端为正电荷，近端为负电荷，导体接地，说明远端为地球，近端为导体，故导体外表面带负电荷，外表面的电荷量不为零，C错误；而空腔内由于静电屏蔽的作用，其内部的场强为零，故A正确；但因为无穷远处的电势为零，而地球相当于很远的地方，故地球上电势为零，而导体与地球相连，是一个等势体，故导体空腔内任意点的电势也为零，B正确；导体空腔内表面的电荷量为零，即内表面没有电荷，D正确．【点晴】如果导体空腔不与大地相连，则空腔内部的电场强度为零，电势不为零，在空腔的右侧感应负电荷，在空腔的左侧感应正电荷；如果空腔接地，则说明空腔与地球连成了一个整体，它们是一个等势体，其内部的场强为零，电势也为零．12、BCD【答案解析】

试题分析：A、B、小球从A到B的过程中，根据机械能守恒可得：，解得；而在B点，当重力恰好作为向心力时，由，解得，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误、B正确．C、根据平抛运动的规律，水平方向上：，竖直方向上：，解得：，所以C正确；D、对整个过程机械能守恒，，解得：，故D正确．考点：本题考查平抛运动、圆周运动、动能定理．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC【答案解析】

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；同时注意为了让细绳的拉力等于小车受到的合力，应让细线与木板平行．【题目详解】小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，即在未挂钩码时，将木板的右端垫高以平衡摩擦力；并且调节木板左端定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行；增大钩码的重力不会影响此问题；故AC正确，BD错误；故选AC．【答案点睛】本题考查验证动能定理的实验，要注意明确实验原理以及实验步骤，知道实验中各个步骤的实施办法及实施的原因．14、B两球相碰后反弹保证小球做平抛运动m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【答案解析】

(1)[1].两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律，与分析不符，故A项错误；B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律，与分析相符，故B项正确；C．不能说明上述AB规律中的任何一条，与分析不符，故C项错误；D．能同时说明上述AB两条规律，与分析不符，故D项错误。(1)①[1].入射球质量应大于被碰球质量，即：m1＞m1，是为了防止两球碰撞后入射球反弹，保证小球碰后速度方向不变。

[3].斜槽的末端必须水平，是为了使小球抛出时速度方向水平，从而做平抛运动；②[4].碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0•t=m1v1•t+m1v1•t，则m1•OP=m1•OM+m1•ON[5].若碰撞为弹性碰撞，则，两边同时乘以时间的平方得则得：m1