2023年清华大学中学生标准学术能力诊断性测试高一物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、三个同学用同一个弹簧拉力器(如图)来比试臂力，大家都不甘示弱，结果每个人都能把手臂撑直，则()A．手臂长的人所用的拉力大 B．臂力大的人所用的拉力大C．体重大的人所用的拉力大 D．三个人所用的拉力一样大2、(本题9分)战车是机械化步兵或摩托化步兵的主要装备，具有攻击，运输、发射三种功能，有的还能起反坦克导弹发射车的作用．如图所示是某部装备的新型战车，其质量为，行驶时额定功率为，在某水平路上行驶时所受阻力为车重的0.1倍，重力加速度为，下列说法正确的是（）A．若战车以大小为的加速度匀加速启动，则在刚达到额定功率时，战车的速度大小为B．若战车以大小为的加速度匀加速启动，则在刚达到额定功率时，战车的速度大小为C．若战车以额定功率运动，当其速度大小为时，战车的加速度大小为D．若战车以额定功率运动，当其速度大小为时，战车的加速度大小为3、如图，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EK1和EK2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则()A．EK1>EK2，W1<W2B．EK1＝EK2，W1>W2C．EK1<EK2，W1>W2D．EK1>EK2，W1=W24、(本题9分)游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是()A．路程变大，时间延长B．路程变大，时间不变C．路程变大，时间缩短D．路程和时间均不变5、(本题9分)在发射人造卫星时，利用地球的自转，可以减少发射人造卫星时火箭所需提供的能量。由此可知，在发射人造卫星时，应A．在赤道附近发射，发射方向自西向东B．在赤道附近发射，发射方向自东向西C．靠近南极发射，发射方向自南向北D．靠近北极发射，发射方向自北向南6、(本题9分)在电场中的某点放入电荷量为－q的试探电荷时，测得该点的电场强度为E；若在该点放入电荷量为＋2q的试探电荷，此时测得该点的场强()A．大小为2E，方向和原来的相反B．大小为E，方向和原来的相反C．大小为2E，方向和原来的相同D．大小为E，方向和原来的相同7、(本题9分)如图所示，质量为m的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，足球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能的参考平面，重力加速度为g，则A．运动员对足球做的功等于1B．运动员对足球做的功大于mgh+C．足球由位置1运动到位置2重力做功为mghD．足球运动到位置3前瞬间的机械能小于mgh+8、(本题9分)如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A．竖直方向速度大小为vsinθB．竖直方向速度大小为vcosθC．相对于地面速度大小为vD．相对于地面速度大小为v9、关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度B．它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度C．它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度D．把卫星发射到越远的地方越容易10、(本题9分)如图甲所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下,由静止开始运动,运动过程中F功率恒为P.物体运动速度的倒数1/v与加速度a的关系如图乙所示(v0、a0为已知量).则下列说法正确的是()A．该运动过程中的拉力F为恒力 B．物体加速运动的时间为v0/a0C．物体所受阻力大小为P/v0 D．物体的质量为P/v0a011、如图所示,长为L的细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方L/2钉一个光滑的钉子A,小球开始时θ=60°的位置摆下.则细绳碰到钉子前后，下列说法正确的是（

）A．绳对小球的拉力之比为2：3 B．小球所受合外力之比为1：2C．小球做圆周运动的线速度之比为2：3 D．小球做圆周运动的角速度之比为1：212、a，b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va，vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta，tb，则()A．va>vb B．va<vb C．ta>tb D．ta<tb二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)细胞膜的厚度约等于800nm（1nm=10-9m），当膜的内外层之间的电压达0.4V时，即可让一价钠离子渗透．设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时,膜内电场强度约为________V/m,每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于____________J.14、(本题9分)某同学为了测定玩具枪发射的子弹的速度，测得子弹水平射出时，距地高度H，水平射程L．已知重力加速度为g，不计空气阻力，子弹可视为质点．(1)子弹在空中运动的时间t=__________．(2)玩具枪发射的子弹的速度v=__________．15、两个相互垂直的力F1=8N和F2=6N作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力为__________N，F1与F2的合力对物体做的功为_____J．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)根据牛顿第二定律及运动学相关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式．17、（10分）(本题9分)在如图所示的闭合电路中，设电源的电动势为E，内阻为r，外电阻为R，其余电阻不计，电路中的电流为I。请根据电动势的定义和能量转化与守恒定律，推导闭合电路欧姆定律表达式：I=E

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】

A.根据胡克定律知，弹簧的弹力与弹簧伸长的长度成正比，则知手臂长的人弹簧伸长量大，所用的拉力大，选项A正确；BC.拉力的大小与臂力大小和体重无关，选项BC错误。

D.由以上分析可知，选项D错误.2、D【解析】AB、战车以大小为的加速度匀加速启动，战车的牵引力为，在刚达到额定功率时，战车的速度大小为，故A、B错误；CD、战车以额定功率运动，当其速度大小为时，战车的牵引力为，战车的加速度大小为，故D正确，C错误；故选D．【点睛】战车以大小为的加速度匀加速启动，根据牛顿第二定律求出战车的牵引力，在刚达到额定功率时求出战车的速度大小；战车以额定功率运动，根据P=Fv求出战车的牵引力，根据牛顿第二定律求出战车的加速度大小．3、D【解析】

设斜面的倾角为θ，滑动摩擦力大小为μmgcosθ，则物体克服摩擦力所做的功为μmgscosθ．而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等，即W1=W1．根据动能定理得，，在AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即．A.EK1>EK1，W1<W1，与分析不符，故A错误；B.EK1＝EK1，W1>W1与分析不符，故B错误；C.EK1<EK1，W1>W1与分析不符，故C错误；D.EK1>EK1，W1=W1与分析相符，故D正确；4、B【解析】

游泳运动员实际参与了两个分运动，沿垂直于河岸方向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿垂直于河岸方向分运动的时间；水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又游泳运动员的速度是恒定的，所以渡河的时间是不变的。沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大，故B正确，ACD错误。5、A【解析】

由于要充利用自转的速度，所以在地球上发射卫星的地点，自转的线速度越大越好，根据v=rω可知，地球上各点自转的ω是一样的，那么需要更大的线速度则在自转半径最大的地方建立发射场就好，又因为地球是围绕地轴在转动的，转动半径随纬度的增加而减小，故要使发射时自转线速度最大，则自转半径最大，而自转半径最大处在赤道即纬度最低的地方，由于地球自转方向为由西向东，故最理想的发射场地应在地球的赤道，且发射方向自西向东。A.在赤道附近发射，发射方向自西向东，与结论相符，选项A正确；B.在赤道附近发射，发射方向自东向西，与结论不相符，选项B错误；C.靠近南极发射，发射方向自南向北，与结论不相符，选项C错误；D.靠近北极发射，发射方向自北向南，与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】

电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，由电场本身决定，与试探电荷的有无、电性、电量的大小无关．故在该点放入电荷量为-q的试探电荷时电场强度为E，改放电荷量为+2q的试探电荷时电场强度仍为E．且方向不变，仍然向右．故D正确．7、BD【解析】

AB、由轨迹分析知，足球运动的过程中必定受到空气阻力，从踢球到2位置的过程，运用动能定理得：W-mgh-WfC、从1位置到2位置，可知重力做功为WGD、由于有空气阻力做负功，所以足球的机械能不断减少，所以足球在3位置时的机械能小于其在2位置时的动能，即小于mgh+故选BD。【点睛】关键是要注意足球要受到空气阻力，其机械能不守恒，要分段运用动能定理研究各个位置的动能。8、AC【解析】

AB.由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；9、ABC【解析】

第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度．【详解】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度，轨道半径越大，速度越小，由于半径最小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故AB正确；物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地，所以发射速度不能小于7.9km/s；故C正确．根据克服地球的引力做功，可知当越远需要克服引力做功越多，所以发射到越远的地方越不容易，故D错误．故选ABC【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.10、CD【解析】A、由题意可知：P=Fv，根据牛顿第二定律得：F-f=ma，即得：，联立解得：，匀速时有：，；图象的斜率，解得，故C、D正确，A、B错误．故选CD．【点睛】本题与汽车起动类似，要抓住功率公式P=Fv分析拉力的变化，利用牛顿第二定律表示出与a的关系式是解决本题的关键．11、ABD【解析】

A．在最低点由牛顿第二定律得T−mg＝m，则拉力为T＝mg+m，和钉子接触前绳子拉力为T1＝mg+m＝2mg，接触钉子后半径变为原来的一半，绳子对小球的拉力T′＝mg+m＝3mg，所以接触钉子前后绳子的拉力之比为2：3，故A正确；B．线速度大小不变，半径变为原来的一半，向心力（合力）增大为原来的2倍，故B正确；C．小球由初始位置到最低点的过程中，由动能定理得：mgl（1-cos60°）=mv2，则到达最低点的速度为，和钉子接触瞬间速度不突变，故C错误；D．根据ω＝知，线速度不变，半径变为原来的一半，故角速度变为原来的两倍，所以角速度之比为1：2，故D正确；12、AD【解析】

根据平抛运动竖直方向是自由落体运动，有，得;因为hb>ha，所以ta<tb

平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，有x＝v0t，由图知xa>xb，所以va>vb，故BC错误，AD正确；故选AD.点睛：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．二．填空题(每小题6分，共18分)13、5×1056.4×10-20【解析】由题意得，膜内电场强度为

由电场力做功与电势差的关系