北京丰台区十二中2023年物理高一下期末达标测试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、中国“飞人”苏炳添在国际田联世界挑战赛马德里站男子100m比赛中用时9.91s，以10.45m/s速度冲线获得冠军；他在男子200m比赛中的最好成绩是21.23s。关于苏炳添的比赛，下列说法错误的是（）A．100m比赛中的平均速度约为10.09m/s B．100m比赛中的平均速率约为10.45m/sC．200m比赛中的位移小于100m比赛的两倍 D．200m比赛中的平均速率约为9.42m/s2、(本题9分)某质点做加速度大小0.2m/sA．质点的加速度每隔2s增大0.4m/B．质点在任意2s时间内，速度的增量均为0.2m/C．质点在任意两个连续2s时间隔内，通过的路程差一定为0.8mD．质点在第一2s、第二2s内，第三个2s内位移大小之比一定为1:3:53、(本题9分)小球A沿着光滑的水平面以速度v0（方向向右）与静止的小球B发生弹性正碰。若mA：mB=1：2，则碰撞后（）A．A球的速度大小为13v0B．A球的速度大小为13v0C．B球的速度大小为13v0D．B球的速度大小为13v04、(本题9分)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积5、(本题9分)如图所示，木板可绕固定水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了2J，用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力，在此过程中，以下判断正确的是A．FN和Ff对物块都不做功B．FN和Ff对物块所做功的代数和为0C．FN对物块不做功，Ff对物块做功为2JD．FN对物块做功为2J，Ff对物块不做功6、(本题9分)一小球从水平地面上方某一位置由静止释放，与地面发生碰撞后原速反弹，小球运动过程中空气阻力不能忽略，下列说法中正确的是（）A．下落过程中，小球动量的改变量等于该过程中重力的冲量B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零C．上升过程中，小球机械能的改变量等于该过程中空气阻力做的功D．从释放到反弹至速度为零的过程中，重力做功为零7、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是：（）A．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最小速度B．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度C．它是使人造地球卫星绕地球运行的最小发射速度D．它是使人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度8、如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中A．摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)B．摩擦力对木板做功为μmgsC．木板动能的增量为μmgdD．由于摩擦而产生的热量为μmgs9、(本题9分)如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为B．它们的电荷量之比为C．它们的动能增量之比为D．它们的电势能减少量之比为10、(本题9分)选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时，其操作合理且必须的是A．选用装置1，每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度B．选用装置2.每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球C．选用装置3，竖直管上端管口A应高于瓶内水面D．选用装置4，可以不用调节斜槽轨道末端至水平11、(本题9分)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动12、(本题9分)2016年1月11日，中国正式立项首次火星探测任务，并将于2020年左右发射一颗火星探测卫星．假定颗探测卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小为v，这颗卫星在地球表面的发射速度为，则以下关系正确的是A．v跟地球的质量与半径均无关B．C．D．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)（1）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选用：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平．其中不必要的器材是：__________________．缺少的器材是：_________________________．（2）用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用电源频率为50hz，某同学从实验得到几纸带中，选取了一条初速度恰好为零的纸带，如图所示．图中标出的点均为计数点，并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作O点，测出O、A点间的距离为68.97cm，A、C点间的距离为15.24cm，C、E点间的距离为16.76cm．已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打点C时的瞬时速度为_______m/s，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重锤重力势能的减少量为_______J，从以上数据可以得到的结论是：____________．（以上结果均保留三位有效数字）14、（10分）(本题9分)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如题图所示．（1）在平衡摩擦力这一步骤中，操作时______（选填“需要”或“不需要”）悬挂沙桶．（1）根据一条实验中打出的纸带，通过测量、计算，作出小车的图象见题图，可知小车的加速度为________m/s1．（3）在研究加速度与质量的关系时，保持拉力F不变，测出小车质量m和加速度a，改变小车质量m，重复实验，得到多组不同的m及相应a的实验数据．为了直观反应a与m的关系，应作出___________（选填“”或“”）图像．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)第21届世界杯足球赛于2018年在俄罗斯境内举行，也是世界杯首次在东欧国家举行．在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中．某足球场长90m、宽60m，如图所示．攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2.试求：(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0,加速度为2m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？(3)若该前锋队员追上足球后，又将足球以10m/s的速度沿边线向前踢出，足球的运动仍视为加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动。与此同时，由于体力的原因，该前锋队员以6m/s的速度做匀速直线运动向前追赶足球，通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。16、（12分）(本题9分)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．17、（12分）(本题9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。

参考答案一、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、B【解析】

AB．100m跑道是直线，故苏炳添的位移是100m，路程也是100m，成绩为，所以平均速度大小等于平均速率，为：故A正确，B错误；C．200m的跑道是曲线，故200m比赛中的位移小于100m比赛的两倍，故C正确；D．200m比赛中的平均速率为故D正确；本题选错误的，故选B。2、C【解析】

质点的加速度不变，每隔2s速度增大0.4m/s，选项A错误；质点在任意2s时间内，速度的增量均为0.2×2=0.4 m/s，选项B错误；质点在任意两个连续2 s时间间隔内，通过的路程差一定为Δx=aT3、A【解析】

以向右为正方向，A和B的碰撞满足动量守恒，有：mAA和B发生弹性碰撞，系统的机械能守恒，有：12代入质量关系mA：mB=1：2，可得：vv联立解得：vA=-vA.A球的速度大小为13v0B.A球的速度大小为13v0C.B球的速度大小为13v0D.B球的速度大小为13v04、C【解析】

火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误.5、D【解析】由受力分析知，支持力FN的方向是垂直于木板向上的，物体的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力Ff方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始终和速度方向垂直，所以摩擦力不做功；由动能定理可知，，故支持力FN做功为，故B正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与物体运动的方向垂直时力对物体不做功．6、C【解析】A：小球运动过程中空气阻力不能忽略，则下落过程中，小球动量的改变量等于该过程中重力的冲量与空气阻力冲量的矢量和．故A项错误．B：小球与地面碰撞过程中，地面对小球的作用力始终向上，则地面对小球的冲量向上．故B项错误．C：上升过程中，除重力做功外，空气阻力对小球做功；则上升过程中，小球机械能的改变量等于该过程中空气阻力做的功．故C项正确．D：小球运动过程中空气阻力不能忽略，则从释放到反弹至速度为零过程中，小球下降的距离大于小球上升的距离，此过程中，重力做正功．故D项错误．7、BC【解析】由知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，A对，BD错；第一宇宙速度也是能使卫星绕地球运行的最小发射速度，C对．8、AB【解析】

A.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=-fx1=-μmg(s+d），故A正确；B.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B正确；C.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C错误；D.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D错误.9、BD【解析】两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.【点睛】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．10、AB【解析】A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，所以每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度，故A正确；B、选用装置图2要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故B正确；C、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定，所以竖直管上端A一定要低于瓶内水面，故C错误；D、将斜槽轨道的末端调整至水平的目的是保证小球的初速度水平，故D错误；故选AB．11、BD【解析】

匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动，故A错误B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是速率不变的运动，故C错误，D正确．所以D正确，12、AD【解析】

A．探测卫星绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得，v跟火星的质量有关，与到火星的中心的距离有关，跟地球的质量与半径均无关，故A正确；B．由于探测卫星到火星的中心的距离未知，所以无法确定卫星绕火星做匀速圆周运动的速度大小，故B错误；CD．第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为

11.2km/s，第三宇宙速度为

16.7km/s，火星探测器要脱离地球的引力作用范围，但仍在太阳系内，故火星探测器的发射速度大于11.2km/s且小于16.7km/s，故D正确，C错误；故选AD．【点睛】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，第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、低压直流电源、天平低压交流电源、刻度尺4.008.008.25在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒【解析】本题考查的是“验证机械能守恒定律”的实验问题．实验器材：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压交流电源、导线、电键、刻度尺．C点速度为A、E的中间时刻速度，O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为,重锤重力势能的减少量:从以上数据可以得到的结论是在实验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于其动能的增加，重锤的机械能守恒.14、不需要3【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；根据速度时间图象的斜率表示加速度求解；研究三者关系必须运用控制变量法，正确理解控制变量法的应用即可解答．【详解】（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故填不需要．（1）速度时间图象的斜率表示加速度，则（3）为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作的图象．【点睛】对于实验问题首先要明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)36m(2)6.5s（3）前锋队员不能在底线前追上足球【解析】

（1）已知足球的初速度为v1＝12m/s，加速度大小为a1＝2m/s2，足球做匀减速运动的时间为t运动位移为x1（2）已知前锋队员的加速度为a2＝2m/s2，最大速度为v2＝8m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为t2=v之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为x3＝v2(t1－t2)＝