北京海淀中关村中学2022-2023学年高一物理第二学期期末经典模拟试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)如图所示为厦门胡里山炮台的一门大炮．假设炮弹水平射出，以海平面为重力势能零点，炮弹射出时的动能恰好为重力势能的3倍，不计空气阻力，则炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角为A．30° B．45°C．60° D．75°2、(本题9分)汛期将至，某地进行抗洪抢险演练。预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示。抢险船在静水中速度为8m/s，河宽为200m、河水流速为4m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间。则最短的救援时间为()A．14.4sB．12.5sC．25sD．28.8s3、(本题9分)关于物体做曲线运动的条件，下述正确的是()A．物体所受的合力是变力B．物体所受的合力的方向与速度方向不在同一条直线上C．物体所受的合力的方向与加速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合力方向一定是变化的4、(本题9分)关于点电荷的说法,正确的是()A．只有体积很小的带电体,才能看作点电荷B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷C．点电荷一定是电荷量很小的电荷D．两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理5、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步.下面说法正确的是A．哥白尼提出地球是宇宙的中心B．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳的运动轨迹是椭圆C．牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月亮的引力是同一性质的力D．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量6、(本题9分)在水平地面上方某处，把质量相同的P、O两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，O向下，不计空气阻力，两球从抛出到落地的过程中A．P球重力做功较多B．两球重力的平均功率相等C．落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大D．落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等7、一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中的实线所示，图中B为轨迹上的一点，虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分5个区域，则关于施力物体的位置，下面说法正确的是（）A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域B．如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域C．如果这个力是斥力，则施力物体可能在②区域D．如果这个力是斥力，则施力物体一定在④区域8、已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s．月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知正确的选项是()A．月球公转运动的加速度为B．地球的密度为C．地球的密度为D．太阳的质量为9、一重球从高h处下落，如图所示，到A点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置B。那么重球从A至B的运动过程中：A．速度一直减小B．速度先增加后减小C．在AB之间有个确切位置速度有最大值D．加速度方向先竖直向下再竖直向上10、(本题9分)杂技表演“飞车走壁”的简化模型如图所示、，表演者在侧壁某一水平面内做匀速圆周运动、表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力不计，轨道平面离地面的高度为H，侧整的黄角α不变。下列说法正确的是A．H越大，摩托车做圆周运动的角速度越小B．H越大，摩托车做圆周运动的动能越大C．摩托车对侧壁的压力大小与H无关D．摩托车圆周运动的周期与H无关11、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，A．三个等势面中，c的电势最低B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b12、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）（1）在“用打点计时器测速度”实验中，电磁打点计时器和电火花计时器都使用_____（填“直流”或“交流”）电源。在我国，电火花打点计时器工作电压为_____，两个相邻点的时间间隔为_____。（1）如下图为物体做匀加速运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四个点未画出，已知打点计时器接交流50Hz的电源，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为_____m/s，物体运动的加速度大小为_____m/s1．（计算结果保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图所示。图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器打在纸带上的点进行计算。根据多次测量数据画出W-v图象，探究功与速度变化的关系。(1)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是_____A．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(2)在正确操作情况下，某同学打了一条纸带如图所示，打点的时间间隔为0.02s，则小车离开橡皮筋后的速度为______m/s.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)如图所示，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n>1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.（2）Ob两点间的电势差Uob.（3）小滑块运动的总路程S.16、（12分）(本题9分)我国科学家正在研究设计返回式月球软着陆器，计划在2030年前后实现航天员登月，对月球进行科学探测。宇航员在月球上着陆后，自高h处以初速度v0水平抛出小球，测量出小球的水平射程为L(这时月球表面可以看成是平坦的)，已知月球半径为R，万有引力常量为G。(1)试求月球表面处的重力加速度g.(2)试求月球的质量M(3)字航员着陆后，发射了一颗绕月球表面做匀速圆周运动的卫星，周期为T，试求月球的平均密度ρ.17、（12分）(本题9分)质量m=3kg的小球用一根长L=2.5m的轻绳系在光滑水平面的上方O点，O点到水平面的距离h=2m．现拉直轻绳，给小球一个初速度，可使小球在水平面内做圆周运动．不计一切阻力，重力加速度g=10m/s2（计算结果可以用分数或根式表示）．求：(1)小球能在该水平面内做圆周运动的最大角速度0；(2)若小球做圆周运动的角速度=2rad/s时，则小球对水平面的压力多大？

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、A【解析】试题分析：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得：12mv02则cosα=v考点：机械能守恒定律；平抛运动2、B【解析】

船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动速度是相等的，所以可知，若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆。所以最短的时间为：tmin=d2v船=3、B【解析】

物体做曲线运动是由于所受合外力的方向与速度方向不在一条直线上，而与合外力是恒力还是变力、合外力方向是否变化均无关，故AD错误，B正确；由牛顿第二定律可知，C错误．4、D【解析】

点电荷是理想化模型，只有当体积、形状等对于研究问题没有影响，才可看作点电荷，因此不论电荷的体积多少还是电荷量由多少，只要带电体的大小和形状对研究的问题没用影响或者可忽略不计时才可看成点电荷，ABC错误，D正确5、C【解析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【详解】AB．哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星运动规律，故A、B错误；C．牛顿通过“月一地”检验验证了重力与地球月亮的引力是同一种力，故C正确；D．卡文迪许利用扭秤实验测出万有引力常量，牛顿发现了万有引力定律，故D错误。【点睛】本题主要考查的是物理学史，较为简单。6、D【解析】

根据W=mgh判断重力功；根据P=W/t判断重力做功的平均功率；根据P=Fv判断落地前瞬时重力的瞬时功率。【详解】根据W=mgh可知两球重力做功相同，选项A错误；上抛的物体运动时间长，根据P=W/t可知两球重力的平均功率不相等，选项B错误；根据机械能守恒定律可知127、AC【解析】

A.做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧，所以如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域，故A符合题意，B不符合题意。CD.如果这个力是斥力，则施力物体可能在②区域，但不在④区域，故C符合题意，D不符合题意；8、ACD【解析】

A．月球向心加速度为：，故A正确；BC．对地球的近地卫星：以及M1＝πR3ρ，联立解得：，故C正确，B错误；D．研究地球绕太阳圆周运动，利用万有引力提供向心力得：，解得：，故D正确；故选ACD。9、BCD【解析】小球刚开始与弹簧接触过程中，在时，小球受到的合力竖直向下，所以仍做加速运动，随着弹簧压缩量的增大，向下的加速度在减小，当时，加速度为零，速度达到最大，当时，小球受到的合力方向向上，所以小球做减速运动，并且加速度在增大，当压缩至最低点时，速度为零．故BCD正确．10、ABC【解析】

摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图，得出向心力大小不变．H越高，圆周运动的半径越大，由向心力公式分析周期、线速度大小．【详解】摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出力图如图则有：向心力Fn=mgtanα=mrω2，解得ω=gtanαr，知H越高，r越大，ω越小，故A正确；向心力Fn=mgtanα=mv2【点睛】本题考查应用物理规律分析实际问题的能力，此题是圆锥摆模型，关键是分析物体的受力情况，抓住不变量进行研究．11、BD【解析】

A.负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c点电势最高；故A错误.B.利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大；故B正确.C.只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和；故C错误.D.带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在R点的加速度方向与等势面垂直；故D正确.12、BCD【解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、交流110V0.01s0.961.0【解析】

（1）[1][1][3]电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源；只是电磁打点计时器由学生电源供电，工作电压6V以下，而电火花打点计时器工作电压为110V。已知打点计时器接交流50Hz的电源，两个相邻点的时间间隔为0.01s；（1）[4]相邻的点间还有四个点未画出，计数点间的时间间隔为：T=0.01×5=0.1s做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则打点计时器打出D点时，物体的速度大小为：m/s[5]由匀变速直线运动的推论：可知，加速度为：m/s114、D0.36m/s【解析】

(1)[1]由于纸带与打点计时器间有摩擦力，平衡摩擦力时，放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可A．放开小车，能够自由下滑即可与分析不相符，故A项不符合题