北京市101中学2023年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动，则在这过程中()．A．牵引力增大，功率增大B．牵引力不变，功率增大C．牵引力增大，功率不变D．牵引力不变，功率不变2、(本题9分)2019年1月，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“中星2D”卫星。“中星2D”是我国最新研制的通信广播卫星，可为全国提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。“中星2D”的质量为m、运行轨道距离地面高度为h。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，根据以上信息可知“中星2D”在轨运行时（）A．速度的大小为 B．角速度大小为C．加速度大小为 D．周期为3、(本题9分)一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去F，其V-t图象如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F大小和力F做功的平均功率(P)大小的关系式，正确的是（）A．W=32μmgv0t4、(本题9分)质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：A．沿路径Ⅰ重力做功多B．沿路径II到达底端的动能大C．重力做功的平均功率一样大D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大5、如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A．等于拉力所做的功B．等于合力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功6、(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13v07、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第1个小球到达最低点的速度C．第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大D．N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒，且总机械能8、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB9、(本题9分)如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，A球、B球质量分别为2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动，当小球B沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是（）A．小球A的速度为B．小球B的速度为C．小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为D．小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为10、如图，一个电量为q质量为m的带电粒子（不计重力），以一已知的速度v0，从A点垂直射入某一偏转电场中，然后以速度v从B点射出，则：A．若此粒子以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；B．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v”从B点射入，则它刚好以速度“-v0”从A点射出；C．若将此粒子的反粒子“-q、m”以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出；D．若此粒子以速度“-v0”从B点射入，则它刚好以速度“-v”从A点射出。11、(本题9分)“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星.已知“高分四号”卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为.下列说法正确的是（）A．“高分四号”卫星运动的周期为B．“高分四号“卫星运行的线速度大小为C．“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为D．地球的平均密度为12、(本题9分)如图所示，质量为、电荷量为的粒子和质量为、电荷量为的粒子，经过同一电场同时由静止开始加速，然后经过同一偏转电场，最后打到荧光屏上，不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用力，下列说法正确的是（）A．它们打到荧光屏上的同一点B．它们打到荧光屏上的不同点C．粒子比粒子先到达荧光屏D．到达荧光屏上时，粒子的动能小于粒子的动能二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)一起重机在竖直向上吊运重物时的速度变化如下表所示：（1）在图中作出重物的速度－时间图线_____．（2）在表格中所列时间内，哪段时间内重物在做加速运动？_____________哪段时间内重物做匀速运动？_____________哪段时间内重物在做减速运动？_____________14、带正电的物体C靠近不带电的枕形导体AB，如图所示，A端将带________电，B端带________电．15、(本题9分)一台电动机的功率为10kW，用这台电动机匀速提升质量为2×104kg的货物，提升的速度为_________m/s。(不计空气阻力，g=10m/s三．计算题(22分)16、（12分）额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为10m/s．已知汽车的质量为1×103

kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为1m/s1．假定汽车在整个运动过程中阻力不变．求：（1）汽车受到的阻力Ff大小；

（1）汽车匀加速运动过程中发动机牵引力大小；（3）汽车匀加速运动过程的时间。17、（10分）(本题9分)如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点。已知，。取重力加速度。一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径。

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、B【解析】试题分析：汽车启动阶段受到牵引力和阻力作用，根据牛顿第二定律，匀加速直线运动加速度不变，阻力不变，所以牵引力不变，汽车的功率，随时间延长功率逐渐增大选项B正确．考点：牛顿第二定律功率2、C【解析】

“中星2D”在轨运行时，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：根据题意有r=R+h。A.根据分析解得：，A错误。B.根据分析解得：，B错误。C.根据分析解得：，C正确。D.根据分析解得：，D错误。3、A【解析】对0-t0过程和0-3t0过程，由动量定理:Ft0-μmgt0=mv0;Ft0-μmg（3t0）=0解得F=3μmg,故B错误，D正确；由图象可知0-t0过程的位移x=vW=Fx=32μmgv0t0点睛：本题关键对加速过程和全部过程运用动量定理求出推力与摩擦力的关系，然后根据功的定义求解推力的功；本题也可根据牛顿第二定律和运动学公式联立求出推力，但用动量定律较为简洁．4、D【解析】

A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.5、B【解析】

本题主要考察动能定理。【详解】本题问物体获得的动能，因为物体初动能为0，所以获得的动能即为物体动能的变化，又知动能定理：合外力做功等于物体动能的变化，所以合力做功，B符合题意。6、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13v07、AC【解析】在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球要向前压力的作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故N个小球在运动过程中始终不会散开，故A正确；把N个小球看成整体，若把弧AB的长度上的小球全部放在高度为R的斜面上，通过比较可知，放在斜面上的N个小球的整体的重心位置比较高．而放在斜面上时，整体的重心的高度为：R，选择B点为0势能点，则整体的重力势能小于NmgR，小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg•R；解得：v＜，即第1个小球到达最低点的速度v＜，故B错误，D错误；冲上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做减速运动，而后面的小球由于惯性想变成匀速运动，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球对前面的小球做正功，所以可得第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大．故C正确．故选AC．点睛：本题主要考查了机械能守恒定律的应用，要求同学们能正确分析小球得受力情况，能把N个小球看成一个整体处理．8、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．9、AD【解析】

AB.当小球B沿墙下滑距离为时，杆与水平方向的夹角的正弦是，此时A、B两小球的速度关系满足，由机械能守恒定律得：解得：小球A的速度为。小球B的速度为，故A正确，B错误。C.由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对B做的功为，故C错误；D由动能定理得：，小球B沿墙下滑过程中，杆对A做的功为，故D正确；10、AC【解析】试题分析：带电粒子从A点垂直进入电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，速度大小为，运动时间为，l是板长．若该粒子以速度-v从B点射入电场，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，竖直方向初速度分量等于，竖直方向运动的位移相等，水平方向运动时间没有变化，所以将刚好从A点射出，速度方向与v0方向相反．从A到B电场力做功等于动能的增加，从B到A，粒子克服电场力做功等于动能的减小量，电场力做功的数值相等，所以动能的变化量大小相等，则粒子到达A点时速度大小为．故A正确；若将q的反粒子（-q，m）以速度-v从B点射入电场，粒子运动时间不变．竖直方向做匀加速直线运动，若偏转距离相同时，竖直分速度大于，射出电场时速度大于v0，不可能到达A点．故B错误．若将q的反粒（-q，m）以速度-v0从B点射入电场，其加速度与正粒子大小相等、方向相反，水平方向运动时间相等，竖直方向做匀加速直线运动，位移大小不变，粒子刚好到达A点，而且到达A点时竖直方向分速度大小不变，根据运动的合成可知，到达A点的速度等于-v．故C正确．若将粒子以速度-v0从B点射入电场，粒子水平做匀速直线运动，速度大小小于v0，运动时间大于，竖直方向做匀减速直线运动，加速度没有变化，由于竖直方向分速度小于，粒子没有到达A点速度就减为零，所以粒子到不了A点．故D错误考点：考查了带电粒子在电场中的偏转11、CD【解析】根据，且可得“高分四号”卫星运动的周期为，选项A错误；根据解得，选项B错误；根据可得“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为，选项C正确；地球的平均密度为，选项D正确；故选CD.点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，从而找到关于周期、线速度以及重力加速度的表达式；知道黄金代换的表达式GM=gR2；．12、ACD【解析】设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d．在加速电场中，由动能定理得：qU1=mv02得，加速获得的速度为v0=，两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动，粒子离开偏转电场时，沿电场线方向的分速度：vy＝at＝;速度的偏转角：tanθ＝，与电荷的电量和质量无关．三个离子离开偏转电场时的速度方向相同，它们打到荧光屏上的同一点，故A正确，B错误；由于两种粒子的比荷不同，则v0不同，a的荷质比较大，则v0较大，则在加速电场和偏转电场中时间较短，则a粒子比b粒子先到达荧光屏，选项C正确；在偏转电场中的偏转位移，与电荷的电量和质量无关．在出离偏转电场的动能：Ek=+qEy＝U1q+qy，所以a粒子的动能小于b粒子的动能．故D正确，故选ACD．点睛：解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，知道从静止开始经过同一加速电场加速，垂直打入偏转电场，运动轨迹相同．二．填空题(每小题6分，共18分)13、重物在0-5s内做加速运动，在5s-8s内做匀速运动，在8s-10s内做减速运动