北京西城长安中学2023年物理高一第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

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、(本题9分)如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．不计空气阻力，对于小球下降阶段，下列说法中正确的是()A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．整个过程中小球的机械能守恒D．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加2、(本题9分)2003年10月15日，我国成功地发射了“神舟五号”载人飞船，经过21小时的太空飞行，返回舱于次日安全着陆．已知飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆，椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，在飞船的轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，有以下说法，上述说法中正确的是（）①飞船的速度逐渐增大②飞船的速度逐渐减小③飞船的加速度逐渐减小④飞船的机械能逐渐增大．A．①③B．①④C．②③D．②④3、(本题9分)如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的图，则在上升过程中（）A．时，部件属于失重状态B．至时，部件的速度在减小C．至时，部件的机械能守恒D．时，部件所受拉力小于重力4、(本题9分)一列火车从上海开往北京，下列叙述中，表示时间的是（）A．早上6时10分从上海发车B．列车预计在18时11分到达北京C．列车在9时45分到达途中南京站D．列车在南京站停车10分钟5、(本题9分)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的：（）A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大6、(本题9分)三个人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如右图所示的方向做匀速圆周运动，已知mA=mB>mC,则三个卫星（）A．线速度大小的关系是vA>vB=vCB．周期关系是TA>TB=TCC．向心力大小的关系是FA=FB<FCD．角速度的关系是ωA＜ωB＜ωC7、(本题9分)用比值定义物理量是物理学中一种常见的方法，下面是物理量都是用比值定义的，其中定义式正确的是A．电容 B．C．电场强度 D．电场强度8、(本题9分)甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶9、如图所示，长为L的绝缘细线一端系一质量为m、带电量为q的小球，另一端固定在定点O位置，置于电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场中.拉直细线将小球自O点正下方由静止释放，小球向上摆动，最大偏角θ=60°，重力加速度为g，以下说法正确的是A．小球带电量大小q=3B．小球从开始摆至最大摆角的过程中，机械能与电势能之和保持不变C．小球到达最大摆角处时细线上的拉力为T=2mgD．小球在摆动过程中的最大速率v10、如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板最右端。图（b）为物块与木板运动的图像，已知图中、、，重力加速度大小为g。下列说法正确的是A．木板的长度为B．物块与木板的质量之比为C．物块与木板之间的动摩擦因数为D．t1时刻，小物块和木板动能之比为11、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是A．弹簧的弹性势能一直增大B．小球的动能先增大后减小C．小球的重力势能先增大后减小D．小球和弹簧系统的机械能先增大后减小12、如图所示，在匀强电场中有边长L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D点电势大小为4.5VB．D点电势大小为3VC．匀强电场场强大小为150V/m，场强方向沿BDD．匀强电场场强大小为300V/m，场强方向沿AC二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)真空中有两个点电荷q1=+2.010-8C和q2=-3.010-8C，距离1m，则它们之间的库仑力为____力（填“吸引”或“排斥”），大小为__N。（静电力常量为k=9.0109Nm2/C2）14、如图所示，质量为72kg的航天员聂海胜，随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，若地球对航天员的万有引力为690N，当他静止站在飞船中时，飞船对他的支持力大小为___。15、如图所示，细线长为L，悬挂一质量为m的小球静止在A点．今施加在小球上一个水平向右的恒力F使其运动到B点，此时细线与竖直方向夹角为θ．那么在这一过程中，恒力对小球做的功为_____，小球重力势能的增加量为_____．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，竖直光滑的半径为R＝0.8m的1/4圆弧轨道与水平轨道BCD在B点平滑连接。水平面BC段粗，长度为L＝0.8m，与滑块之间的动廖擦因素为μ＝0.1．水平面CD段光滑，在D点有一竖直墙壁同定一根轻质弹簧，当弹簧处于自由长度时，弹簧的另一端刚好处于C点，现把一质量为m＝2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点静止开始下滑（取g＝10m/s2）。求：（1）滑块刚好滑到圆弧底端B时，受到轨道对它的支持力；（2）滑块第一次压缩弹簧时，弹簧获得的最大弹性势能Ep；（3）通过计算，请判断滑块最终停在何处？17、（10分）如图所示，质量m=2.0kg的物体放在光滑水平面上。t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动。已知F=6.0N。求：（1）物体的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x。

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】

AB.小球从B至C过程，重力大于弹簧的弹力，合力向下，小球加速运动；C到D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，而在C点小球所受弹力大小等于重力，加速度为零，所以在C点速度最大，即动能最大，故A错误，B正确；

CD.小球下降过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能总和保持不变，而小球的机械能会变化，所以从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，故小球重力势能的减少大于小球动能的增加。故CD错误。2、C【解析】

由飞船在飞行中是无动力飞行，只受到地球的万有引力作用，将椭圆运动的每一点视为绕地球转动的某一匀速圆周运动的一点由GMmr2=mv3、D【解析】

A．当时，加速度向上，部件属于超重状态，故A错误；B．当至时，部件的加速度在减小，但始终大于零，部件仍处于加速状态，速度增大，故B错误；C．至时，部件加速度为零，做匀速直线运动，部件的动能不变，但重力势能却不断增大，所以部件的机械能增大，机械能不守恒，故C错误；D．时，加速度向下，部件属于失重状态，部件所受拉力小于重力，故D正确。故选D。4、D【解析】试题分析：时刻是指某一瞬间，在时间轴上用点表示，对应的是位置、速度、动量等状态量；时间间隔是两个时间点之间的部分，也就是通常人们所说的时间的长短。早6时10分，列车从上海站出发，6时10分指时刻，故A错误；列车预计在18时11分到达北京，18时11分指时刻，故B错误；列车在9时45分到达南京站，9时45分指时刻，故C错误；列车在南京站停车10分钟，10分钟指时间间隔，故D正确。考点：时刻和时间间隔5、C【解析】

对于绕地球运行的航天器，地球对它的外有引力提供向心力，则，由公式可知，半径不变，周期不变，速率不变，向心加速度不变．由于质量增加，所以动能增大，故C正确，ABD错误．6、A【解析】根据卫星受到的万有引力提供向心力得：，故线速度线速度跟半径的平方根成反比，因为，则，A正确；周期知周期跟半径的3次方的平方根成正比，已知半径，则，B错误；向心力，根据以及，可得，C错误；角速度，因为，则，D错误．7、AC【解析】

电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关．所以C=Q/U属于比值定义法，故A正确．公式是平行板电容器的电容的决定式，不是比值定义法．故B错误．电场强度与放入电场中的电荷无关，所以E=F/q属于比值定义法，选项C正确；但E＝U/d是匀强电场的场强与电势差的关系式，不是比值定义．故D错误．故选AC．【点睛】解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．8、AC【解析】

A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。C、0~20s内，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正确。D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D错误。9、BD【解析】

AB.如图所示，带电小球受竖直向下的重力、水平向右的恒定电场力和细线的拉力.从最低点到最高点过程中，细线的拉力不做功，根据动能定理得qELsinθ-mgL(l-cosθ)=0，得小球带电量大小q=3mgC.小球到达最大摆角处时速度为零，沿细线方向受力平衡，则线上的拉力为mg，故C错误；D.由重力与电场力合力方向沿与竖直方向成30°角斜向下，当速度方向与合力方向垂直时速度最大，由动能定理得qELsin30°-mgL(1-cos30°)=12mv10、ACD【解析】

A.时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b知，相对位移为图像面积差：，A正确。B.相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f，木块的加速度，木板加速度，所以质量之比为，B错误。C.木块的加速度，摩擦力，所以动摩擦因数为，C正确。D.动能，t1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比，D正确。11、AB【解析】

A、小球在向下运动过程中，弹簧的压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大，故A正确；B、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力作用，开始的一段时间内，重力大于弹力，合外力做正功，小球动能增大，后来弹簧的弹力大于小球重力，合力对小球做负功，小球的动能减小，因此小球动能先增大后减小，故B正确；C、在向下运动过程中，小球的质量不变而高度逐渐减小，小球的重力势能一直减小，故C错误；D、小球在向下运动过程中，受到重力与弹簧弹力的作用，除重力之外，弹簧弹力对小球做负功，小球和弹簧系统的机械能不变。故D错误。12、AD【解析】

AB.根据菱形ABCD的对角线垂直平分，其交点为O点，则B、O、D电势相等，所以D点电势大小为4.5V，故A正确，B错误；CD.电场方向和等势线垂直，顺电场线方向电势降低，所以场强方向沿AC，计算AC长度为3cm，AC电势差为9V，得出匀强电场场强大小为9V/3cm=300V/m故C错误D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、吸引5.410-6【解析】

真空中两个点电荷q1、q2为异种电荷，它们之间的库仑力为吸引力；根据库仑定律，它们之间的库仑力F=k=9.0109N=5.410-6N。14、0【解析】

聂海胜随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，地球对聂海胜的万有引力充当了他做匀速圆周运动的向心力，他处于完全失重状态，故飞船对他的支持力大小为0。15、Flsinθ；mgl（1﹣cosθ）．【解析】试题分析：力始终沿水平方向，水平位移为lsinθ，所以WF=Flsinθ．重力势能的改变量等于小球克服重力所做的功；故增加量△EP=mgl（1﹣cosθ）故答案为Flsinθ，mgl（1﹣cosθ）．三．计算题(22分)16、（1）60N（2）8J（3）滑块最终停在水平轨道的B点。【解析】

（1）滑块在圆弧上运动的过程，有动能定理得：在B点，对滑块有牛