2023年北京市海淀区物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供()A．重力 B．弹力C．静摩擦力 D．滑动摩擦力2、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是A．速度B．功C．质量D．动能3、(本题9分)我国自行研制的北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星(地球同步轨道)和30颗非静止轨道卫星组成，预计在2020年左右覆盖全球，其具有GPS系统没有的通信和目标定位功能。GPS是美国建设的由24颗卫星组成的系统，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h，下列关于北斗系统中的静止轨道卫星的说法中正确的是A．五颗静止轨道卫星的质量一定是相同的B．它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度C．为避免与其他卫星相撞，应使它们运行在不同的轨道上D．它们的轨道半径是GPS卫星的2倍4、(本题9分)经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（）A．氢原子内电子的运动B．飞船绕月球做圆周运动C．密度很大的中子星附近物体的运动D．宇宙探测器以接近光速远离地球的运动5、(本题9分)下列对有关情景的描述，符合物理学实际的是A．火车轨道在弯道处应设计成“外轨比内轨高”B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于汽车所受重力C．洗衣机脱水时利用向心运动把附着在衣物上的水分甩掉D．宇航员在绕地球做匀速圆周运动的航天器内悬浮时处于平衡状态6、(本题9分)“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三号”分三步实现了在月球表面平稳着陆。一、从100公里×100公里的绕月圆轨道上，通过变轨进入100公里×15公里的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15公里高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100米左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4米高度时无初速自由下落着陆。下图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图（悬停阶段示意图未画出）。下列说法错误的是（）A．“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期B．“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度相等C．着陆器在100米左右悬停时处于失重状态D．着陆瞬间的速度一定小于9m/s7、(本题9分)关于几个力与其合力，下列说法正确的是()A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵循平行四边形定则8、(本题9分)下列关于三种宇宙速度的说法中正确的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造卫星的最小发射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚．C．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度．D．不同行星的第一宇宙速度是不同的9、(本题9分)如图所示，可视为质点的小球用不可伸长的结实的细线悬挂起来，将细线水平拉直后从静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为、重力的瞬时功率为P、绳子拉力为F，向心加速度为a，若不改变小球的质量，把悬线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后从静止释放小球，下面说法正确的是A．改变悬线长度之后最低点的速度变为原来的倍B．改变悬线长度之后最低点的重力瞬时功率P是原来的倍C．改变悬线长度前后最低点绳子拉力F都等于小球重力的3倍D．改变悬线长度前后最低点向心加速度a都等于重力加速度的3倍10、(本题9分)如图所示，甲乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道（从1位置至2位置），已知两车速率相等，下列说法正确的是（）A．甲乙两车过弯道的时间可能相同B．甲乙两车角速度一定不同C．甲乙两车向心加速度大小一定不同D．甲乙两车向心力大小可能相同11、(本题9分)如图，AB为竖直面内半圆的水平直径．从A点水平抛出两个小球，小球l的抛出速度为v1、小球1的抛出速度为v1．小球1落在C点、小球1落在D点，C，D两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和l倍．小球l的飞行时间为t1，小球1的飞行时间为t1．则（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶12、从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是()A．两个石块同时落地B．质量较大的石块先落地C．两个石块在落地前瞬间的速度相等D．质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙所示。已知细绳始终处于弹性限度内。(1)分析实验数据可知，弹性细绳的伸长是___________(填“均匀”或“不均匀”)的，在弹性限度内，弹性细绳的伸长量与所受拉力___________。(2)可以推断，当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm的位置时，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此时测力计的示数为___________N。(3)手持细绳的A、B两端，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，A端向左B端向右。实验中若发现标识R1不动，则A、B两端的速度之比为___________；若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为___________。14、（10分）某实验小组的同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_________选填选项前的字母）A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球D．直径约10cm的均匀木球（2）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图中________所示的固定方式（选填“甲”或“乙”）。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的时____________（选填选项前的字母）。A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度由静止释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（4）用l表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则计算重力加速度的表达式为g=____________.（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________（选填选向前的字母）。A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下秒表C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间D．实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动三、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，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，已知电场强度大小为E。有一质量为m的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角为。重力加速度为g，不计空气阻力的作用。（1）求小球所带的电荷量并判断所带电荷的性质；（2）如果将细线轻轻剪断，细线剪断后，经过时间t，求这一段时间内小球电势能的变化量。16、（12分）(本题9分)如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭有一定质量体积为V0的气体，外界大气压强为P0，环境温度为T0，轻质活塞横截面积为S，与气缸之间的摩擦不计。现在活塞上面放一质量为m的物块，活塞缓慢下移，并最终静止在某一位置。重力加速度为g。求：(1)活塞静止时，离气缸底端的距离是多少？(2)如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要如何改变？变化了多少？17、（12分）(本题9分)如图，与水平面夹角θ＝37°的斜面和半径R=0.4m的光滑圆轨道相切于B点，且固定于竖直平面内．滑块从斜面上的A点由静止释放，经B点后沿圆轨道运动，通过最高点C时轨道对滑块的弹力为零．已知滑块与斜面间动摩擦因数μ=0.1．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑块在C点的速度大小vC；（2）滑块在B点的速度大小vB；（3）A、B两点间的高度差h．

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】

物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图：其中重力G与静摩擦力平衡，支持力提供向心力，故选项B正确．【点睛】本题关键是对物体进行受力分析，确定向心力来源问题，知道向心力可以某个力提供也可以由某几个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供．2、A【解析】

速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功、质量和动能只有大小无方向是标量；故选A.3、B【解析】

A.卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有：，可得，，可知，卫星的运行周期与卫星的质量无关，所以五颗静止轨道卫星的质量不一定相同。故A错误。

B.第一宇宙速度是卫星环绕地球的最大运行速度，则知它们运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确。C.根据知，5颗静止轨道卫星速率相等，不会相撞，故C错误。D.5颗静止轨道卫星的运行周期是24h，GPS卫星的运行周期是12h，根据开普勒第三定律，可得，它们的轨道半径是GPS卫星的倍，故D错误。4、B【解析】经典力学的基础是牛顿定律和万有引力定律，适用于宏观（>10-10m）、低速的（）弱引力场（例如地球附近）A、氢原子内电子已经不属于宏观物体，所以不适用与经典力学，故A错误B、飞船绕月球做圆周运动是在弱引力场中的运动且运动速度远小于光速，所以适用于经典力学，故B正确；C、密度很大的中子星附近产生了强引力场，故不适用与经典力学，故C错误；D、宇宙探测器以接近光速远离地球的运动，符合速度接近光速，所以不适用于经典力学，故D错误故选B5、A【解析】

A．火车拐弯靠重力和支持力的合力提供向心力，弯道处设计成外轨高内轨低，故A正确；B．在最高点，则得故B错误；C．洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故C错误；D．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的宇航员重力提供向心力，处于完全失重状态，故D错误。故选A。6、C【解析】试题分析：据题意，“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期和在圆轨道上的周期可以通过开普勒第三定律分析，即R圆3T圆2=R椭3考点：本题考查万有引力定律。7、ACD【解析】合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同，选项A正确；合力与分力效果相等，但合力不是物体受到的力，故B错误；合力的作用可以替代原来那几个力的作用，选项C正确；求几个力的合力遵循平行四边形定则，选项D正确；故选ACD.8、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B正确；C、发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第二宇宙速度，因它绕火星旋转，仍在太阳的束缚下，故C错误；D、在地球表面万有引力提供向心力，则有：，解得：，不同行星的质量、半径不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正确.故选ABD.9、AC【解析】

A.由机械能守恒定律得，，加倍之后，低点的速度变得为原来的倍，A正确；B.最低点重力与速度垂直，重力的瞬时功率为零，B错误；C.在最低点绳的拉力为，则，则，与无关，C正确；D.向心加速度，D错误。10、BCD【解析】A项：由图可知，甲、乙两车从1到2的过程中运动的路程不同，而速率相同，所以两车过弯道的时间一定不相同，故A错误；B项：由题可知，甲、乙两车从1到2的过程中转过的角度相同，而时间不同，由公式ω=θC项：由于两车的速率相等，半径不同，由公式a=vD项：由于两车的质量不清楚，由公式F=ma可知，两车的向心力大小可能相同，故D正确。11、BC【解析】对小球1，根据平抛运动规律：对C点与两条半径组成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量为，故，竖直方向：

对小球1，根据平抛运动规律：水平方向：，竖直方向得：，，可见，，，故，故选项BC正确．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，运算量有点多．12、AC【解析】

两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、均匀成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.图甲中，弹性细绳长度为6.00cm。

图乙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为2.4N，

图丙中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为4.8N，

由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；

第三空.第四空.由图甲可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；

由图乙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；

由图丙可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；

综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此时弹簧测力计的示数为3.6N。

第五空.第六空.由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；

由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；

由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；

综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R1不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为1：2。

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为2：1。14、AC乙BCCD【解析】

（1）[1]AB.实验过程单摆摆长应保持不变，应选择长约1m的细线作为摆线，摆线不能选择有弹性的橡皮绳，故A正确，B错误；CD.为减小实验误差，应选择密度大而体积小的球作为摆球，应选择直径约1cm的均匀铁球作为摆球，不要选用直径约10cm的均匀木球，故C正确，D错误；故选：AC；（2）[2]在该实验的过程中，悬点要固定，应采用图乙中所示的固定方式。（3）[3]A.摆线长度与摆球半径之和是单摆的摆长，故A错误；B.单摆在小角度下的运动为简谐运动，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，故B正确；C.为减小测量误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，故C正确；D.为减小测量误差，应测出n个周期的总时间t，然后求出周期：，用单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期实验误差较大，故D错误；故选：BC；（4）[4]由单摆周期公式：，可知：T与成正比，T−图象是正比例函数图象，T−图象的斜率：，则重力加速度：；（5）[5]由单摆周期公式：得：；A.单摆在小角度下的摆到为简谐振动，开始摆动时振幅较小，单摆的振幅对重力加速度的测量没有影响，故A错误；B.开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；C.测量周期时，误将摆球（n−1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，所测重力加速度g偏大，故C正确；D.实验中，由于操作不当，使摆球做圆锥摆运动，测得的周期T偏小，所测重力加速度