2022-2023学年清华大学中学生标准学术能力诊断性测试物理高一第二学期期末教学质量检测试题含解析

2022-2023学年高一物理下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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间万有引力的大小变为（）A． B．4F C．16F D．2、如图所示，小物块A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受()A．重力、弹力 B．重力、向心力 C．重力、弹力和摩擦力 D．重力、弹力、向心力和摩擦力3、(本题9分)如图所示是一种修正带的齿轮传动装置，使用时大齿轮带动小齿轮转动，关于大齿轮上A、B两点和小齿轮上C点的运动判断正确的是A．A、C两点的角速度相等 B．A、B两点的角速度相等C．A、B两点的线速度大小相等 D．B、C两点的线速度大小相等4、(本题9分)如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为mv22－mv12C．在全过程中，t2时刻的牵引力及其功率都是最大值D．t1～t2时间内的平均速度大于（v1＋v2）6、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g7、(本题9分)发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率C．卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间D．卫星由轨道2变为轨道3机械能变大8、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧．如图，A、B、C三齿轮半径的大小关系为rA＞rB＞rC，下列判断正确的是（）A．齿轮A与C角速度大小相等B．齿轮A与B线速度大小相等C．齿轮B与C边缘的角速度大小相等D．齿轮A与B角速度大小相等9、(本题9分)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示，下列说法正确的是（）A．0～6s内物体的位移大小为30mB．2～6s内拉力做功为40JC．滑动摩擦力的大小为5ND．2s～6s内滑动摩擦力做功为40J10、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变二、实验题11、（4分）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.8kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源．上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．请你分析数据回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定,结果保留两位有效数字)；(1)该电动小车的最大速度为___m/s；(2)该电动小车关闭电源后小车运动的加速度大小为___m/s2；(3)该电动小车的额定功率为___W．12、（10分）(本题9分)某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题：(1)关于上述实验，下列说法中正确的是________.A．重物最好选择密度较小的木块B．重物的质量可以不测量C．实验中应先接通电源，后释放纸带D．可以利用公式v＝来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm.已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减少的重力势能ΔEp＝________J；重物增加的动能ΔEk＝________J(重力加速度g取9.8m/s2，计算结果均保留三位有效数字)。(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h′为横轴，v2为纵轴作出图象如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是__________________.

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的1/1．故D正确，ABC错误．故选D．2、C【解析】

向心力是根据效果命名的力，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力；小物块A跟着圆盘一起作匀速圆周运动，其合力充当向心力；小物块在圆盘上相对静止，一定受到重力和圆盘支持力的作用；物块在转动过程中，有背离圆心向外运动的趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力。A.小物块受重力、弹力，与上分析不一致，故A错误；B.小物块受重力、向心力，与上分析不一致，故B错误；C.小物块受重力、弹力和摩擦力，与上分析相一致，故C正确；D.小物块受重力、弹力、向心力和摩擦力，与上分析不一致，故D错误。3、B【解析】

BC．A、B两点是同轴转动，角速度大小相等，因为RA＞RB，且v=R•ω，所以vA＞vB，故B正确，C错误；AD．A、C两点是齿轮传动，线速度大小相等，所以B、C两点线速度大小不相等，又因为RA＞RC，故A、C两点的角速度不等，故AD错误；4、D【解析】

由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；5、D【解析】

A.0～t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由P=Fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，A错误；B.t1～t2时间内动能的变化量为mv22－mv12，运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于mv22－mv12，B错误。C.在0-t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增加，t1-t2时间内功率不变，做变加速运动，牵引力减小，功率不变，t2-t3时间内做匀速直线运动，功率不变，牵引力不变，故C错误。D.t1～t2时间内，若图象为直线时，平均速度为，而现在图象为曲线，且图象与时间轴围成的面积大于直线时图象与时间轴围成的面积，即位移大于直线时的位移，故平均速度大于，D正确。6、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。7、CD【解析】

AB．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，则有解得，可知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故AB错误；C．由开普勒第三定律可知由于，所以，卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间，故C正确；D．卫星由轨道2变为轨道3，向后喷气加速，即气体对卫星做正功，所以卫星的机械能增大，故D正确。故选CD。8、BC【解析】齿轮A与齿轮B是同缘传动，即齿轮A与B边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度，而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故AD错误，BC正确．

点睛：本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理公式的能力，明确同缘传动边缘点线速度相等，同轴传动角速度相等是解答的关键．9、AB【解析】

A.在0～6s内物体的位移大小为：x（4+6）×6m＝30m;故A项符合题意.B.P-t图线与时间轴围成的面积表示拉力做功的大小，则拉力做功为：W＝10×4J＝40J．故B项符合题意.C.在2～6s内，v＝6m/s，P＝10W，物体做匀速运动，摩擦力为f＝F，得到f＝FNN，故C项不合题意.D.2s～6s内滑动摩擦力做功为W＝-fx′（4×6）J＝-40J，故D项不合题意.10、BC【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．二、实验题11、1.52.02.4【解析】

（1）通过观察纸带可知，对应每段标注的距离，小车运动的时间是相同的，根据瞬时速度的定义，纸带上标注为6.00cm宽度处中间时刻对应的速度为该小车的最大速度，则可得．（2）在关闭电源以后，小车在阻力的作用下做匀减速直线运动；根据纸带上后四段来计算减速时的加速度，即（3）根据题意可知，小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，说明小车以最大速度运动阶段，小车处于平衡状态，牵引力和阻力大小相等，方向相反，则额定功率的大小为【点睛】理解实验的本质，利用相关的物理知识求解，要理解加速度等于零时小车的速度达到了最大这个条件．12、BC2.142.12图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍【解析】

第一空.重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误.本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是mgh＝mv2，因为是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平测量重物