2023届北京师大附中高一物理第二学期期末调研试题含解析

2022-2023学年高一物理下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：（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)在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（）A．电压表V的示数变小B．电流表A1的示数变小C．电流表A2的示数变小D．电流表A的示数变大2、(本题9分)宇宙中存在一些离其他恒星较远的两颗星组成的双星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已知双星系统中星体A的质量为2m，星体B的质量为m，两星体相距为L，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G．下列选项正确的是（）A．星体A运动的周期为 B．星体A运动的轨道半径为C．星体B运动的线速度为 D．星体B运动的角速度为3、(本题9分)如图所示，某同学在离地面髙度为h1处沿与水平方向成夹角拋出一质量为m的小球，小球运动到最高点时离地面髙度为h2.若该同学拋出小球时对它做功为重力加速度为g，不计空气阻力.则下列说法正确的是A．小球拋出时的初动能为W+mgh1B．小球在最高点的动能为W+mgh1-mgh2C．小球落到地面前瞬间的动能为W+mgh2D．小球落到地面时的机械能与拋出时的角度有关4、下列四幅图中的物体在指定的过程中机械能守恒的是A．甲图：客机在起飞爬升的过程B．乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程C．丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程D．丁图：石头从手中加速到落地前的过程5、如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a和b，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是(

)A．落在b点的小球飞行过程中速度变化快B．落在a点的小球飞行过程中速度变化大C．小球落在a点和b点时的速度方向不同D．两小球的飞行时间均与初速度成正比6、(本题9分)某同学将一篮球斜向上投向对面竖直墙上，球正好垂直于墙面砸到墙上的P点，然后以等大的速度被弹回。已知球被弹回后落回抛出点，抛出点到P点的竖直高度和水平距离均为1.25m。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则球砸到墙面上时的速度大小为A．2.5m/s B．1.25m/s C．1m/s D．0.8m/s7、(本题9分)如图甲所示，一木块沿固定斜面由静止开始下滑，下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了B．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了C．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小D．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小8、(本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A经过C点时的速度大小为C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量9、(本题9分)一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是()A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能增加C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t="15"s时质点的机械能大于t="5"s时质点的机械能10、图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬质量为m的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则（）A．人对重物做功，功率为mgvB．人对传送带的摩擦力大小等于mg，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为mgvtD．若使传送带的速度增大，人对传送带做功的功率不变11、自行车运动是治疗帕金森病有效、廉价的方法，对提高患者总体健康状况、改善平衡能力和协调能力，缓解焦虑和抑郁等都有重要作用．图示是某自行车的部分传动装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为分别是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（）A．A、B两点的角速度大小之比为1：1B．A、C两点的周期之比为C．B、C两点的向心加速度大小之比为D．A、C两点的向心加速度大小之比为12、(本题9分)某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，设备中心位置有一个带负电的放电极，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为某带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹，A、B是轨迹上的两点，C点与B点关于放电极对称，下列说法正确的是()A．A点电势低于B点电势B．A点电场强度小于C点电场强度C．烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能D．烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用螺旋测微器测量某金属丝的直径，如图所示，该金属丝的直径为__________．14、（10分）(本题9分)如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中：(1)下列说法正确的是__________A．为减小实验误差，长木板应水平放置B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度(2)某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点中问较疏，两端较密，出现这种情况的原因可能是___________A．电源的电压不稳定B．木板倾斜程度太小C．木板倾斜程度太大D．小车受到的阻力较大三、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)假设在月球上的“玉兔号”探测器，以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，已知月球半径为R，引力常数为G．(1)求月球的密度．(2)若将该小球水平抛出后，小球永不落回月面，则抛出的初速度至少为多大？16、（12分）(本题9分)如图所示为一真空示波管的简化示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板MN形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子恰从N板右边沿飞出。已知两板间的距离为，板长为，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。(1)求偏转电场两板间电压U；(2)求电子束从偏转电场边沿飞出时速度方向与KO线夹角的正切值。17、（12分）(本题9分)现有一根长L=0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，（g=10m/s2，=1.7）．则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间．

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、C【解析】

D.滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动，电路总电阻变大，电路中总电流减小，D错误；A.电源的内电压减小，则电路外电压变大，A错误；B.R1上电压变大，则电流变大，B错误；C.由于总电流减小，A1电流增大，则A2电流减小，C正确考点：考查闭合电路的动态变化分析【点睛】本题应先明确各用电器间的串并联关系，可以先把电表看做理想电表，电流表短接，电压表断路看待，这可以使电路结构变得简单2、C【解析】

双星系统围绕两星体间连线上的某点做匀速圆周运动，设该点距星体A为r1，距星体B为r2，对星体A，有①对星体B，有②根据题意有③由①②③得根据所以由①②得：④由③④得，且故C正确，ABD错误。故选C。3、B【解析】

A.对于抛球的过程，根据动能定理可得，抛出时初动能为W；故A错误.B.从开始抛球到球到最高点的过程，由动能定理得：小球在最高点的动能为W+(mgh1-mgh2）；故B正确.C.小球在落到地面前瞬间的动能为W+mgh1；故C错误.D.小球在落到地面前过程中机械能守恒，与抛出时的角度无关，故D错误.4、B【解析】

A.甲图：客机在起飞爬升的过程重力势能增大，动能增大，则机械能增加，选项A错误；B.乙图：抽成真空的管中鸡毛悬空下落的过程只有重力做功，则机械能守恒，选项B正确；C.丙图：跳伞运动员打开降落伞下落的过程要克服阻力做功，则机械能减小，选项C错误；D.丁图：石头从手中加速到落地前的过程中要克服阻力做功，则机械能减小，选项D错误.5、D【解析】

两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．【详解】AB、平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b球运动时间长所以速度变化大，故AB错误C、落在a点和b点的小球，由，而速度偏转角应有，由于，所以他们速度方向相同，故C错误．D、落在a点和b点的小球，由，得，所以运动时间t与v0成正比，D正确6、A【解析】

从P点开始分析，篮球做平抛运动，下落的时间为，球砸到墙面上时的速度大小为平抛运动的初速度，即为.A．2.5m/s与计算结果相符；故A项正确.B．1.25m/s与计算结果不相符；故B项错误.C．1m/s与计算结果不相符；故C项错误.D．0.8m/s与计算结果不相符；故D项错误.7、BD【解析】

AB．木块沿斜面下滑过程中，动能增大，则图线为木块的动能随位移变化的关系。由机械能的变化量等于动能的变化量与重力势能变化量之和，有得，即木块的重力势能减少了，故A错误，B正确；C．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小，故C错误；D．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，故D正确。故选BD。8、BC【解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误。

B.物体到C点时物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：，得，故B正确。

C.由几何知识可得，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。

D.物体到C点时物块B的速度为零。根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误。9、BD【解析】试题分析：从图中可知0~5s过程中加速度a=g，则此时只有重力做功，机械能不变，动能减小，5~10s内，a<g，有外力做正功，机械能增大，10~15s过程中a>g，外力做负功，机械能减小，AC错误B正确；根据牛顿第二定律，5-10s内，，得：，方向向上，做正功，物体机械能增加；10-15s内，，得，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而5-10s内的速度大于10-15s内的速度，则5-10s内的位移大于10-15s内的位移，故5-10s内物体机械能增加的多，10-15s内减小的少，故质点在t=15s时的机械能大于t=5s时的机械能，D正确考点：考查机械能守恒守恒定律的应用【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力做功或只受重力，即物体的加速度等于g，则机械能不变，若向上减速的加速度小于g，说明物体受到了向上的外力作用，机械能增加，反之向上减速的加速度大于g则机械能减小．10、BC【解析】

A.由题知，重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误。B.根据人的重心不动知人处于平衡状态，人所受的摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力mg，所以人对传送带的摩擦力大小也等于mg，方向水平向左，故B正确。C.在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于mg。根据，所以人对传送带做功为mgvt，故C正确。D.由于恒力做功，根据功率知：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误。11、BD【解析】大齿轮边缘的A点和小齿轮边缘上的B点线速度的大小相等，根据v=Rω可知：R2ω2=R2ω2，所以：．故A错误；小齿轮边缘的B点和后轮边缘的C点共轴，所以转动的角速度相等即ω2=ω2，根据．所以B与C的周期相等，即T2=T2；

根据，则A与B的周期之比：，所以A、C两点的周期之比为．故B正确；小齿轮边缘的B点和后轮边缘的C点共轴，所以转动的角速度相等，根据a=ω2r，可知B、C两点的向心速度大小之比为a2：a2=R2：R2．故C错误；大齿轮边缘的A点和小齿轮边缘上的B点线速度的大小相等，根据，所以：a2：a2=R2：R2．所以：．故D正确．故选BD.点睛：本题考查灵活选择物理规律的能力．对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式．解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．12、AC【解析】由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，A正确；由图可知，A点电场线比C点密集，因此A点的场强大于C点场强，B错误；烟尘颗粒带负电，从A到B的过程中，电场力做正功，动能增加，烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能，电势能减小，烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，C正确D错误．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.900【解析】金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm.14、BD；BD【解析】（1）为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C错误；当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，故D正确．故选BD（2）由图看出小车先加速后减速，最后停下来。电源的频率不稳定时，打点周期不稳定，对纸带所记录的点中间会产生影响，但最终点的间距不会为零，故A错误。由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故B正确。木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故C错误。小车有橡皮筯作用时做加速运动，橡皮筯作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故D正确。故选BD。点睛：此题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理，知道平衡摩擦力．要明确小车的运动情况，先