北京市西城区第三中学2023-2024学年物理高一下期末教学质量检测模拟试题含解析

北京市西城区第三中学2023-2024学年物理高一下期末教学质量检测模拟试题考生须知：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（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、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（）A．4V B．8V C．12V D．24V2、(本题9分)如图所示，在距地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是（）A．物体在c点比a点具有的机械能大B．物体在b点比c点具有的动能大C．物体在a、b、c三点具有的机械能一样大D．物体在a、b、c三点具有的重力势能一样大3、(本题9分)某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（

）A．15m B．10m C．90m D．360m4、如图所示，实线为电场线，虚线为电荷在匀强电场中的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，则下列说法正确的是()A．电荷在b点的电势能大于在a点的电势能B．该电场的方向水平向左C．b点的电势高于a点的电势D．电荷在电场中相同时间内速度的变化量不相同5、(本题9分)北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为R，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A，B两个位置，A，B两位置的圆心角为，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1向后喷气就一定能够碰上卫星2C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功D．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是6、(本题9分)卢瑟福的α粒子散射实验的结果（）A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动D．说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上7、(本题9分)一个物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示.设该物体从开始至t0时刻的位移是x1，从t0至2t0时刻的位移是x2，该物体在t0和2t0时刻的速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）A．x2=4x1，v2=3v1；B．x1=9x2，v2=5v1；C．x2=4x1，W2=8W1；D．v2=3v1，W2=9W1；8、如图所示的是锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动，大小齿轮的角速度分别为ω1、ω2，周期分别为T1、T2，两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2，两齿轮边缘处的向心加速度分别是a1、a2，则A．ω1<ω2v1=v2B．ω1=ω2T1>T2C．a1<a2T1>T2D．a1>a2v1>v29、(本题9分)如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是()A．若地面是完全光滑的，则FAB＝FB．若地面是完全光滑的，则FAB=C．若地面是有摩擦的，且A，B未被推动，可能FAB＝D．若地面是有摩擦的，且A，B被推动，则FAB＝10、(本题9分)如图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是()A．A点的电场强度最大B．A点的电势最高C．把一个点电荷依次放在这三点，它在B点受到的静电力最大D．带负电的点电荷在A点所受静电力的方向与A点的场强方向相反11、如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打在右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A．它们的运动时间的关系为B．它们的电荷量之比为C．它们的动能增量之比为D．它们的电势能减少量之比为12、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学采用频闪照相的方法拍摄了小球做平抛运动的照片，如图所示．图中每个小方格的边长为1.25cm，则根据平抛运动的规律由图可求得拍摄时每隔_______________s曝光一次，该小球平抛时的初速度大小为_______________m/s(取当地的重力加速度g=10m/s2)．14、在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时：（1）下列说法中正确的是______（填字母代号）A．该实验不需要平衡摩擦力B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度（2）下列说法中正确的是______（填字母代号）A．橡皮筋做的功可以直接测量B．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值15、(本题9分)打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其它点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=．那么：(1)纸带的_______端（选填“左”或“右”）与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和__________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=_____J，动能的增加量=_____J；(结果取3位有效数字）(4)实验结果发现动能增量总_______(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，其主要原因是_____________________________________________________．三．计算题(22分)16、（12分）质量为30t的某型号舰载机在航母的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为60m/s，跑道长100m。不考虑舰载机受到的阻力，求(1)所需的起飞动能EK；(2)发动机产生的最大推力F；(3)航母弹射装置至少应对舰载机做的功W。17、（10分）(本题9分)有一水平抛出的小石子，大小不计，落地时的速度为20m/s，落地时速度方向与水平方向之间夹角450，（g=10m/s2），求:(1)水平抛出的初速度等于多少？(2)抛出点距离地面的竖直高度是多少？

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：根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B．考点：电势【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙．2、C【解析】沿水平方向抛出的物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒．所以物体在a、b、c三点具有的机械能相等，A错误C正确；根据动能定理得物体在下落过程中，重力做正功，动能增加，重力势能减小，故b点的动能小于c点的动能，a点重力势能最大，c点重力势能最小，BD错误．3、B【解析】

根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程．【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，因为星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，可得，根据，可得，可知平抛运动的时间之比为，根据x=v0t知，水平射程之比，所以在星球上的水平射程为：，故B正确，ACD错误．【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．4、A【解析】

AB．匀强电场中电场力与电场线平行，而曲线运动合力指向曲线的凹侧一方，故电场力一定向左，从a到b点，电场力做负功，电势能增加，故A正确，B错误；C．电场力向左，但不知道电荷的电性，所以不能判断电场方向，即不能判断两点电势的高低，故C错误；D．在匀强电场中，粒子受到的电场力恒定，粒子加速度恒定，相同时间内速度变化量，也恒定，故D错误。5、D【解析】

A．根据万有引力提供向心力得因为这两颗卫星在同一圆周上运动，所以加速度大小相等，由万有引力定律可知所以，故A错；B．卫星1向后喷气速度增大，卫星1将会做离心运动，从而导致两颗卫星运行的轨道不一致，则无法追上卫星2，故B错；C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中，卫星1相对地心距离不变，万有引力方向朝向地心，且始终与速度垂直，所以万有引力不做功，故C错；D．根据得由于，所以卫星1由A位置运动到B位置所需的时间为，故D正确；故选D。6、D【解析】

此实验不能说明质子的存在，故A错误；此实验不能说明原子核的构成，故B错误；此实验不能说原子中的电子的运动情况。故D错误；α粒子散射实验中大多数α粒子通过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数的发生了偏转，极少数的超过了90°，有的超过了180°甚至被弹了回来，说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上。故D正确。故选D。7、AC【解析】

根据动量定理，在0-t0在t0=2解得：v1:x1=代入解得：x1:由W=Fx得，W1:故本题选AC。8、AC【解析】

AB.大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时间内走过的弧长相同，则线速度大小相等，即v1=v1，根据，知，r1＞r1，则ω1＜ω1．由，知T1＞T1，故A正确，B错误.CD.根据，可知，r1＞r1，则a1＜a1，由，知T1＞T1，故C正确，D错误.9、BCD【解析】

AB．若地面是完全光滑的，A、B将以共同的加速度运动，因木块AB完全相同设质量为m、加速度为a．根据牛顿第二定律，对AB整体：得对B：A错误B正确；D．若地面是有摩擦的，且A、B被推动，A、B也将以共同的加速度运动，根据牛顿第二定律：对AB整体解得对B：故D正确；C．若地面是有摩擦的，且A、B未被推动，则可能是F小于A所受的摩擦力未被推动，此时AB之间无作用力，也可能是F大于A所受的摩擦力，但小于AB所受的摩擦力之和未被推动，此时AB之间有作用力大于零，但要小于，因为根据D项可知，当时，AB就滑动了．即可以等于之间的任意值，C正确．故选BCD.【点睛】用整体法与隔离法对物体受力分析是处理连接体问题常用的方法．一般情况下，先用整体法求出整体的加速度，由这一加速度再用隔离法根据牛顿第二定律，求解受力情况．正确选择研究对象是用整体法与隔离法的关键．10、BCD【解析】试题分析：电场线的疏密程度可表示电场强度的大小，所以B点的电场强度最大，A点的最小，A错误，沿电场线方向电势降落，所以A点的电势最高，B的电势最低，B正确，B点的电场强度最大，所以同一个点电荷在B点受到的电场力最大，C正确，电场线上某点的切线方向表示该点的电场线的方向，与放在该点的正电荷的受力方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，D正确，故选BCD考点：考查了对电场线的理解点评：顺着电场线电势降低，根据电场线的方向判断电势的高低．由电场线的疏密判断电场强度的大小．11、BD【解析】两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，由公式，可知它们运动时间相同，故A错误．小球在水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，由，得加速度之比．根据牛顿第二定律得，两球的加速度分别为，，则，故B正确．由场力做功分别为，，由于，，得，故电势能的减小量为，而重力做功相同，则合力做功之比．则动能增加量之比，故C错误，D正确．故选BD.【点睛】两小球在匀强电场中受到电场力和重力作用，都做匀加速直线运动，运用运动的分解可知：两小球在竖直方向都做自由落体运动，由题分析可知，小球下落高度相同，运动时间相同．两小球水平方向都做初速度为零的匀加速直线运动，水平位移，根据牛顿第二定律和运动学公式研究电荷量之比．根据电场力做功之比，研究电势能减小量之比．根据数学知识分析合力对两球做功的关系，由动能定理分析动能增加量之比．12、ABC【解析】试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中二．填空题(每小题6分，共18分)13、0.050.5【解析】

在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，．

小球平抛运动的初速度14、BCC【解析】

第一空：本实验是把橡皮筋的弹力作为小车受到的合外力，然后验证合外力做功与动能变化之间的关系，所以要平衡摩擦力，故A错误；每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样，则合外力做功可以计算为W、2W、3W、、、、、这样可以不用具体求每次做功为多少，且验证合外力做功与动能变化之间的关系，故B正确；当橡皮筋恢复原长时，小车的速度达到最大，然后做匀速运动，则通过打点计时器打下的纸