北京市首都師范大學(xué)附屬回龍觀育新學(xué)校2023年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題（含答案解析）

2023學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)在繞地球做勻速圓周運(yùn)動的太空實驗室內(nèi)，下列儀器中可以正常使用的有（）A．?dāng)[鐘 B．天平 C．彈簧測力計 D．鉛筆2、(本題9分)在前人研究的基礎(chǔ)上，有一位物理學(xué)家利用如圖所示的扭秤裝置進(jìn)行研究，提出真空中兩個靜止點電荷之間相互作用的規(guī)律，這位物理學(xué)家是A．安培B．牛頓C．庫侖D．焦耳3、(本題9分)某航天飛機(jī)在完成任務(wù)后，在點從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，為軌道Ⅱ上的近地點，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．在軌道Ⅱ上經(jīng)過點的速度小于在軌道I上經(jīng)過點的速度B．在軌道Ⅱ上經(jīng)過點的加速度小于在軌道I上經(jīng)過點的加速度C．在軌道Ⅱ上經(jīng)過點的速度可能大于第一宇宙速度D．在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期大于在軌道I上運(yùn)動的周期4、(本題9分)如圖為某宇宙飛船的飛行示意圖，飛船先在貼近天體A的表面做勻速圓周運(yùn)動，發(fā)動機(jī)再次點火后飛離A，到達(dá)天體B附近后經(jīng)調(diào)整貼近B的表面做勻速圓周運(yùn)動。若天體A和B的質(zhì)量、半徑分別為M1、R1和M2、R2，則飛船在貼近A、B表面做圓周運(yùn)動的周期之比T1：T2為A． B． C． D．5、下列說法正確的是（）A．電場中兩點間電勢的差值叫作電勢差，也叫電壓B．電勢差與電勢一樣，是相對量，與零電勢點的選取有關(guān)C．表示點與點之間的電勢差，即D．、兩點間的電勢差是恒定的，不隨零電勢點的改變而改變，所以6、如圖所示，某跳傘員正在沿豎直方向勻速降落時，突然受到水平方向的風(fēng)力作用，忽略降落傘和人在豎直方向受力的變化，下列說法正確的是A．受到水平方向的風(fēng)力，跳傘員仍做直線運(yùn)動B．受到水平方向的風(fēng)力越大，跳傘員落地的時間越長C．受到水平方向的風(fēng)力越小，跳傘員落地的速度越大D．受到水平方向的風(fēng)力越大，跳傘員落地的加速度越大7、(本題9分)如圖所示，在勻強(qiáng)電場中有邊長L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，場強(qiáng)方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D點電勢大小為4.5VB．D點電勢大小為3VC．勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為150V/m，場強(qiáng)方向沿BDD．勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為300V/m，場強(qiáng)方向沿AC8、兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則A．C點的電場強(qiáng)度大小為零B．A點的電場強(qiáng)度大小為零C．NC間場強(qiáng)方向沿x軸正方向D．將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功9、如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高度為H的A點由靜止釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達(dá)距地面深度為h的B點時速度減為零不計空氣阻力，重力加速度為g。則關(guān)于小球下落過程中，說法正確的是A．整個下落過程中，小球的機(jī)械能減少了mgHB．整個下落過程中，小球克服阻力做的功為mg(H+h)C．在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于m2gHD．在陷入泥潭過程中，小球動量的改變量的大小等于m2gH10、已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，萬有引力常量為G，地球同步衛(wèi)星與地心間的距離為r，近地人造衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行軌道可視為圓，則A．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為2RB．地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為2rC．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度為RD．地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度為11、(本題9分)如圖所示，與輕彈簧相連的物體A停放在光滑的水平面上。物體B沿水平方向向右運(yùn)動，跟與A相連的輕彈簧相碰。在B跟彈簧相碰后，對于A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是（）A．彈簧壓縮量最大時，A、B的速度相同B．彈簧壓縮量最大時，A、B的動能之和最小C．彈簧被壓縮的過程中系統(tǒng)的總動量不斷減小D．物體A的速度最大時，彈簧的彈性勢能為零12、同步衛(wèi)星A的運(yùn)行速率為V1，向心加速度為a1，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2，向心加速度為a2，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運(yùn)動的近地衛(wèi)星C的速率為V3，向心加速度為a3，動轉(zhuǎn)周期為T3。比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T3 B．V3>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a3 D．a(chǎn)3>a1>a2二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某實驗小組的同學(xué)做“用單擺測定重力加速度”的實驗。（1）實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的_________選填選項前的字母）A．長約1m的細(xì)線B．長約1m的橡皮繩C．直徑約1cm的均勻鐵球D．直徑約10cm的均勻木球（2）選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖中________所示的固定方式（選填“甲”或“乙”）。（3）將單擺正確懸掛后進(jìn)行如下操作，其中正確的時____________（選填選項前的字母）。A．測出擺線長作為單擺的擺長B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度由靜止釋放，使之做簡諧運(yùn)動C．在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時D．用秒表測量單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期（4）用l表示單擺的擺長，用T表示單擺的周期，則計算重力加速度的表達(dá)式為g=____________.（5）乙同學(xué)測得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值，造成這一情況的原因可能是________（選填選向前的字母）。A．開始擺動時振幅較小B．開始計時時，過早按下秒表C．測量周期時，誤將擺球（n-1）次全振動的時間記為n次全振動的時間D．實驗中，由于操作不當(dāng)，使擺球做圓錐擺運(yùn)動14、（10分）(本題9分)如圖1所示，某同學(xué)利用自由落體運(yùn)動進(jìn)行“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗：(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________；A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）(2)實驗中，該同學(xué)先接通電源，再釋放重物，得到一條圖2所示的紙帶，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為紙帶上所打的三個點，測得它們到起始點O的距離分別為h1、h2、h3，在A和B、B和C之間還各有一個點。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，重物的質(zhì)量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp=_______，動能增加量ΔEk=____________；(3)該實驗沒有考慮各種阻力的影響，這屬于本實驗的___________誤差（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）。由此看，該同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果比較合理的應(yīng)當(dāng)是ΔEp_____ΔEk（選填“>”、“=”或“<”）；(4)若所受阻力不能忽略，利用紙帶及以上數(shù)據(jù)，寫出平均阻力的表達(dá)式f=________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖，真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點構(gòu)成等邊三角形，邊長L=1.0m．若將電荷量均為q=+1.0×10-6C的兩點電荷分別固定在A、B點，已知靜電力常量k=9.0×109N·m1/C1．求：（1）兩點電荷間的庫侖力大??；（1）C點的電場強(qiáng)度的大小和方向．16、（12分）(本題9分)如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=1m，傳送帶AB長為L=6m，并沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點，已知彈射器的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為=0.1．取g=10m/s1，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點，求：（1）物體到達(dá)D點速度大小；（1）則彈射器初始時具有的彈性勢能至少為多少．17、（12分）如圖甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R＝0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接。有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計)，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F(xiàn)隨位移變化的關(guān)系如圖乙所示。滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.25，與半圓弧軌道BC間的動摩擦因數(shù)未知，g取10m/s2。求：（1）滑塊到達(dá)B處時的速度大??；（2）若到達(dá)B點時撤去F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好能到達(dá)最高點C，滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功。

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細(xì)解析）一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【答案解析】

A．?dāng)[鐘是利用重力作用擺動的，在太空中無法使用，故A錯誤；B．天平是利用杠桿的原理，天平平衡需要物體的重力，所以天平不能在失重狀態(tài)下有效使用，故B錯誤；C．彈簧測力計根據(jù)胡克定律制成，但做與重力有關(guān)的實驗中，不能使用，但可以測量拉力大小，C錯誤；D．鉛筆的使用和重力無關(guān)，故可正常使用，D正確．2、C【答案解析】安培提出安培定則，故A錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律、牛頓三大定律等等，沒有研究出電荷間的作用力規(guī)律，故B錯誤；庫侖利用扭秤裝置，研究出兩個靜止點電荷間的相互作用規(guī)律---庫侖定律，故C正確；焦耳提出了焦耳定律，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。

3、A【答案解析】

A.在軌道II變軌到軌道I時，需要在軌道II上經(jīng)過A點時點火加速，故在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的速度小于在軌道I上經(jīng)過A點的速度，A正確；B.在兩個軌道上經(jīng)過A點時，軌道半徑相同，根據(jù)可得在兩個軌道上經(jīng)過A點時的加速度相等，B錯誤；C.第一宇宙速度是近地軌道上的環(huán)繞速度，為衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以經(jīng)過A點時的速度小于第一宇宙速度，C錯誤；D.由于在軌道I上運(yùn)行的半長軸大于在軌道II上的半長軸，根據(jù)可知在軌道I上的周期大于在軌道II上的周期，D錯誤．4、A【答案解析】

飛船貼近天體A的表面做勻速圓周運(yùn)動時，萬有引力提供向心力，有：，飛船貼近天體B的表面做勻速圓周運(yùn)動時，萬有引力提供向心力，有：得：，故A正確，BCD錯誤。5、A【答案解析】

A.電場中兩點間電勢的差值叫電勢差，也叫電壓，選項A符合題意；B.電勢差的大小與零電勢點的選取無關(guān)，選項B不符合題意；CD.電勢差可以反映出兩點電勢的高低，，而電壓只是電勢差的大小，選項C、D不符合題意。6、D【答案解析】

A.跳傘員在受到水平風(fēng)力作用時，可以將其運(yùn)動分解為豎直方向勻速直線運(yùn)動和水平方向加速運(yùn)動；由物體做曲線運(yùn)動條件可知跳傘員做曲線運(yùn)動，故A錯誤；B.落地時間與水平運(yùn)動無關(guān)，只與豎直運(yùn)動有關(guān)，則落地時間不變，故B錯誤；C.落地速度為豎直速度與水平速度的合速度，風(fēng)力越小，落地時水平速度越小，則落地速度越小，故C錯誤.D.水平風(fēng)力產(chǎn)生的加速度就是跳傘員落地的加速度，則風(fēng)力越大加速度越大，則D正確.7、AD【答案解析】

AB.根據(jù)菱形ABCD的對角線垂直平分，其交點為O點，則B、O、D電勢相等，所以D點電勢大小為4.5V，故A正確，B錯誤；CD.電場方向和等勢線垂直，順電場線方向電勢降低，所以場強(qiáng)方向沿AC，計算AC長度為3cm，AC電勢差為9V，得出勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為9V/3cm=300V/m故C錯誤D正確。8、AD【答案解析】

A．圖的斜率為E，C點電勢的拐點，則電場強(qiáng)度為零，故A正確；B．由圖知A點的電勢為零，則O點的點電荷的電量比M點的點電荷的電量大，且O點的電荷帶正電，M點電荷帶負(fù)電．故B錯誤；C．由圖可知：OM間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，MC間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向．故C錯誤；D．因為MC間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后負(fù)功．故D正確；9、BCD【答案解析】

A.小球在整個過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg(H+h），則小球的機(jī)械能減小了mg(H+h);故A錯誤.B.對全過程運(yùn)用動能定理得，mg(H+h)-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正確.C.落到地面的速度v=2gH，對進(jìn)入泥潭的過程取向下為正方向，運(yùn)用動量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的沖量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，對進(jìn)入泥潭后的速度為0，所以小球動量的改變量大小等于m2gH10、BD【答案解析】

A.衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動時，由地球的萬有引力提供向心力，有：，解得：，地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，得地球近地衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星的角速度之比為：，則得：，所以地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為：，故A錯誤。B.地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度ω，則地球同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的加速度為：a同=ω2r，故B正確。C.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的線速度為：v近=ω近R=，故C錯誤。D.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動時，根據(jù)得近地衛(wèi)星的線速度為：，故D正確。11、ABD【答案解析】

A．滑塊B與彈簧接觸后，彈簧發(fā)生形變，產(chǎn)生彈力，B做減速運(yùn)動，A做加速運(yùn)動，當(dāng)兩者速度相等時，彈簧的壓縮量最大，故A項正確；B．A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)能量守恒，彈簧壓縮量最大時，彈性勢能最大，A、B的動能之和最小，故B項正確；C．A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力等于0，系統(tǒng)的動量守恒，故C項錯誤；D．當(dāng)兩者速度相等時，彈簧的壓縮量最大，然后A繼續(xù)做加速，B繼續(xù)做減速，彈簧逐漸恢復(fù)原長，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，A的速度最大，此時彈簧的彈性勢能為零，故D項正確。12、AD【答案解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T2＝T2。根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T2＞T2．故A正確。B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運(yùn)動公式v，所以V2＞V2，故B錯誤。CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運(yùn)動公式a，得a2＞a2，同步衛(wèi)星2與人造衛(wèi)星2，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r2＞r2，由牛頓第二定律，可知a2＞a2．故C錯誤、D正確。故選：AD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC乙BCCD【答案解析】

（1）[1]AB.實驗過程單擺擺長應(yīng)保持不變，應(yīng)選擇長約1m的細(xì)線作為擺線，擺線不能選擇有彈性的橡皮繩，故A正確，B錯誤；CD.為減小實驗誤差，應(yīng)選擇密度大而體積小的球作為擺球，應(yīng)選擇直徑約1cm的均勻鐵球作為擺球，不要選用直徑約10cm的均勻木球，故C正確，D錯誤；故選：AC；（2）[2]在該實驗的過程中，懸點要固定，應(yīng)采用圖乙中所示的固定方式。（3）[3]A.擺線長度與擺球半徑之和是單擺的擺長，故A錯誤；B.單擺在小角度下的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動，把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運(yùn)動，故B正確；C.為減小測量誤差，在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故C正確；D.為減小測量誤差，應(yīng)測出n個周期的總時間t，然后求出周期：，用單擺完成1次全振動所用時間并作為單擺的周期實驗誤差較大，故D錯誤；故選：BC；（4）[4]由單擺周期公式：，可知：T與成正比，T?圖象是正比例函數(shù)圖象，T?圖象的斜率：，則重力加速度：；（5）[5]由單擺周期公式：得：；A.單擺在小角度下的擺到為簡諧振動，開始擺動時振幅較小，單擺的振幅對重力加速度的測量沒有影響，故A錯誤；B.開始計時時，過早按下秒表，所測周期T偏大，所測重力加速度偏小，故B錯誤；C.測量周期時，誤將擺球（n?1）次全振動的時間記為n次全振動的時間，所測周期T偏小，所測重力加速度g偏大，故C正確；D.實驗中，由于操作不當(dāng)，使擺球做圓錐擺運(yùn)動，測得的周期T偏小，所測重力加速度偏大；故選：CD；故答案為：（1）AC；（2）乙（3）BC；（4）（5）CD。【答案點睛】單擺測定重力加速度的原理：單擺的周期公式，還要知道：擺角很小的情況下