2023年北京市海淀區(qū)物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體，物體隨筒一起轉(zhuǎn)動，物體所需的向心力由下面哪個力來提供()A．重力 B．彈力C．靜摩擦力 D．滑動摩擦力2、(本題9分)下列物理量中，屬于矢量的是A．速度B．功C．質(zhì)量D．動能3、(本題9分)我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星(地球同步軌道)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，預(yù)計在2020年左右覆蓋全球，其具有GPS系統(tǒng)沒有的通信和目標(biāo)定位功能。GPS是美國建設(shè)的由24顆衛(wèi)星組成的系統(tǒng)，它位于距地表20200km的上空，運行周期為12h，下列關(guān)于北斗系統(tǒng)中的靜止軌道衛(wèi)星的說法中正確的是A．五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量一定是相同的B．它們運行的線速度一定小于第一宇宙速度C．為避免與其他衛(wèi)星相撞，應(yīng)使它們運行在不同的軌道上D．它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的2倍4、(本題9分)經(jīng)典力學(xué)有一定的局限性和適用范圍．下列運動適合用經(jīng)典力學(xué)研究和解釋的是（）A．氫原子內(nèi)電子的運動B．飛船繞月球做圓周運動C．密度很大的中子星附近物體的運動D．宇宙探測器以接近光速遠離地球的運動5、(本題9分)下列對有關(guān)情景的描述，符合物理學(xué)實際的是A．火車軌道在彎道處應(yīng)設(shè)計成“外軌比內(nèi)軌高”B．汽車通過拱形橋最高點時對橋的壓力大于汽車所受重力C．洗衣機脫水時利用向心運動把附著在衣物上的水分甩掉D．宇航員在繞地球做勻速圓周運動的航天器內(nèi)懸浮時處于平衡狀態(tài)6、(本題9分)“嫦娥三號”任務(wù)是我國探月工程“繞、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三號”分三步實現(xiàn)了在月球表面平穩(wěn)著陸。一、從100公里×100公里的繞月圓軌道上，通過變軌進入100公里×15公里的繞月橢圓軌道；二、著陸器在15公里高度開啟發(fā)動機反推減速，進入緩慢的下降狀態(tài)，到100米左右著陸器懸停，著陸器自動判斷合適的著陸點；三、緩慢下降到距離月面4米高度時無初速自由下落著陸。下圖是“嫦娥三號”飛行軌道示意圖（懸停階段示意圖未畫出）。下列說法錯誤的是（）A．“嫦娥三號”在橢圓軌道上的周期小于圓軌道上的周期B．“嫦娥三號”在圓軌道和橢圓軌道經(jīng)過相切點時的加速度相等C．著陸器在100米左右懸停時處于失重狀態(tài)D．著陸瞬間的速度一定小于9m/s7、(本題9分)關(guān)于幾個力與其合力，下列說法正確的是()A．合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同B．合力與原來那幾個力同時作用在物體上C．合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D．求幾個力的合力遵循平行四邊形定則8、(本題9分)下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是A．第一宇宙速度v1＝7.9km/s是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度．B．第二宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛．C．美國發(fā)射的“鳳凰號”火星探測衛(wèi)星，其發(fā)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、(本題9分)如圖所示，可視為質(zhì)點的小球用不可伸長的結(jié)實的細線懸掛起來，將細線水平拉直后從靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為、重力的瞬時功率為P、繩子拉力為F，向心加速度為a，若不改變小球的質(zhì)量，把懸線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后從靜止釋放小球，下面說法正確的是A．改變懸線長度之后最低點的速度變?yōu)樵瓉淼谋禕．改變懸線長度之后最低點的重力瞬時功率P是原來的倍C．改變懸線長度前后最低點繩子拉力F都等于小球重力的3倍D．改變懸線長度前后最低點向心加速度a都等于重力加速度的3倍10、(本題9分)如圖所示，甲乙兩車在水平地面上勻速過圓弧形彎道（從1位置至2位置），已知兩車速率相等，下列說法正確的是（）A．甲乙兩車過彎道的時間可能相同B．甲乙兩車角速度一定不同C．甲乙兩車向心加速度大小一定不同D．甲乙兩車向心力大小可能相同11、(本題9分)如圖，AB為豎直面內(nèi)半圓的水平直徑．從A點水平拋出兩個小球，小球l的拋出速度為v1、小球1的拋出速度為v1．小球1落在C點、小球1落在D點，C，D兩點距水平直徑分別為圓半徑的0.8倍和l倍．小球l的飛行時間為t1，小球1的飛行時間為t1．則（）A．t1=t1 B．t1＜t1 C．v1∶v1=4∶ D．v1∶v1=3∶12、從距水平地面同一高度，以相同初速度同時拋出兩個質(zhì)量不同的小石塊，不計空氣阻力.下列說法正確的是()A．兩個石塊同時落地B．質(zhì)量較大的石塊先落地C．兩個石塊在落地前瞬間的速度相等D．質(zhì)量較大的石塊在落地前瞬間的速度較大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用一把刻度尺和一支彈簧測力計探究彈性細繩的伸長量與所受拉力的定量關(guān)系。如圖甲所示，A、B分別為處于原長的一根彈性細繩的左右兩端，R1和R2是固定在細繩上的兩個標(biāo)識?，F(xiàn)將A端固定，用彈簧測力計將B端沿著細繩所在直線向右拉，R1、R2和B三點位置及彈簧測力計的讀數(shù)如圖乙、丙所示。已知細繩始終處于彈性限度內(nèi)。(1)分析實驗數(shù)據(jù)可知，彈性細繩的伸長是___________(填“均勻”或“不均勻”)的，在彈性限度內(nèi)，彈性細繩的伸長量與所受拉力___________。(2)可以推斷，當(dāng)標(biāo)識R2剛好位于刻度尺上7.00cm的位置時，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此時測力計的示數(shù)為___________N。(3)手持細繩的A、B兩端，使它們沿繩所在直線同時勻速運動，A端向左B端向右。實驗中若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識R1不動，則A、B兩端的速度之比為___________；若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識R2不動，則A、B兩端的速度之比為___________。14、（10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)，使擺球做圓錐擺運動三、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)如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強電場，已知電場強度大小為E。有一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣輕細線懸掛起來，靜止時細線偏離豎直方向的夾角為。重力加速度為g，不計空氣阻力的作用。（1）求小球所帶的電荷量并判斷所帶電荷的性質(zhì)；（2）如果將細線輕輕剪斷，細線剪斷后，經(jīng)過時間t，求這一段時間內(nèi)小球電勢能的變化量。16、（12分）(本題9分)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開口向上，用輕質(zhì)活塞封閉有一定質(zhì)量體積為V0的氣體，外界大氣壓強為P0，環(huán)境溫度為T0，輕質(zhì)活塞橫截面積為S，與氣缸之間的摩擦不計?，F(xiàn)在活塞上面放一質(zhì)量為m的物塊，活塞緩慢下移，并最終靜止在某一位置。重力加速度為g。求：(1)活塞靜止時，離氣缸底端的距離是多少？(2)如果拿掉物塊，要保持活塞位置不變，環(huán)境溫度需要如何改變？變化了多少？17、（12分）(本題9分)如圖，與水平面夾角θ＝37°的斜面和半徑R=0.4m的光滑圓軌道相切于B點，且固定于豎直平面內(nèi)．滑塊從斜面上的A點由靜止釋放，經(jīng)B點后沿圓軌道運動，通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為零．已知滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.1．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）滑塊在C點的速度大小vC；（2）滑塊在B點的速度大小vB；（3）A、B兩點間的高度差h．

參考答案一、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、B【解析】

物體做勻速圓周運動，合力指向圓心，對物體受力分析，受重力、向上的靜摩擦力、指向圓心的支持力，如圖：其中重力G與靜摩擦力平衡，支持力提供向心力，故選項B正確．【點睛】本題關(guān)鍵是對物體進行受力分析，確定向心力來源問題，知道向心力可以某個力提供也可以由某幾個力的合力提供，也可以由某個力的分力提供．2、A【解析】

速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功、質(zhì)量和動能只有大小無方向是標(biāo)量；故選A.3、B【解析】

A.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：，可得，，可知，衛(wèi)星的運行周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以五顆靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同。故A錯誤。

B.第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞地球的最大運行速度，則知它們運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確。C.根據(jù)知，5顆靜止軌道衛(wèi)星速率相等，不會相撞，故C錯誤。D.5顆靜止軌道衛(wèi)星的運行周期是24h，GPS衛(wèi)星的運行周期是12h，根據(jù)開普勒第三定律，可得，它們的軌道半徑是GPS衛(wèi)星的倍，故D錯誤。4、B【解析】經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓定律和萬有引力定律，適用于宏觀（>10-10m）、低速的（）弱引力場（例如地球附近）A、氫原子內(nèi)電子已經(jīng)不屬于宏觀物體，所以不適用與經(jīng)典力學(xué)，故A錯誤B、飛船繞月球做圓周運動是在弱引力場中的運動且運動速度遠小于光速，所以適用于經(jīng)典力學(xué)，故B正確；C、密度很大的中子星附近產(chǎn)生了強引力場，故不適用與經(jīng)典力學(xué)，故C錯誤；D、宇宙探測器以接近光速遠離地球的運動，符合速度接近光速，所以不適用于經(jīng)典力學(xué)，故D錯誤故選B5、A【解析】

A．火車拐彎靠重力和支持力的合力提供向心力，彎道處設(shè)計成外軌高內(nèi)軌低，故A正確；B．在最高點，則得故B錯誤；C．洗衣機脫水時，利用離心運動把附著在衣物上的水份甩掉，故C錯誤；D．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的宇航員重力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故D錯誤。故選A。6、C【解析】試題分析：據(jù)題意，“嫦娥三號”在橢圓軌道上的周期和在圓軌道上的周期可以通過開普勒第三定律分析，即R圓3T圓2=R橢3考點：本題考查萬有引力定律。7、ACD【解析】合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，選項A正確；合力與分力效果相等，但合力不是物體受到的力，故B錯誤；合力的作用可以替代原來那幾個力的作用，選項C正確；求幾個力的合力遵循平行四邊形定則，選項D正確；故選ACD.8、ABD【解析】

A、第一宇宙速度v1=7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度，也是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故A正確；B、第二宇宙速度為11.2km/s，是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，故B正確；C、發(fā)射的“鳳凰號”火星探測衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第二宇宙速度，因它繞火星旋轉(zhuǎn)，仍在太陽的束縛下，故C錯誤；D、在地球表面萬有引力提供向心力，則有：，解得：，不同行星的質(zhì)量、半徑不同，所以不同行星的第一宇宙速度是不同的；故D正確.故選ABD.9、AC【解析】

A.由機械能守恒定律得，，加倍之后，低點的速度變得為原來的倍，A正確；B.最低點重力與速度垂直，重力的瞬時功率為零，B錯誤；C.在最低點繩的拉力為，則，則，與無關(guān)，C正確；D.向心加速度，D錯誤。10、BCD【解析】A項：由圖可知，甲、乙兩車從1到2的過程中運動的路程不同，而速率相同，所以兩車過彎道的時間一定不相同，故A錯誤；B項：由題可知，甲、乙兩車從1到2的過程中轉(zhuǎn)過的角度相同，而時間不同，由公式ω=θC項：由于兩車的速率相等，半徑不同，由公式a=vD項：由于兩車的質(zhì)量不清楚，由公式F=ma可知，兩車的向心力大小可能相同，故D正確。11、BC【解析】對小球1，根據(jù)平拋運動規(guī)律：對C點與兩條半徑組成的直角三角形，由勾股定理可得OC在水平方向的分量為，故，豎直方向：

對小球1，根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向：，豎直方向得：，，可見，，，故，故選項BC正確．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解，運算量有點多．12、AC【解析】

兩個物體在同一高度以相同初速度拋出，都做拋體運動，故在豎直方向上都只受重力，加速度相同，同一時刻速度相同；所以落到地面所用時間相同，落地速度相等.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、均勻成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.圖甲中，彈性細繩長度為6.00cm。

圖乙中，彈性細繩長度為9.00cm，伸長了3.00cm，測力計的示數(shù)為2.4N，

圖丙中，彈性細繩長度為12.00cm，伸長了6.00cm，測力計的示數(shù)為4.8N，

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，在彈性限度內(nèi)，彈性細繩是均勻伸長的，且伸長量與所受拉力成正比；

第三空.第四空.由圖甲可知，R2位于4.00cm時，R1位于2.00cm；

由圖乙可知，R2位于6.00cm時，R1位于3.00cm；

由圖丙可知，R2位于8.00cm時，R1位于4.00cm；

綜上可知，R1的長度是R2長度的一半，則當(dāng)標(biāo)識R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此時彈簧測力計的示數(shù)為3.6N。

第五空.第六空.由圖甲可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為4.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為2.00cm；

由圖乙可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為6.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為3.00cm；

由圖丙可知，R2左側(cè)彈性細繩長度為8.00cm，右側(cè)彈性細繩的長度為4.00cm；

綜上可知，R2左側(cè)彈性細繩長度是右側(cè)彈性細繩長度的2倍，

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時勻速運動，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識R1不動，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為1：2。

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時勻速運動，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識R2不動，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為2：1。14、AC乙BCCD【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動為簡諧運動，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)，使擺球做圓錐擺運動，測得的周期T偏小，所測重力加速度