2023年清華大學高一物理第二學期期末達標測試試題含解析

2022-2023學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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)磁控管是微波爐的“心臟”，由它產生和發(fā)射微波，它實際上是一個真空管，利用磁場將電子群約束在圓管內，如果電子群被控制在較小的圓形區(qū)域內如圖所示，O是電子群的中心，A、C是磁控管邊緣兩點，其中，三點共線，則（）A．電子群在A、C處產生的場強大?。築．電子群形成的電場在A、C處的電勢：C．同一正電荷分別在A、C處電勢能：D．同一負電兩分別在A、C處受到的電場力：2、(本題9分)關于力和運動的關系敘述正確的是（）A．力是維持物體運動的原因B．物體受到力的作用，其運動狀態(tài)一定會改變C．在多個力作用下做勻速運動的物體，若去掉其中的一個力，其運動速度一定減小D．物體不受力的作用時也能運動3、(本題9分)足球比賽時，某方獲得一次罰點球機會，該方一名運動員將質量為m的足球以速度v0猛地踢出，結果足球以速度v撞在球門高h的門梁上而被彈出．現用g表示當地的重力加速度，則此足球在空中飛往門梁的過程中克服空氣阻力所做的功應等于()A． B．C． D．4、有一種餐桌，其中心是一個可以勻速轉動的、半徑為R的圓盤，如圖所示．圓盤與餐桌在同一水平面內且兩者之間的間隙可忽略不計，放置在圓盤邊緣的小物塊(可視為質點)與圓盤間的動摩擦因數是其與餐桌間動摩擦因數的兩倍，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現緩慢增大圓盤的轉速，直到小物塊恰好從圓盤邊緣滑出，結果小物塊恰好滑到餐桌的邊緣，則餐桌的半徑為A．1.5R B．2R C．R D．R5、下列物理量中，用來描述做功快慢的是A．功B．動能C．功率D．時間6、(本題9分)靜止在粗糙水平面上的物塊在水平向右的拉力F作用下做直線運動，3s后撤去力F，其運動的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是（）A．在t=2s時，拉力F的功率最大B．在1s~3s內，拉力F的功率為零C．在0~4s內，拉力F做的功等于零D．在0~4s內，拉力F做的功等于物塊克服摩擦力做的功7、一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能E隨位移x變化的關系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強度為零B．x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關系為φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動D．x2～x3段是勻強電場8、在大型物流貨場,廣泛的應用傳送帶搬運貨物．如圖甲所示,傾斜的傳送帶以恒定速率運動,皮帶始終是繃緊的,將m=1kg的貨物放在傳送帶上的A點,經過1.1s到達傳送帶的B點．用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙所示,已知重力加速度g=10m/s1．由v-t圖象可知()A．貨物與傳送帶間的動摩擦因數為0.5B．A、B兩點的距離為1.4mC．貨物從A運動到B的過程中,貨物與傳送帶摩擦產生的熱量為4.8JD．貨物從A運動到B的過程中,傳送帶對貨物做功大小為11.8J9、(本題9分)如圖所示，在摩擦力不計的水平面上，放一輛質量為M的小車，小車左端放一只箱子，其質量為m，水平恒力F把箱子拉到小車的右端；如果第—次小車被固定在地面上，第二次小車沒固定，可沿水平面運動，在上述兩種情況下（）A．F做的功第二次多B．箱子與小車之間的摩擦力大小相等C．箱子獲得的動能一樣多D．由摩擦而產生的內能不—樣多10、如圖所示，輕質彈簧豎直固定在地面上，在其正上方某高度由靜止釋放一小球，設下落過程中小球的加速度為a、位移為x、機械能為E，不計空氣阻力，豎直向下為正方向。則下落至最低點的過程中a、E隨x的變化圖線可能正確的是A． B． C． D．11、如圖所示，質量均為m的a?b兩球固定在輕桿的兩端，桿可繞水平軸O在豎直面內無摩擦轉動，已知兩球距軸O的距離L1>L2,現在由水平位置靜止釋放，在a下降過程中()A．a?b兩球角速度相等 B．a?b兩球向心加速度相等C．桿對a?b兩球都不做功 D．a?b兩球機械能之和保持不變12、(本題9分)2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，“北斗二號系統(tǒng)定位精度由10米提升至6米。若在北斗衛(wèi)星中有a、b兩衛(wèi)星，它們均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且a的軌跡半徑比b的軌跡半徑小，則A．a的周期小于b的周期B．a的線速度小于b的線速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度大于b的角速度二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖是汽車牽引力F和車速倒數v的關系圖像，汽車最終以額定功率行駛，若汽車質量為2×103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則汽車發(fā)動機的額定功率為__W；該汽車作勻加速運動的時間為____s。14、(本題9分)兩輛小車上分別固定兩條條形磁鐵，兩磁鐵的N極相對。兩車總質量分別為m甲＝3kg和m乙＝2kg，沿光滑水平面上的一條直線相向運動，以向右為正方向，某時刻速度分別為v甲＝1.6m/s和v乙＝-0.4m/s。由于磁場力的作用，兩車始終沒有直接接觸。兩車距離最近時，乙車的速度v＝_______m／s；當乙車的速度為向右0.2m/s時，甲車速度15、(本題9分)如圖所示，用與水平方向成=37°，大小F=300N的拉力拉著一輛小車在水平面上運動了一段距離x=50m．車受到的阻力是200N．則拉力F對小車做的功是_____J，小車克服阻力做的功是_____J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示,一個不透明的小球以角速度沿順時針方向勻速圓周運動,圓的直徑與光屏垂直,延長線交于點.以點為坐標原點,以方向為正方向建立軸.時刻小球運動到點,平行光束沿垂直于的方向照到光屏上,在點顯示出小球的影.試求任意時刻影的坐標.17、（10分）質量m=3kg的小球用一根長L=2.5m的輕繩系在光滑水平面的上方O點，O點到水平面的距離h=2m．現拉直輕繩，給小球一個初速度，可使小球在水平面內做圓周運動．不計一切阻力，重力加速度g=10m/s2（計算結果可以用分數或根式表示）．求：(1)小球能在該水平面內做圓周運動的最大角速度0；(2)若小球做圓周運動的角速度=2rad/s時，則小球對水平面的壓力多大？

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

AB.負電荷的電場線分布為呈輻射狀指向電荷的線，電場線的疏密表示電場強度的強弱，電場線某點的切線方向表示電場強度的方向。沿著電場線方向電勢是降低的。越靠近電荷電場強度越大，越靠近負電荷，電勢越低。即EA＞EC，φA＜φC，故AB錯誤；C.正電荷在電勢高的地方電勢能大，故同一正電荷分別在A、C處的電勢能：EPA＜EPC，故C正確；D.場強大的地方，電荷受到的電場力大，同一負電荷分別在A、C處受到的電場力：FA＞FC，故D錯誤。2、D【解析】

A．力不是維持物體運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故A錯誤；B．物體受到力的作用，但合外力為零，其運動狀態(tài)不會改變，故B錯誤；C．在多個力作用下做勻速運動的物體，若去掉其中的一個力，其余力的合力與這個力大小相等，方向相反，若其余力的合力與度度方向相同，則其運動速度增大，故C錯誤；D．根據牛頓第一定律可知，物體不受力的作用時，物體保持靜止或勻速直線運動，故D正確；故選D．【點睛】力是改變物體運動狀態(tài)的原因，維持物體運動不需要力，物體在不受外力或受平衡力時，將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)．3、C【解析】

設足球克服空氣阻力所做的功為，則從足球被踢出到撞到球門上的過程中根據動能定理得：解得：故本題選C．4、C【解析】

為使物體不從圓盤上滑出，向心力不能大于最大靜摩擦力，故μ1mg≥mω2R，解得，物體從圓盤上滑出時的速度為；物體滑到餐桌邊緣速度減小到0時，恰好不滑落到地面，根據勻變速直線運動規(guī)律，且，可得滑過的位移：，故餐桌最小半徑：.A.1.5R與分析結果不相符；故A錯誤.B.2R與分析結果不相符；故B錯誤.C.R與分析結果相符；故C正確.D.R與分析結果不相符；故D錯誤.5、C【解析】

功率是描述物體做功快慢的物理量；A.功，與結論不相符，選項A錯誤；B.動能，與結論不相符，選項B錯誤；C.功率，與結論相符，選項C正確；D.時間，與結論不相符，選項D錯誤。6、D【解析】

AB、在1s~3s內，物塊做勻速運動，拉力F大小上等于滑動摩擦力，由P=Fv知，拉力F的功率不變，故AB錯誤。CD、在0~4s內，根據動能定理WF-Wf=0，拉力F做的功WF等于物塊克服摩擦力做的功Wf，故C錯誤，D正確。7、ABD【解析】

根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，場強與電勢的關系：E=，得：，由數學知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于Eq，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A正確；根據電勢能與電勢的關系：Ep=qφ，粒子帶負電，q＜0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正確；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動．x2～x1段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動，故C錯誤，D正確；故選ABD.【點睛】解決本題的關鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強的變化，再根據力學基本規(guī)律：牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況.8、AC【解析】

A、由圖象可知，貨物在傳送帶上先做勻加速直線運動，加速度為：，對貨物受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，可得，即，同理貨物做的勻加速直線運動，加速度為：，對貨物受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，可得，即，聯立解得，，故選項A正確；B、貨物在傳送帶上先做勻加速直線運動，當速度達到傳送帶速度，貨物做的勻加速直線運動，所以物塊由到的間距對應圖象所圍的“面積”，為，故選項B錯誤．C、根據功能關系，貨物與傳送帶摩擦產生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，可知摩擦力，貨物做勻加速直線運動時，位移為：，傳送帶位移為，相對位移為，同理貨物做勻加速直線運動時，位移為，傳送帶位移為，相對位移為，故兩者之間的總相對位移為，貨物與傳送帶摩擦產生的熱量為，故選項C正確；D、根據功能關系，貨物做勻加速直線運動時，貨物受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功為：，同理貨物做勻加速直線運動時，貨物受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做負功為，所以整個過程，傳送帶對貨物做功大小為，故選項D錯誤．9、AB【解析】

第二次由于小車也會向右移動，故滑塊的對地位移變大了，故拉力做的功變多了，A正確；滑動摩擦力與壓力成正比，兩次壓力相等，都等于mg，動摩擦因數是一定的，故滑動摩擦力一定相等，B正確；根據動能定理，有F-fx=12mv10、AC【解析】

AB.小球開始下落時，做自由落體運動，加速度不變，當小球和彈簧接觸時，根據牛頓第二定律得：mg-kx=ma，所以：，當壓縮到最低點時，加速度大于g，故A正確，B錯誤；CD.下降過程，自由落體階段，小求機械能守恒，當與彈簧接觸后，由能量守恒得：小球減少的機械能等于彈簧增加的彈性勢能，即：E0-E=kx2，則，E=E0-kx2，故C正確，D錯誤。11、AD【解析】

A．a、b兩球圍繞同一個固定軸轉動，角速度相等，故A正確；B．根據a=ω2r可知，因L1>L2，則a的向心加速度大于b的向心加速度，故B錯誤；C．在a下降過程中，b球的動能增加，重力勢能增加，所以b球的機械能增加，根據重力之外的力做功量度物體機械能的變化，所以桿對b做正功，球a和b系統(tǒng)機械能守恒，所以a機械能減小，所以桿對a做負功，故C錯誤；D．兩小球看成一個系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；【點睛】本題是輕桿連接的模型問題，對系統(tǒng)機械能是守恒的，但對單個小球機械能并不守恒，運用系統(tǒng)機械能守恒及除重力以外的力做物體做的功等于物體機械能的變化量進行研究即可．12、AD【解析】

北斗衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動，根據萬有引力提供圓周運動向心力：A.由上可得周期為：a的軌道半徑小，所以a的周期小.故選項A符合題意.B.由上可得線速度為：a的軌道半徑小，所以其線速度大.故選項B不符合題意.C.由上可得加速度為：a的軌道半徑小，所以加速度大.故選項C不符合題意.D.由上可得角速度為：a的軌道半徑小，所以角速度大.故選項D符合題意.二．填空題(每小題6分，共18分)13、5s【解