北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)某點(diǎn)電荷電荷量為，在其電場(chǎng)中的點(diǎn)放一電荷量為的試探電荷，受到的靜電力為，則（）A．點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B．點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．撤去試探電荷，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零D．把變?yōu)?，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍2、(本題9分)如圖所示，卡車(chē)通過(guò)定滑輪以恒定的功率P0拉繩，牽引河中的小船沿水面運(yùn)動(dòng)，已知小船R的質(zhì)量為m，沿水面運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為f，當(dāng)繩AO段與水平面夾角為θ時(shí)，小船的速度為v，不計(jì)繩子與滑輪的摩擦，則此時(shí)小船的加速度等于（）A． B． C． D．3、利用電容傳感器可檢測(cè)礦井滲水，及時(shí)發(fā)出安全警報(bào)，從而避免事故的發(fā)生；如圖所示是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)礦井中液面高低的儀器原理圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體（礦井中含有雜質(zhì)的水）），A、C構(gòu)成電容器．已知靈敏電流表G的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系：電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)．若礦井滲水（導(dǎo)電液體深度h增大），則電流表（）A．指針向右偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器充電B．指針向左偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器充電C．指針向右偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器放電D．指針向左偏轉(zhuǎn)，A、C構(gòu)成的電容器放電4、2018年12月，時(shí)速350km的“復(fù)興號(hào)”新型動(dòng)車(chē)組首次公開(kāi)亮相，如圖所示.設(shè)動(dòng)車(chē)運(yùn)行時(shí)受到的阻力與速度成正比.若動(dòng)車(chē)以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P.當(dāng)動(dòng)車(chē)以速度2v勻速行駛，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為A．P B．2PC．4P D．8P5、(本題9分)設(shè)地球表面處重力加速度為g，地球半輕為R，在地球赤道平面上距地面高度為2R處的重力加速度為g’，則等于A．0.25 B．0.5 C．4 D．96、(本題9分)如圖所示，北京和廣州的地理緯度分別約為40°和23°，若在北京地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期和線速度分別為T(mén)1和v1，廣州地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期和線速度分別為T(mén)2和v2，則()A． B．C． D．7、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法中正確的是A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化C．物體加速度可以不變D．它們受合外力一定是變力8、(本題9分)如圖，光滑絕緣圓軌道固定在豎直面內(nèi)，整個(gè)圓周被4條直徑均分為8等份，表示圖中8個(gè)位置，其中A點(diǎn)是最低點(diǎn)。該豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶正電的小球在軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球的重力和所受電場(chǎng)力大小相等。則下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的說(shuō)法正確的是（）A．小球在F點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小 B．小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大C．小球在G點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小 D．小球在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大9、(本題9分)如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長(zhǎng)的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O′點(diǎn)，O與O′點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開(kāi)始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，則()A．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等B．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大C．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大D．兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球受到向上的拉力較大10、(本題9分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連，電容器帶電后與電源斷開(kāi)．下列說(shuō)法中正確的有A．上移左極板，靜電計(jì)指針張角變小B．右移左極板，靜電計(jì)指針張角變大C．在兩極板間插入一課本，靜電計(jì)指針張角變小D．若教室內(nèi)空氣濕度較大，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯11、(本題9分)如圖所示，圖a、b、c的圓心均在地球的自轉(zhuǎn)軸線上，對(duì)環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言()A．衛(wèi)星的軌道可能為aB．衛(wèi)星的軌道可能為bC．衛(wèi)星的軌道可能為cD．同步衛(wèi)星的軌道只可能為b12、(本題9分)如圖甲所示，x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2（Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O），軸上有三點(diǎn)，間距，Q1、Q2在軸上產(chǎn)生的電勢(shì)隨x變化關(guān)系如圖乙，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．M點(diǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為零B．N點(diǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為零C．M、N之間電場(chǎng)方向沿x軸負(fù)方向D．一正試探電荷從P移到M過(guò)程中，電場(chǎng)力做功二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門(mén)進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)與一傾斜軌道平滑連接，滑塊在水平氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)可忽略阻力．讓滑塊A在左側(cè)傾斜軌道的P點(diǎn)由靜止釋放，然后與靜止在光電門(mén)C和光電門(mén)D之間的滑塊B發(fā)生碰撞，如圖所示．（1）實(shí)驗(yàn)中滑塊B備有甲乙兩種：其中甲種滑塊左端裝有彈性圈，乙種滑塊左端裝有橡皮泥，與滑塊A碰撞后會(huì)粘在一起．若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則應(yīng)選用______種滑塊（填“甲”或“乙”），若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選用______種滑塊（填“甲”或“乙”）；（2）某同學(xué)選取左端裝有橡皮泥的滑塊B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩滑塊的質(zhì)量分別為mA和mB，滑塊A從P點(diǎn)釋放后，通過(guò)光電門(mén)C的時(shí)間為t1，與滑塊B粘在一起后通過(guò)光電門(mén)D的時(shí)間為t2，則在誤差允許的范圍內(nèi)，只需驗(yàn)證等式______成立即說(shuō)明碰撞過(guò)程中mA和mB系統(tǒng)動(dòng)量守恒；（3）在上一問(wèn)的某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過(guò)光電門(mén)C和光電門(mén)D的時(shí)間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑塊A和滑塊B的質(zhì)量之比為mA：mB=______．14、（10分）(本題9分)在做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,(1)不引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因有____A．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)與白紙相接觸B．確定Oy軸時(shí),沒(méi)有用重垂線C．斜槽不是絕對(duì)光滑的,有一定摩擦D．小球從斜槽上的不同位置由靜止釋放(2)在一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙,每個(gè)格的邊長(zhǎng)L=5cm,通過(guò)實(shí)驗(yàn),記錄了小球的三個(gè)位置,如圖所示,則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi)____m/s;平拋運(yùn)動(dòng)的初位置坐標(biāo)為_(kāi)______（如圖，以O(shè)為原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向,豎直向下為y軸的正方向,g取10m/s2)三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）如圖甲所示，宇航員在某星球上將一輕彈簧豎直固定在水平地面上，把物體輕放在彈簧上端，由靜止釋放。物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖乙所示(圖中a0為已知量)。假設(shè)星球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。求(1)星球的質(zhì)量M;(2)若發(fā)射一個(gè)探測(cè)器圍繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求探測(cè)器的環(huán)繞速度大小.16、（12分）(本題9分)一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了一種玩具的模型如圖所示，該模型由足夠長(zhǎng)的傾斜直軌道AB與水平直軌道BC平滑連接于B點(diǎn)，水平直軌道與圓弧形軌道相切于C點(diǎn)，圓弧形軌道的半徑為R、直徑CD豎直，BC=4R。將質(zhì)量為m的小球在AB段某點(diǎn)由靜止釋放，整個(gè)軌道均是光滑的。要使小球從D點(diǎn)飛出并落在水平軌道上，重力加速度取g，求：(1)釋放點(diǎn)至水平軌道高度的范圍；(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道最大壓力的大小。17、（12分）(本題9分)兩平行板間有水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一根長(zhǎng)為L(zhǎng),不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)繩的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，另一端固定于O點(diǎn)。把小球拉起直至細(xì)線與電場(chǎng)線平行，然后無(wú)初速度釋放。已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ=37°（已知sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小；（2）小球到最低點(diǎn)的速度的大?。唬?）經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力的大小。

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

AB．由題意可知，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=F/q，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與試探電荷的有無(wú)以及帶電量均無(wú)關(guān)，則撤去試探電荷或者把q變?yōu)?q，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度均不變，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選B.點(diǎn)睛：掌握好電場(chǎng)的基本性質(zhì)：電場(chǎng)強(qiáng)度是電場(chǎng)的固有屬性，不會(huì)因放入的試探電荷而改變；理解比值定義法E=F/q的含義．2、A【解析】

ABCD.假設(shè)卡車(chē)速度是v0，對(duì)小船運(yùn)動(dòng)分解，小船的速度為v的沿繩分量與卡車(chē)速度相同，如圖：由幾何關(guān)系可知，此時(shí)卡車(chē)的牽引力為再對(duì)小船受力分析如圖：由牛頓第二定律可知，小船加速度為故A正確BCD錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】

由圖可知，液體與導(dǎo)體芯構(gòu)成了電容器，兩板間距離不變；液面變化時(shí)只有正對(duì)面積發(fā)生變化；則由可知，當(dāng)液面升高時(shí)，只能是正對(duì)面積S增大，故可判斷電容增大．再依據(jù)，因此兩極板間電勢(shì)差U不變，那么電容的電荷量增大，因此電容器處于充電狀態(tài)，因電流從哪側(cè)流入電流表則電流表指針向哪側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此指針向左偏轉(zhuǎn)；故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選B.【點(diǎn)睛】此題考查平行板電容器在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，注意由題意找出我們常見(jiàn)的模型再時(shí)行分析；掌握電容器的定義公式及決定式是解題的基礎(chǔ)．4、C【解析】

由于動(dòng)車(chē)航行時(shí)所受水的阻力與它的速度成正比，所以動(dòng)車(chē)以速度v水平勻速航行時(shí)，受到的阻力的大小為：f=kv，此時(shí)動(dòng)車(chē)受到的阻力的大小和牽引力的大小相等，即：P=Fv=fv=kv2，

當(dāng)動(dòng)車(chē)以速度2v水平勻速航行時(shí)，動(dòng)車(chē)受到的水的阻力的大小為：f′=2kv=2f，所以此時(shí)的功率的大小為：P′=f′?2v=2f?2v=4P；

A.P，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.2P，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.4P，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.8P，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、D【解析】

據(jù)題意有：在地面上物體受到的重力等于萬(wàn)有引力，在高度為2R的位置處，重力等于萬(wàn)有引力，聯(lián)立解得，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D．6、C【解析】

在北京和廣州地面上的物體轉(zhuǎn)動(dòng)的周期都等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以T1=T2，由圖知廣州的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大于北京的軌道半徑，根據(jù)可知，v2>v1。A.與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故A錯(cuò)誤；B.與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故B錯(cuò)誤；C.與上述計(jì)算結(jié)果相符，故C正確；D.與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤。7、AC【解析】

曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，則一定是變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；速度的方向不斷發(fā)生變化，速度的大小不一定發(fā)生變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體加速度可以不變，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；它們受合外力不一定是變力，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8、ABC【解析】

ABD．帶正電的小球所受電場(chǎng)力水平向右，小球的重力和所受電場(chǎng)力大小相等，則重力和電場(chǎng)力的合力方向與豎直方向成45°斜向右下，即等效重力場(chǎng)的方向與豎直方向成45°斜向右下，所以小球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，小球在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力最大，小球在F點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小。故AB兩項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。C．帶正電的小球所受電場(chǎng)力水平向右，小球在G點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最大，則小球在G點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小。故C項(xiàng)正確。9、BD【解析】

兩個(gè)球都是從同一個(gè)水平面下降的，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)還在同一個(gè)水平面上，根據(jù)重力做功的特點(diǎn)可知在整個(gè)過(guò)程中，A.B兩球重力做的功相同，但是，A球下擺過(guò)程中，只有重力做功，B球在下落的過(guò)程中彈簧要對(duì)球做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得，A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能要比B球的動(dòng)能大，故AC錯(cuò)誤，B正確；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正確10、CD【解析】

電容器帶電后與電源斷開(kāi)，則電容器帶電量Q一定，由，上移左極板，則S減小，C減小，由Q=CU可知，U變大，則靜電計(jì)指針張角變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由，右移左極板，則d減小，C變大，由Q=CU可知，U變小，則靜電計(jì)指針張角變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在兩極板間插入一課本，ε變大，由，則C變大，由Q=CU可知，U變小，則靜電計(jì)指針張角變小，選項(xiàng)C正確；若教室內(nèi)空氣濕度較大，則電容器所帶的電量不容易保持，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，選項(xiàng)D正確.11、BC【解析】

A、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的向心力由萬(wàn)有引力提供，故地球必定在衛(wèi)星軌道的中心，即地心為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心．因此軌道a是不可能的，故A錯(cuò)誤．B、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的向心力由萬(wàn)有引力提供，故地心必定在衛(wèi)星軌道的中心，即地心為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心．因此衛(wèi)星的軌道可能為b、c，故B，C正確．D、而同步衛(wèi)星由于其周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，軌道一定在赤道的上空，故同步衛(wèi)星的軌道不可能為b；故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心即為地心；以及同步衛(wèi)星需要滿足的“七定”．12、AC【解析】

φ?x圖線的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，就知道N處場(chǎng)強(qiáng)為零，M處的場(chǎng)強(qiáng)不為零，A錯(cuò)誤B正確；M點(diǎn)的電勢(shì)為零，N點(diǎn)的電勢(shì)小于零，因沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故在MN間電場(chǎng)方向沿x軸正方向，C錯(cuò)誤；由圖象可知，故電場(chǎng)力做功，從P移到M過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，故，D正確．【點(diǎn)睛】圖象中：①電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處．②在圖象中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．③在圖象中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用，進(jìn)而分析W的正負(fù)，然后作出判斷．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、乙（2）甲（mA+mB）t1=mA/t1或（mA+mB）/t21：2【解析】(1)若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則應(yīng)選用左端裝有橡皮泥的乙種滑塊．若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)選用左端裝有彈性圈的甲種滑塊．(2)設(shè)遮光條寬度為d，滑塊A從P點(diǎn)釋放后，通過(guò)光電門(mén)C的時(shí)間為t1，則滑塊A通過(guò)光電門(mén)C的速度；與滑塊B粘在一起后通過(guò)光電門(mén)D的時(shí)間為t2，則滑塊A與滑塊B粘在一起后通過(guò)光電門(mén)D的速度；若碰撞過(guò)程中mA和mB系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則，即，整理得：或．(3)某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊通過(guò)光電門(mén)C和光電門(mén)D的時(shí)間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，則，解得：．14、C；1.5；（-5,5）【解析】

(1)A項(xiàng)：小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上白紙接觸，防止摩擦而改變運(yùn)動(dòng)的軌跡，會(huì)造成較大誤差，故A會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；B項(xiàng)：確定Oy軸時(shí)，沒(méi)有用重錘線，就不能調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平，保證初速度沿水平方向，故B會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；C項(xiàng)：只要讓它從同一高度、無(wú)初速開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在相同的情形下，即使球與槽之間存在摩擦力，仍能保證球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，因此，斜槽軌道不必要光滑，故C不會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；D項(xiàng)：因?yàn)橐?huà)同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保