北京市西城區(qū)北京四中2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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)下列物體的幾種運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒的是A．勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員 B．真空中自由下落的鐵球C．沿斜面勻速上滑的木塊 D．在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球2、如圖所示，有關(guān)地球人造衛(wèi)星軌道的正確說法有（）A．a(chǎn)、b、c均可能是衛(wèi)星軌道B．衛(wèi)星軌道只可能是aC．a(chǎn)、b均可能是衛(wèi)星軌道D．b可能是同步衛(wèi)星的軌道3、(本題9分)P點(diǎn)為點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中的某點(diǎn)。若將電荷量為q的試探電荷放在P點(diǎn)，該試探電荷受到的電場(chǎng)力是F。下列說法正確的是A．若將電荷量為2q的試探電荷放在P點(diǎn)，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為FB．若將電荷量為2q的試探電荷放在P點(diǎn)，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為FC．若將電荷量為2q的試探電荷放在P點(diǎn)，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為2FD．若將放在P點(diǎn)的試探電荷取走，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零4、(本題9分)飛機(jī)從停機(jī)坪沿直線滑出，在第1秒內(nèi)，在第2秒內(nèi)，在第3秒內(nèi)的位移分別是2m、4m、6m，那么（）A．飛機(jī)做勻加速運(yùn)動(dòng)

B．飛機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)C．3秒內(nèi)的平均速度是2m/s

D．3秒內(nèi)的平均速度是4m/s5、(本題9分)下列物理量中屬于矢量的是（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度 B．勢(shì)能 C．功 D．電荷量6、如圖，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為時(shí)，車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?，如果要使汽車在橋面行駛至橋頂時(shí)，對(duì)橋面的壓力為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為（）A． B．C． D．7、(本題9分)兩汽車甲、乙分別掛上拖車，兩汽車與兩拖車的質(zhì)量均相同，且阻力與質(zhì)量成正比。開始兩車以相同的速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻兩拖車同時(shí)脫離汽車，已知汽車甲的牽引力不變，汽車乙的功率不變，經(jīng)過相同的時(shí)間t0，汽車甲、乙的速度大小分別為2v0、1.5v0。則下列說法正確的是（）A．t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比為4：3B．t0時(shí)刻，甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1C．t0時(shí)刻汽車甲的功率為拖車脫離前功率的4倍D．t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：28、(本題9分)正在水平勻速飛行的飛機(jī)，每隔1秒鐘釋放一個(gè)小球，先后共釋放5個(gè)．不計(jì)阻力則（）A．這5個(gè)球在空中排成一條直線B．這5個(gè)球在空中處在同一拋物線上C．在空中，第1、2兩球間的距離保持不變D．相鄰兩球的落地點(diǎn)間距離相等9、如圖所示，三條平行且等間距的虛線表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，其電勢(shì)分別為10V、20V、30V．實(shí)線是一帶電的粒子（不計(jì)重力）在該區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡，對(duì)于軌跡上的a、b、c三點(diǎn)，已知：帶電粒子帶電量為0.01C，在a點(diǎn)處的動(dòng)能為0.5J，則該帶電粒子A．粒子帶正電 B．在b點(diǎn)處的電勢(shì)能為0.5JC．在b點(diǎn)處的動(dòng)能為零 D．在c點(diǎn)處的動(dòng)能為0.4

J10、(本題9分)把盛水的水桶拴在長(zhǎng)為l的繩子一端，使這水桶在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，要使水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)水不從桶里流出來，這時(shí)水桶的速率可以是（）A． B． C． D．11、(本題9分)兩點(diǎn)電荷q1、q2固定在x軸上，在+x軸上每一點(diǎn)的電勢(shì)隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中x＝x0處的電勢(shì)為零，x＝x1處的電勢(shì)最低．下列說法正確的是（）A．x＝x0處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 B．x＝x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．q1帶正電、q2帶負(fù)電 D．q1的電荷量比q2的大12、(本題9分)如圖所示，A物體從與輕質(zhì)定滑輪等高處沿豎直桿由靜止下滑,通過輕質(zhì)細(xì)繩拉物體B，當(dāng)A下降h時(shí)細(xì)繩與豎直桿的夾角為45°（此時(shí)物體B未與定滑輪相碰），已知A、B的質(zhì)量相等，不計(jì)一切阻力，重力加速度為g．下列說法正確的是（）A．物體B的機(jī)械能守恒B．物體AB的機(jī)械能守恒C．此時(shí)物體B的速度為D．A開始下滑瞬間的加速度為g二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)小華同學(xué)欲測(cè)量小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，光電門1、2可沿斜面移動(dòng)，物塊上固定有寬度為d的擋光窄片。物塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)，光電門可以顯示出擋光片的擋光時(shí)間。（以下計(jì)算的結(jié)果均請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖2所示，則擋光片的寬度d=______mm。(2)在P處用力推動(dòng)物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過光電門1、2，顯示的時(shí)間分別為40ms、20ms，則物塊經(jīng)過光電門1處時(shí)的速度大小為____________m/s，經(jīng)過光電門2處時(shí)的速度大小為____________m/s。比較物塊經(jīng)過光電門1、2處的速度大小可知，應(yīng)_______（選填“增大”或“減小”）斜面的傾角，直至兩光電門的示數(shù)相等；(3)正確調(diào)整斜面的傾角后，用刻度尺測(cè)得斜面頂端與底端的高度差h=60.00cm、斜面的長(zhǎng)度L=100.00cm，g取9.80m/s2，則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的值（___________）。14、（10分）(本題9分)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放．（1）為完成本實(shí)驗(yàn)，下列測(cè)量工具中必需的是__________（填對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)）A．毫米刻度尺B．天平C彈簧秤D．秒表（2）已知小球的質(zhì)量大于小球的質(zhì)量，碰撞過程為彈性碰撞，、、為落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式__________（用、及圖中字母表示）成立，可說明兩球在碰撞中動(dòng)量守恒．三、計(jì)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)地球同步通信衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，均為T。（1）求地球同步通信衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度大?。唬?）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求地球同步通信衛(wèi)星的軌道距離地面的高度。16、（12分）(本題9分)如圖所示，在高15m的平臺(tái)上，有一個(gè)小球被細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一被壓縮的輕彈簧，當(dāng)細(xì)線被燒斷時(shí)，小球被彈出，不計(jì)一切阻力，（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？（2）已知小球落地時(shí)速度方向與水平成60°角，求小球被彈簧彈出時(shí)的速度大??？（3）小球落地時(shí)小球在水平方向的位移多大？17、（12分）過山車是游樂場(chǎng)中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，半徑R1=2.0m、R2=1.4m。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A(1)小球在經(jīng)過第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大?。?2)如果小球恰能通過第二個(gè)圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少。

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】

只有重力做功或只有彈力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析答題?！驹斀狻緼、跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下落，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B、真空中的自由下落的鐵球，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B正確；C、沿斜面勻速上滑的木塊，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大，C錯(cuò)誤；D、在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，受彈簧彈力做功，小球的機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題考查了判斷機(jī)械能是否守恒，知道機(jī)械能守恒的條件即可正確解題；特別注意D項(xiàng)中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒。2、C【解析】

地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，所以凡是地球衛(wèi)星，軌道面必定經(jīng)過地球中心，所以a、b均可能是衛(wèi)星軌道，c不可能是衛(wèi)星軌道，故AB錯(cuò)誤，C正確；同步衛(wèi)星的軌道必定在赤道平面內(nèi)，所以b不可能是同步衛(wèi)星，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心．3、A【解析】因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的大小由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)，所以若該點(diǎn)放一電荷量2q的試探電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度仍然為Fq4、D【解析】試題分析：題目中只說在第1秒內(nèi)，在第2秒內(nèi)，在第3秒內(nèi)的位移分別是，沒有說物體怎樣運(yùn)動(dòng)，所以不能確定是否做勻加速運(yùn)動(dòng)，但飛機(jī)不是做勻速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；根據(jù)得：3秒內(nèi)的平均速度是：，故D正確，C錯(cuò)誤．考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】解答本題要知道平均速度的定義式，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的速度不發(fā)生改變，任意相等時(shí)間內(nèi)，位移相等．5、A【解析】

A.電場(chǎng)強(qiáng)度既有大小又有方向，是矢量，選項(xiàng)A正確；B.勢(shì)能只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.功只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.電荷量只有大小無方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6、D【解析】

根據(jù)牛頓第二定律和題意可得當(dāng)支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律則有聯(lián)立解得故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。7、BD【解析】

A．對(duì)甲車拖車脫離后做勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過t0的位移對(duì)乙車功率一定，則做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過t0時(shí)的位移則t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車的位移之比不可能為4：3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)汽車和拖車的質(zhì)量均為m，則汽車的牽引力為F=2kmg，對(duì)甲車拖車脫離后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度乙車功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0時(shí)刻乙車的加速度則甲、乙兩汽車的加速度大小之比為3：1，選項(xiàng)B正確；C．甲車拖車脫離前功率P=Fv0=2kmgv0t0時(shí)刻汽車甲的功率為P0=2kmg?2v0=4kmgv0=2P選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．甲車牽引力做功乙車牽引力做功t0時(shí)間內(nèi)，甲、乙兩汽車牽引力做功之比為3：2，選項(xiàng)D正確。故選BD。8、AD【解析】

AD．釋放的每個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等，所以5個(gè)小球均始終在飛機(jī)正下方，且相鄰小球落地點(diǎn)間距相等，故AD正確；BC．豎直方向5個(gè)小球均為自由落體運(yùn)動(dòng)，由于第2個(gè)球釋放時(shí)第1個(gè)小球的速度已經(jīng)為v0＝gt＝10m/s，所以之后經(jīng)時(shí)間t，兩小球間距為Δh＝(v0t＋gt2)－gt2＝v0t，所以兩小球間距逐漸增大，故BC錯(cuò)誤．9、AD【解析】

A．由等勢(shì)面與場(chǎng)強(qiáng)垂直可知場(chǎng)強(qiáng)方向向上，電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，所以電場(chǎng)力向上，所以為正電荷，故A正確；B．由電勢(shì)能的定義知粒子在b點(diǎn)處的電勢(shì)能EPb=φq=0.01×30J=0.3J故B錯(cuò)誤；C．由粒子在a點(diǎn)處的總能量E=0.01×10J+0.5J=0.6J由能量守恒得在b點(diǎn)處的動(dòng)能為：Ekb=0.6-0.3J=0.3J故C錯(cuò)誤；

D．由能量守恒得在C點(diǎn)處的動(dòng)能為：EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J故D正確.10、AB【解析】

設(shè)水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)水恰好不從桶里流出來時(shí)，水桶的速度為v，則由牛頓第二定律得，得到，當(dāng)水桶的速度大于時(shí)，水也不從桶里流出來．當(dāng)水桶的速度小于時(shí)，水將從桶里流出來．故選AB．11、BD【解析】

試題分析：根據(jù)電場(chǎng)線的性質(zhì)，沿著電場(chǎng)的方向電勢(shì)越來越低，可以知道在坐標(biāo)前后電場(chǎng)的方向發(fā)生變化，由向右的方向變?yōu)橄蜃蟮姆较?，從而可以知道在坐?biāo)出電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于在電勢(shì)為零，同時(shí)左側(cè)電勢(shì)為正值，可以知道帶負(fù)電、帶正電，同時(shí)的電荷量比的大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．所以本題正確選項(xiàng)為BD．12、BD【解析】

A．由于B受到繩子的拉力作用，并且拉力對(duì)B做正功，所以物體B的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．由于不計(jì)一切摩擦，所以物體AB組成的系統(tǒng)的械能守恒，故B正確；C．當(dāng)A下降h，由系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械能守恒知：解得故C錯(cuò)誤；D．A開始下滑瞬間豎直方向只受重力作用所以加速度為g，故D正確；故選BD．點(diǎn)睛：物體A以速度v沿豎直桿勻速下滑,繩端沿著繩子方向的速率等于物體B的速率,將A物體的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的分速度等于繩速,由幾何知識(shí)求解B的速率,再討論B的運(yùn)動(dòng)情況.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、5.20.130.26減小0.75【解析】

(1)[1]擋光片的寬度為；(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度來求解瞬時(shí)速度：[4]由于v2<v1，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)斜面的傾角為θ，則對(duì)物塊受力分析有mgsinθ>μmgcosθ故應(yīng)減小斜面的傾角，直到mgsinθ=μmgcosθ此時(shí)物塊勻速運(yùn)動(dòng)，兩光電門的示數(shù)相等(3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)mgsinθ=μmgcosθ即tanθ=μ又解得μ=0.7514、(1)AB(2)【解析】

（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球拋出點(diǎn)的高度相同，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，若小球AB的質(zhì)量分別為m1、m2，則：m1v0=m1v1+m2v2，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t，得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，則m1?OP=m1?OM+m2?ON；則實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量小球的質(zhì)量和平拋運(yùn)動(dòng)的的水平射程，需要的測(cè)量工具是：毫米刻度尺和天平，故選AB.（2）由（1）的分析可知，若關(guān)系式m1?OP