2023学年北京市第四十三中学物理高一第二学期期末学业质量监测试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)从同一点O水平抛出的三个小物体，分别落到斜面上A、B、C三个位置，如图所示．三个物体的初速度大小和运动时间的关系如下，其中正确的是A．B．C．D．2、两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离为A．v1Lv1+v3、(本题9分)关于动量，下列说法正确的是A．速度大的物体，它的动量一定也大B．动量大的物体，它的速度一定也大C．只要物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变D．质量一定的物体，动量变化越大，该物体的速度变化一定越大4、(本题9分)如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对于圆盘静止，则两物块（）A．线速度相同 B．角速度相同C．向心加速度相同 D．向心力相同5、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天器中会处于完全失重状态，下述说法不正确的是（）A．宇航员受力平衡B．宇航员仍受引力作用C．引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力D．引力仍产生加速度6、(本题9分)雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，经过时间t1，速度达到vm，此后雨滴以速度vm做匀速直线运动。雨滴的质量为m（保持不变），重力加速度为g。在0～t1时间内，雨滴受到的空气阻力A．不变 B．减小C．增大 D．先增大后减小7、两个互成角度为θ0°<θ<180°A．匀加速直线运动B．匀速直线运动C．匀减速直线运动D．非匀变速曲线运动8、(本题9分)如图所示，一个质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下,滑到底端时的速度为2m/s(取g=10m/s2),关于力对小孩做的功,以下结果正确的是()A．重力做的功为500J；B．合外力做功为50J；C．克服阻力做功为50J；D．支持力做功为450J；9、(本题9分)如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B．物块A经过C点时的速度大小为C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量10、(本题9分)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()A．b和a同时相对圆盘滑动B．当a、b相对圆盘静止时，a、b所受的摩擦力之比为1：2C．b开始相对圆盘滑动的临界角速度为ω=D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg11、(本题9分)如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0=r滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动，则在此过程中（）A．伏特表V1的示数一直增大B．伏特表V2的示数先增大后减小C．电源的总功率先减少后增加D．电源的输出功率先减小后增大12、(本题9分)如图所示，汽车通过轻质绳和轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，开始绳绷紧，滑轮两侧的绳都竖直，汽车以速度v0水平向右匀速运动，当物体上升高度h时，绳与水平方向夹角为30°，则（）A．在绳与水平方向夹角为30°时，物体速度为B．在绳与水平方向夹角为30°时，拉力对物体做功的瞬时功率为C．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，拉力对物体做功D．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，物体和汽车组成的系统机械能增加二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、细砂、刻度尺．他们称得滑块的质量为M、砂和小桶的总质量为m，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态，要完成该实验，则：(1)实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_____实验时为保证细线的拉力与砂和小桶的总重力大小基本相等，砂和小桶的总质量应满足的实验条件是_____．(2)在(1)问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2(v1<v2)，已知当地的重力加速度为g，写出实验要验证的动能定理表达式：________(用题中所给的字母表示)．14、（10分）(本题9分)利用图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．（1）关于本实验，以下说法正确的是______．A．必须用秒表测出重物下落的时间B．打点计时器应连接直流电源C．验证时，必须测量重锤的质量或重力D．选择质量较大、体积较小的重锤可以减小实验误差（2）此实验过程中机械能是否守恒，可以通过计算纸带打下两点的过程中，重锤减少的重力势能是否等于其增加的动能来验证.图2是实验中得到的一条纸带.O为重锤开始下落时记录的点，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，得到它们之间的距离分别为sA、sB、sC.若重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T.则在打下O点到B点的过程中，重力势能的减少量三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)质量为5t的汽车，在平直公路上以60KW恒定的功率从静止开始启动，速度达到24m/s的最大速度后立即关闭发动机，汽车从启动到停下通过的总位移为1200m，运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受阻力的大小；（2）汽车关闭发动机后前进的距离；（3）汽车从启动到达到最大速度的时间．16、（12分）甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验证，有望在2015年全面应用于我国航天器．离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势．离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子．氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出．在加速氙离子的过程中飞船获得推力．已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q．（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验．求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第（1）中所求的速度通过栅电极B．推进器工作时飞船的总质量可视为不变．求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N．（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况．通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法．17、（12分）(本题9分)如图（a）所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为UAB=1125V，板中央有小孔O和O′．现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间．在B板右侧，平行金属板M、N长L1=4×10-2m，板间距离d=4×10-3m，在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O″并发出荧光．现给金属板M、N之间加一个如图（b）所示的变化电压u1，除了t=0.4ns(n=1，2，3…)时刻，N板电势均高于M板．已知电子质量为me＝9.0×10−31kg，电量为e=1.6×10-19C．(1)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度多大？(2)打在荧光屏上的电子范围是多少？(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【答案解析】根据知，hA＞hB＞hC，则tC＜tB＜tA．根据x=vt知，A的水平位移最小，时间最长，则水平初速度最小，C的水平位移最大，时间最短，则水平初速度最大，所以vC＞vB＞vA．故B正确，B、C、D错误．故选A．【答案点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度确定时间，根据水平位移和时间确定初速度．2、B【答案解析】

设A球的半径为r1，B球的半径为r2，则有r2=L-r1，v1=ωr1，v2=ω（L-r1），联立可得：r23、D【答案解析】

物体的动量，速度大小，可能质量小，所以其动量不一定大，反过来，动量大，其速度不一定大，AB错误；动量是矢量，速度大小不变，可能方向在变，其动量在变化，C错误；质量一定，动量变化越大，则根据可知速度变化一定越大，D正确．4、B【答案解析】

AB、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，它们与转轴的距离不同，由v=ωr，可知线速度不同，故A错误，B正确；C、根据a=ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误；D、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同，故D错误．5、A【答案解析】

A.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动，有向心加速度，处于非平衡状态，故A说法错误，符合题意。B.宇航员仍受地球对他的万有引力的作用，B说法正确，不符合题意。C.因为宇航员做匀速圆周运动，所以引力正好等于宇航员围绕地球做匀速圆周运动的向心力，故C说法正确，不符合题意。D.万有引力提供向心力，产生向心加速度，故D说法正确，不符合题意。6、C【答案解析】

v-t图象切线斜率不断减小，根据速度时间图象的斜率表示加速度，可知雨滴运动的加速度在减小，根据牛顿第二定律得mg-f=ma，可知，阻力在增大，故ABD错误，C正确。故选C。7、AC【答案解析】

互成角度的两个初速度的合初速度为v，两个加速度的合加速度为a，其中可能的情况如图，由物体做曲线运动的条件可知，当v与a共线时为匀变速直线运动，当v与a不共线时，为匀变速曲线动A.匀加速直线运动与分析相符，故A项符合题意；B.匀速直线运动与分析不符，故B项不符合意意；C.匀减速直线运动与分析相符，故C项符合题意；D.非匀变速曲线运动与分析不符，故D不符合题意。8、AB【答案解析】

小孩从静止开始下滑的过程中，重力做功WG=mgh=25×10×2J=500J，A正确；支持力不做功为零，D错误；根据动能定理，合外力做的功等于动能的变化量，则W合=12m故本题选AB。9、BC【答案解析】

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误。

B.物体到C点时物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：，得，故B正确。

C.由几何知识可得，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动。故C正确。

D.物体到C点时物块B的速度为零。根据功能关系可知，在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误。10、BC【答案解析】

A、两个木块的最大静摩擦力相等.木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力,m、相等,所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力,当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值,所以b一定比a先开始滑动,故A错;B对；C、当b刚要滑动时,有,计算得出ω=，故C对；

D、当ω=时，a所受摩擦力的大小为，故D错；综上所述本题答案是：BC【答案点睛】木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定.当圆盘转速增大时,提供的静摩擦力随之而增大.当需要的向心力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动.因此是否滑动与质量无关,是由半径大小决定11、CD【答案解析】试题分析：当变阻器滑片滑到中点时，变阻器两部分并联电阻最大．所以外电路总电阻先增大后减小，故路端电压先增大后减小，即电压表V1的示数先增大后减小，A错误，电流电流先减小后增大，所以电阻两端的电压先减小后增大，故伏特表V2的示数先减小后增大，B错误，根据公式可得电源总功率先减小后增大，C正确，当在a端时，外电路电阻等于电源内阻，电源的输出功率最大，之后外电路电阻增大，所以电源输出功率减小，当P点位于中点时，减小到最小，之后又开始增大，所以电源的输出功率先减小后增大，D正确，考点：考查了电路的动态分析点评：本题是动态变化分析问题，关键抓住变阻器滑片处于中点时，并联电阻最大．再按常规顺序“部分→整体→部分”分析．12、ACD【答案解析】

A．将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：

物体的速度为可知物体做变速运动，故A正确；B．在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv物，由上可知θ减小，则v物增大，所以物体加速上升，绳的拉力大于物体的重力，即F＞mg，故故B错误；C．当θ=30°时，物体的速度为：当θ=90°时，物体速度为零；根据功能关系，知拉力的功等于物体机械能的增加量，故则C正确；D．从开始到绳与水平方向夹角为30°时，物体和汽车组成的系统机械能增加等于拉力做的功即，故D正确．故选ACD正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【答案解析】试题分析：（1）根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺．（2）在该实验中，为了保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要将木板一端抬高，以平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：，对砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知当时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，所以若使绳子拉力近似等于沙和沙桶的重力，应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，即．（3）运动过程中外力做功为：；动能的增加量为：；根据动能定理实验要验证的表达式为为：，即．考点：探究功与速度变化的关系【名师点睛】明确实验原理是解决实验问题的关键，本实验的关键是两个问题，一个是怎样才能使滑块受到的合力是绳子的拉力，再一个是怎样才能使绳子拉力近似等于小桶的重力．14、D12【答案解析】（1）此实验不需要用秒表测出重物下落的时间，选项A错误；打点计时器应连接低压交流电源，选项B错误；验证时，因物体的质量从等式两边消掉了，故不需测量重锤的质量或重力，选项C错误；选择质量较大、体积较小的重锤可以减小相对阻力，从而减小实验误差，选项D正确；故选D.（2）打下B点时的速度：vB=s三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)Ff=2500N(2)576m(3)50s【答案解析】试题分析：（1）当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，根据P=Fv求解阻力；（2）汽车达到最大速度后立即关闭发动机，则阻力在作用下做匀减速运动，由动能定理可以求出汽车关闭发动机后前进的距离；（3）根据题意可以求出汽车加速阶段的位移为（x-s），根据动能定理即可求出加速阶段的时间．（1）当牵引力F=f时，汽车达