2023届北京市牛栏山一中物理高一下期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A是它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点。在A、B、C三点中（）A．场强最小的点是C点，电势最高的点是B点B．场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C．场强最小的点是A点，电势最高的点是B点D．场强最小的点是C点，电势最高的点是A点2、忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是（）A．电梯匀速下降 B．物体沿斜面匀速下滑C．子弹射穿木块的运动 D．物体自由下落的运动3、(本题9分)两个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球自由下落，b球沿光滑斜面下滑，如图所示。两个小球运动至地面的瞬间，两个小球所受重力的瞬时功率分别为,则A．B．C．D．无法判定4、(本题9分)如图1所示，长为L的匀质链条静置于光滑水平桌面上，现使链条右端从静止开始竖直向下运动，刚运动到竖直长度为时，链条速度大小为v，如图2所示，重力加速度为g，则A． B． C． D．5、一中学生沿400米圆形跑道，跑了全长的四分之三，用时一分钟.中学生运动的角速度大小为：A． B． C． D．6、(本题9分)一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A．水速越大，路程越长，时间越长 B．水速越大，路程越短，时间越短C．水速越大，路程和时间都不变 D．水速越大，路程越长，时间不变7、(本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（）A．小球的机械能先增大后减小B．小球的重力势能一直减小C．小球的动能先增大后减小D．弹簧的弹性势能一直在增大8、(本题9分)下列关于物理学史的描述，正确的是A．牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的B．库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量C．密立根提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，并测出元电荷的电荷量D．富兰克林命名了正负电荷9、(本题9分)半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲、乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲、乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过．空气阻力不计．下列说法正确的是()A．图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大B．图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小C．图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中小球在轨道最低点的向心力小D．图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大10、如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变11、如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像.已知m1=0.1kg由此可以判断（）A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．由动量守恒定律可以算出m2=0.3kgD．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能12、如图所示，地球卫星开始在圆形低轨道1运行，在P处点火后，地球卫星沿椭圆轨道2运行，在远地点Q再次点火，将地球卫星送入更高的圆形轨道1．若地球卫星在1、1轨道上运行的速率分别为v1、v1，在2轨道上经过P、Q处的速率分别为v2P、v2Q，则A．v1<v1 B．v2P<v2Q C．v1>v2Q D．v1>v2P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)使用电磁打点计时器时，下列做法正确的是（）A．纸带要穿过限位孔，放置在复写纸的下面B．可以用干电池做打点计时器的电源C．每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈因过热而损坏D．实验时应当先放开小车，让其运动起来，再接通电源14、（10分）(本题9分)在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50Hz．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）（1）这五个数据中不符合读数要求的是哪一段_______．（填OA、OB、OC、OD或OE）（2）从下列器材中选出实验所必须的器材，其编号为________．（多选、漏选均不得分）A．打点计时器（包括纸带）；B．重锤；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．运动小车（3）实验中纸带的_______端与重物相连(填“O”或“E”)．（4）某同学用重锤在OD段的运动来验证机械能守恒，OD距离用h来表示，他用vD=计算与D点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法_______．（填“对”或“不对”）（5）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图象应是一条直线能验证机械能守恒定律，图线的斜率表示_______________．（6）若重锤质量m=200g，重力加速度g=9.80m/s2，由图中给出的数据，可得出从O点到打下D点，重锤重力势能的减少量为_____J，而动能的增加量为______J（均保留三位有效数字）．（7）实验中，动能的增加量小于重力势能的减少量，其主要原因是___________．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）一质量为m的小球，以初速度v0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即沿反方向弹回．已知反弹速度的大小是入射速度大小的.求在碰撞过程中斜面对小球的冲量的大小．16、（12分）(本题9分)汽车在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后车向前滑动了,车向前滑动了·已知和的质量分别为和·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬间车速度的大小(2)碰撞前的瞬间车速度的大小17、（12分）若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍，地球表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求：（1）海王星表面的重力加速度．（2）海王星的第一宇宙速度．

参考答案一、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【解析】

根据等量异种电荷电场线的分布，知道EB＞EA＞EC，场强最小的是C点。等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，知ΦA＝ΦC，沿着电场线方向电势逐渐降低，异种电荷间的电场线由正电荷指向负电荷，知ΦB＞ΦA，所以电势最高点是B点；故A正确，BCD错误。2、D【解析】

电梯匀速下降时，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项A错误；物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项B错误；子弹射穿木块的运动中因为木块的阻力对子弹做负功，则子弹的机械能减小，选项C错误；物体自由下落的运动中，只有重力做功，则机械能守恒，选项D正确.3、A【解析】

两球下落过程中机械能均守恒，则由可得则两球到达地面时的速度大小相同，由功率的公式可知：可知；A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.无法判定，与结论不相符，选项D错误。4、A【解析】铁链释放之后，到离开桌面到落地的过程，由于桌面无摩擦，整个链条的机械能守恒．取桌面为零势能面，整个软绳的质量为m.根据机械能守恒定律得：−mg⋅=解得：v=，故A正确，BCD错误故选A.5、C【解析】

根据题意可知匀速圆周运动的弧长为，是全长的四分之三，可知转过的圆心角为，时间为，由角速度的定义式；故A、B、D错误，C正确.6、D【解析】

运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长。所以选项ABC错误，选项D正确。7、BCD【解析】

解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。【详解】A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。【点睛】弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。8、ABD【解析】

牛顿发现万有引力定律，而万有引力常量是由卡文迪许测出的，选项A正确；库仑利用库仑扭秤得出库仑定律，同时测出静电力常量，选项B正确；法拉第提出在电荷的周围存在着由它产生的电场，密立根测出元电荷的电荷量，选项C错误；富兰克林命名了正负电荷，选项D正确；故选ABD.9、BD【解析】

A.小球下落高度相同，根据动能定理可知，mgh=mv12，则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知，F+mg=m，图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力小，故A错误．B.根据v=ωR可知，图甲中小球在最高点的角速度小，故B正确．

CD.小球运动到最低点的过程中，mgH=mv22，高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，F-mg=m，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大，故C错误，D正确．10、AB【解析】

根据万有引力提供圆周运动向心力有有：A、线速度，可知轨道半径小的线速度大，故A正确；B、向心加速度知，轨道半径小的向心加速度大，故B正确；C、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故C卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，所以C错误；D、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，根据可知其线速度将增大，但由于克服阻力做功，机械能减小。故D错误。故选：AB。11、AC【解析】

A.由x－t图像知碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态.m1的速度大小为，m1只有向右运动才能与m2相撞，故A正确.B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B错误.C.由图像求出碰后m2和m1的速度分别为v'=2m/s，v1'=－2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正确.D.碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得ΔE=0，故D错误.12、AC【解析】

A.据可得，轨道1的轨道半径大，所以v1＜v1；故A正确.B.在椭圆轨道上运动，近地点速率大于远地点速率，故v2p＞v2Q，故B错误；C.卫星在轨道2上经过Q点时，点火加速进入圆轨道1，所以v1＞v2Q，故C正确；D.卫星在轨道1上经过P点时，点火加速进入椭圆轨道2，所以v2P＞v1，故D错误.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、AC【解析】A项：为了纸带运动的稳定，纸带一定要从两限位孔穿过，为了能在纸带上打出清晰的点迹，纸带必须压在复写纸的下面，故A正确；B项：电磁打点计时器应使用交流电源，故B错误；C项：由于电磁打点计时器不能长期工作，所以每打完一列点，就要切断电源，故C正确；D项：为了描述纸带运动的全过程，应先接通电源，再使纸带运动，故D错误．点晴：了解打点计时器的工作原理，就能够熟练使用打点计时器便能正确解答．14、（1）OB（2）ABD（3）O（4）不对；（5）g（6）0.380J；0.376J；（7）物体在下落过程中克服摩擦阻力做功【解析】

第一空.毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OB读数．第二空.实验中必须要用的器材有：A.打点计时器（包括纸带）；B.重锤；D.毫米刻度尺；不需要C.天平；E.秒表以及F.运动小车；故选ABD.第三空.由纸带上的点迹分布可知，从O点到E点做匀加速运动，因此实验中纸带的O端与重物相连．第四空.不对；在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小；即．第五空.由机械能守恒定律可知：mgh=mv2；变形可知：gh=，则根据实验数据绘出的图象应是一条直线，图线的斜率表示重力加速度g；第六空.从O到打下D点，重锤重力势能的减少量△EP=mgh=0.2×9.8×0.1941J=0.380J；第七空.利用匀变速直线运动的推论；则EkD=mvD2=×0.2×1.942J=0.376J；则动能的增加量△Ek=0.376J；第八空.通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、mv0【解析】

小球在碰撞斜面前做平抛运动，设刚要碰撞斜面时小球速度为v，由题意知v的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分量仍为v0，由此得v＝2v0.碰撞过程中，小球速度由v变为反向的v，碰撞时间极短，可不计重力的冲量，由动量定理，设反弹速度的方向为正方向，则斜面对小球的冲量为I＝m－m·(－v)解得I＝mv0.16、（1）3m/s（2）4.25m/s【解析】试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运