2023届北京市朝阳区北京八十中学高一物理第二学期期中学业质量监测试题含解析

2023届北京市朝阳区北京八十中学高一物理第二学期期中学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP＞QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是()A．合力对两滑块的冲量大小相同B．重力对a滑块的冲量较大C．两滑块的动量变化大小相同D．弹力对a滑块的冲量较小2、有一个质量为2kg的质点在x-y面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法不正确的是（）A．质点所受的合外力大小为3NB．质点做匀变速曲线运动C．质点的初速度大小5m/sD．质点2s内的位移大小为17m3、如图所示，一小球从斜面顶端沿水平方向飞出，后又落回到斜面上。已知斜面的倾角为θ，小球初速度大小为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是A．小球从飞出到落回到斜面上的时间为B．小球落回到斜面上时的速度大小为C．减小小球的初速度，则小球落回到斜面上时速度方向与斜面的夹角也减小D．若小球以2v0水平飞出，且小球仍能落回到斜面上，则小球落回到斜面上的速度大小是原来落回到斜面上速度大小的2倍4、如图A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则以下说法不正确的是（）A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相同C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功5、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．以下有关物理学史的说法中正确的是(

)A．伽利略总结并得出了惯性定律B．地心说的代表人物是哥白尼，日心说的代表人物是托勒密C．出色的天文观测家第谷通过观测积累的大量资料，为开普勒的研究及开普勒最终得到行星运动的三大定律提供了坚实的基础Ｄ．英国物理学家牛顿发现了万有引力定律并通过实验的方法测出万有引力常量G的值6、如图所示，从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块画出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球地面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为，半球的半径为，则和应满足的关系是A． B． C． D．7、如图所示，A和B两个小球固定在轻杆的两端，质量分别为m和2m，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动．现使轻杆从水平位置无初速释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则轻杆从释放起到转动90°的过程中（）A．B球的重力势能减少，动能增加B．A球的重力势能增加，动能减少C．轻杆对A球和B球都做正功D．A球和B球的总机械能是守恒的8、在“研究平抛物体的运动”的实验中，下列说法正确的是______。A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．实验中小球与槽的摩擦不影响实验结果C．需要用天平称出小球的质量D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线9、如图所示，枕形导体AB原来不带电，将它放在一个电荷量为-Q的点电荷形成的电场中．AB中心O点到点电荷的距离为R．当达到静电平衡时（）A．导体A端电势高于B端电势B．导体上的感应电荷在O点产生的场强为C．导体中心O点的场强为0D．导体中心O点的场强为10、如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴o转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，则关于棒的角速度不正确的为（）A．B．C．D．11、如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，则（）A．卫星在同步轨道3上的运行速度大于7.9km/sB．要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，则应在b点加速C．在椭圆轨道2经过a点时的加速度与在圆周轨道1上经过a点时的加速度相等D．在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度更大12、在低轨道运行的人造卫星，由于受到空气阻力的作用，卫星的轨道半径不断缩小，运行中卫星的（）A．速率逐渐减小 B．速率逐渐增大C．周期逐渐变小 D．向心力逐渐加大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关．(1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩______（相同/不同）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较木块被推动的距离，从而比较弹性势能的大小；(2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同、材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压______（相同/不同）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若____________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；(3)小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了，你认为小明的观点对吗，理由是_____________.14、（10分）某学习小组的同学采用如图1所示实验装置验证动能定理．图中A为小车，B为打点计时器，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦．静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如图2，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为______J；打4点时，小车的动能为______J；该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由WF=F•x24算出拉力对小车做功为______J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围．你认为误差的主要原因是______．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）如图所示，一个光滑圆筒直立于水平桌面上，圆筒的直径为L，一条长也为L的细绳一端固定在圆筒中心轴线上的O点，另一端拴一质量为m的小球．当小球以速率v绕中心轴线OO′在水平面内做匀速圆周运动时(小球和绳在图中都没有画出，但不会碰到筒底)，求：(1)当v=gL6(2)当v=3gL16、（12分）一质量为2千克的铅球从离地面2米高处自由下落,陷入沙坑2厘米深处,求沙子对铅球的平均作用力(取g=10m/s2)17、（12分）在720m的高空有一驾飞机以40m/s的速度水平飞行（g取10m/s2，不计空气阻力）（1）从飞机上掉下的物体经多长时间落地？（2）物体从掉下到落地，水平方向运动的距离多大？（3）从掉下开始3s末物体的速度大小．

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、D【解析】

根据“两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上”、“合力对两滑块的冲量大小相同”可知，本题考查牛顿第二定律、冲量的定义和动量定理，根据牛顿第二定律计算出滑环沿任意一根杆滑动的加速度，然后根据位移时间关系公式计算出时间，然后结合冲量的定义以及动量定理列式求解．【详解】对小球，受重力和支持力，将重力沿轨道的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gsinθ(θ为杆与水平方向的夹角)由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rsinθ所以t=，t与θ无关，即t1=t2A.小球受到的合外力等于重力沿轨道方向的分力，即：mgsinθ，所以合外力的冲量大小为：mgsinθ⋅t.由图可知MP与水平方向之间的夹角大，所以沿MP运动的a球受到的合外力的冲量大。故A错误；B.重力的冲量为mgt，由于运动的时间相等，所以重力的冲量大小相等。故B错误；C.沿MP运动的a球受到的合外力的冲量大，由动量定理可知，a球的动量变化大。故C错误；D.弹力的冲量：mgcosθ⋅t，由图可知MP与水平方向之间的夹角大，所以a球的弹力的冲量小。故D正确；故选：D2、D【解析】

A．根据甲乙两运动图像可知，物体x方向做匀速运动，y方向做匀加速运动，所以物体的合加速度就是y方向的加速度：，根据牛顿第二定律：，A正确B．结合A选项的分析可知，物体的合加速度是不变的，所以物体做的是匀变速曲线运动，B正确C．质点x方向速度：，y方向初速度，所以质点初速度：，C正确D．2s内x方向位移大小：，y方向位移大小即乙图像的面积：，所以2s内位移，D错误3、D【解析】

A．小球从斜面做平抛运动又落回到斜面上，位移在水平方向的夹角等于斜面的倾斜角，有：解得：故A错误；B．根据速度夹角和位移夹角的关系式：结合数学知识有：所以小球落到斜面上时的速度大小故B错误；C．根据速度夹角和位移夹角的关系式：小球落到斜面上时速度方向和初速度无关，方向始终不变，故C错误；D．小球落到斜面上时的速度大小即小球落到斜面上时的速度大小和初速度成正比，所以若小球以水平飞出，假设小球仍能落回到斜面上，则小球落到斜面上的速度大小是以飞出时落回到斜面上的2倍，故D正确；故选D。4、B【解析】

本题考察等量异种电荷的电场特点以及电场力和电场力做功的分析。【详解】ACD．根据等量异种电荷电场特点，连线上场强方向向右，场强大小左右对称。整个中垂面电势相等且为0。故ACD正确，不符合题意。B．沿电场线方向电势降低，所以ａ点电势大于ｃ点电视，故B错误，符合题意。故选B。5、C【解析】惯性定律是牛顿提出的，即牛顿第一定律；地心说的代表人物是托勒密，日心说的代表人物是哥白尼；万有引力常量G是亨利·卡文迪许通过扭称实验测量出的，所以C对6、C【解析】试题分析：滑块沿光滑的圆弧槽下滑过程，只有重力做功，机械能守恒，有①，要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，即做平抛运动，则②，由①②解得，C正确；考点：考查了圆周运动，机械能守恒定律【名师点睛】本题关键根据机械能守恒定律列式，同时要注意在最低点，重力不足于提供绕半球运动所需的向心力．7、AD【解析】

A．B球向下加速运动，重力做正功，重力势能减小，动能增加，故A正确；B．A球向上运动，位置升高，重力势能增加，速度增加，动能增加，故B错误；C．轻杆对A做正功，对B做负功，故C错误；D．A、B组成的系统在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故D正确．故选AD．8、AB【解析】

A．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以要通过调节使斜槽的末端保持水平，保证小球做平抛运动的初速度水平，故A正确；B．在实验过程中，只要让小球从同一位置开始由静止释放，则小球每次抛出的初速度相同，至于轨道是否光滑，小球是否受到摩擦阻力，不影响实验结果；故B正确；C．该实验无需测量小球的质量；故C错误；D．将球的位置记录在纸上后，取下纸并用平滑的曲线将这些点连接，所以平抛运动的轨迹是抛物线，不能用直尺将点连成折线，故D错误。故选AB。9、BC【解析】当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A端电势等于B端电势，A错误；当达到静电平衡时导体中心O点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心O点的场强大小与点电荷-Q产生的场强大小相等，为，方向相反，为水平向左，BC正确D错误．【点睛】解决本题的关键是理解并掌握静电平衡导体的特点：整个导体是等势体，内部场强处处为零．10、ACD【解析】棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示合速度，沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即，所以，故B正确，A、C、D错误；错误的故选ACD．【点睛】应清楚棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，竖直向上是它的一个分速度，把速度分解，根据三角形知识求解．11、BC【解析】

A．由题意知卫星在轨道3上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有可得可知轨道半径越大，运行速度越小，由于7.9km/s是在近地轨道的运行速度，故卫星在同步轨道3上的运行速度小于7.9km/s，故A错误；B．在轨道2经过b点时，万有引力大于所需的向心力，卫星做近心运动；在轨道3经过b点时，万有引力等于所需向心力，卫星做圆周运动；而两轨道经过b点时万有引力相等，根据可知卫星在轨道3经过b点时的速度大于轨道2经过b点时的速度，即要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，需要在b点加速，故B正确；C．在轨道2和轨道1经过a点时，万有引力相等，根据牛顿第二定律可知在轨道2和轨道1经过a点时加速度相等，故C正确；D．卫星在轨道2上做椭圆运动，根据开普勒定律可知在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度小，故D错误。故选BC。12、BCD【解析】

卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于所需向心力，物体会做向心运动，轨道半径变小，人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M。AB．由计算得出轨道半径会逐渐减小，线速度大小增大，即速率增大，故A错误，B正确；C．由得轨道半径会逐渐减小，周期减小，所以C正确；D．由向心力等于万有引力轨道半径会逐渐减小，向心力增大，所以D正确。故选BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、不同相同木块被推动的距离不相等机械能转化为内能（或其他能）【解析】(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小．(2)为验证猜想二，需选用长度和粗细相同，材料不同的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩相同的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若木块被推动的距离不相等，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；(3)小球推动木块移动一段距离后都要停下来，是因为水平面有摩擦力，木块克服摩擦做功，机械能转化为内能，而不是机械能消失了．故小明的观点是错