天津南开中学滨海生态城学校2022-2023学年物理高一下期中教学质量检测模拟试题含解析

天津南开中学滨海生态城学校2022-2023学年物理高一下期中教学质量检测模拟试题考生须知：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、如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是()A．甲图中摩擦力对人做负功B．乙图中摩擦力对人做负功C．甲图中支持力对人做正功D．乙图中支持力对人做正功2、一汽车发动机的额定功率为80kW，当这辆汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶时，受到的阻力大小为2×103N，汽车发动机行驶时的实际功率为A．40kW B．80kW C．14.4kW D．144kW3、对于做斜上抛运动的物体，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（）A．抛射角一定时，初速度越大，飞行时间越长B．初速度一定时，抛射角越大，射高越小C．初速度一定时，抛射角越大，射程一定越大D．到达最高点时，物体速度为零，加速度不为零4、如图所示，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为（）A． B． C． D．5、汽车发动机的额定功率为80kW，它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（）A．8000N B．4000N C．2500N D．1600N6、如图绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）A．小球在运动过程中机械能守恒B．小球经过环的最低点时速度最大C．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋Eq)D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg－qE)7、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道1．轨道1、2相切于Q点，轨道2、1相切于P点，设卫星在1轨道和1轨道正常运行的速度和加速度分别为v1、v1和a1、a1，在2轨道经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、1轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T1，以下说法正确的是A．v1＞v2＞v1 B．v1＞v1＞v2 C．a1＞a2＞a1 D．T1＞T2＞T18、如图所示，在斜面上O点先后以υ0和2υ0的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比可能为（）A．1：2 B．1：3 C．1：5 D．1：69、下列说法正确的是A．物体的机械能守恒，一定只受重力和弹簧弹力作用B．物体处于平衡状态时机械能一定守恒C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定有重力以外的其他力对物体做了功D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现10、如图所示，倾角的粗糙斜面固定在地面上，长为、质量为、粗细均匀、质量分布均匀的软绳至于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中A．物块的机械能逐渐增加B．软绳重力势能共减少了C．物块重力势能的减少等于软绳摩擦力所做的功D．软绳重力势能的减少小于其动能增加与客服摩擦力所做功之和11、关于向心力的下列说法中正确的是A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D．做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力12、如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A．周期相同B．角速度的大小相等C．线速度的大小相等D．向心加速度的大小相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图所示，是在《研究小车速度随时间变化的规律》中打出的一条纸带，其中1、2、3、4点为依次选定的计数点，相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中数据可得小车运动加速度的大小为________m/s2，计数点2对应小车的瞬时速度大小为__________m/s．14、（10分）由于新型冠状病毒肆虐，使得我们无法到学校上学，更无法去实验室做实验，停课不停学，只能在家里利用家里现有的器材来研究平抛运动轨迹，求解出平抛运动的初速度。(1)请你根据你家里实际，就地取材，设计一个研究平抛运动的实验，写出你所用的实验器材：______；(2)甲同学通过描点画出平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点M，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y（坐标值如图1所示），则小球平抛运动的初速度v0＝______m/s（重力加速度为g＝10m/s2）；(3)甲同学又在轨迹上取一系列的点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，画出y﹣x2图象，能说明平抛小球运动轨迹为抛物线（图2）的是______；(4)乙同学是利用输液瓶和两个细管来完成实验，为了得到平抛运动轨迹，采用图3所示装置，为了得到稳定的细水柱，不受瓶内水面高低的影响，应选择______；(5)丙同学用手机数码摄像功能来记录平抛运动的轨迹，每秒可拍摄几十帧照片，用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，通过图象处理，就可以记录小球在运动过程中每隔相同时间的位置，如图4所示。请从图片中获取数据，分析、论证平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律______。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）一小球从高h=5m处以2m/s的初速度水平抛出，忽略空气阻力求：（1）小球下落时间（2）小球水平射程．16、（12分）如图所示，空间有一匀强电场，与竖直方向成α角，范围足够大．一质量为m、电荷量为q的带负电小球用细线系在竖直墙上，恰好静止在水平位置，重力加速度为g．则（1）求匀强电场的场强大小？（2）若保持1中场强大小、方向和小球电荷量均不变，现剪断细线，则小球运动的位移为s时经过多长时间？17、（12分）在5m高处以8m/s的初速度水平抛出﹣个质量为12kg的物体，空气阻力不计，g取10m/s2：，试求：（1）物体落地的时间；（2）物体从抛出到落地发生的水平位移．

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、C【解析】

A、甲图中，人匀速上楼，不受摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A错误，C正确；B、乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故BD错误．2、A【解析】因汽车匀速直线行驶时，牵引力和受到的阻力是一对平衡力，所以有：F=f=2×103N，汽车匀速直线行驶的速度：v=72km/h=20m/s，发动机的实际功率：P=Fv=2×103N×20m/s=40×103W=40KW.故选A.3、A【解析】A、当抛射角一定时，初速度分解为vx=v0cosθ，vy=v0sinθ，落地时间由竖直方向速度决定，速度越大，落地时间越长，水平方向位移为x=vxt=v0cosθt=B、射高h=12gtC、水平射程可知x=vxt=v0cosθt=v0cosθ·D、到达最高点时，物体水平速度仍然存在，故速度不为零；故D错误；故选A。【点睛】不计空气阻力，球做斜上抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做类竖直上抛运动，两个分运动具有等时性．先根据竖直方向的初速度求出时间，再得到水平射程表达式，由数学知识分析射程最大的条件。4、A【解析】

以均匀柔软细绳MQ段为研究对象，其质量为。取M点所在的水平面为零势能面，开始时，细绳MQ段的重力势能当用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点时，细绳MQ段的重力势能则外力做的功即克服重力做的功等于细绳MQ段的重力势能的变化，即故BCD错误，A正确。故选A。5、B【解析】

汽车匀速运动,说明汽车处于受力平衡状态,此时汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等,由可以求得A.8000N与计算不符，故A不符合题意B.4000N与计算相符，故B符合题意C.2500N与计算不符，故C不符合题意D.1600N与计算不符，故D不符合题意6、B【解析】

A．小球运动过程中电场力做功改变机械能，所以小球机械能不守恒，A错误；B．小球下滑过程中电场力和重力做正功，小球速度变大，到达最低点时速度最大，之后上滑过程中电场力和重力做负功，小球速度减小，B正确；CD．小球从静止下滑到轨道最低点，根据动能定理在最低点解得根据牛顿第三定律可知小球经过环的最低点时对轨道压力为，CD错误。故选B。7、BD【解析】

AB、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得线速度v，所以v1＞v1，在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，卫星在轨道1上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率，即v1＞v2，故有v1＞v1＞v2，故A错误，B正确；C、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得a，所以a1＞a1＝a2．故C错误；D、根据开普勒第三定律得k，所以T1＜T2＜T1．故D正确．8、AB【解析】当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比，为1：2，所以A正确；当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，即，整理可得，时间，两次平抛的初速度分别为υ0和2υ0，所以运动的时间之比为．两小球的水平位移大小之比为xA：xB=v0tA：2v0tB=1：1．当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在1：1和1：2之间，所以B正确，CD错误．故选AB．点睛：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．注意AB可能的三种情况即可．9、CD【解析】

A．机械能守恒的条件是：只有重力做功，如果物体受到其他力的作用，但其他力做功为零，物体的机械能也守恒，故A错误；B．物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体机械能增大，故B错误；C．物体的动能和重力势能之和增大时，必定是机械能增大，有重力以外的其他力对物体做了功，故C正确；

D．物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定通过重力做功来实现，故D正确。故选CD。10、BD【解析】

物块下落过程中，软绳对物块做负功，根据功能关系可以知道物块的机械能逐渐减小，故A错误；物块未释放时，软绳的重心离斜面顶端的高度为，软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，所以软绳重心下降，则软绳重力势能共减少，故B正确；根据能量守恒可以知道，物块的重力势能减小量等于物块和软绳的动能增加量、软绳重力势能增加量和产生的内能之和，所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和，故C错误；以软绳为研究对象，细线对软绳做正功，则软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和，故D正确．【点睛】本题首先根据软绳对物块做功正负，判断物块机械能的变化，若软绳对物块做正功，其机械能增大；若软绳对物块做负功，机械能减小．然后分别研究物块静止时和软绳刚好全部离开斜面时，软绳的重心离斜面顶端的高度，确定软绳的重心下降的高度，研究软绳重力势能的减少量．最后以软绳和物块组成的系统为研究对象，根据能量转化和守恒定律，分析软绳重力势能的减少与其动能的增加与克服摩擦力所做功的和的关系．11、AD【解析】A、向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A正确；

B、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B错误；

C、物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，向心力为合力的一个分力，故C错误；

D、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，故D正确．点睛：向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当合力指向圆心时，合力才完全充当向心力．12、AB【解析】

对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ①；由向心力公式得到：F=mω2r②；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ③；C、由①②③三式得，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；A、又由知，周期相同，故A正确；B、由v=ωr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；D、由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；故选AC.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、6；1.23【解析】根据纸带可知，相邻两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，得：由题意可知，△x=2.0cm，根据匀变速直线运动推论，△x=aT2得：

14、见解析1.0CA见解析【解析】

(1)[1]让桌子离竖直墙壁有一段距离，靠桌子边，将小木板斜靠着几本书，让小钢球从此滚下，记下撞在墙壁位置，通过皮尺量出桌边离墙壁的水平位移，再测出球的竖直位移，根据，即可求出初速度。故所需器材：桌子、小木板、书、小钢球、皮尺。(2)[2]以平抛起点O为坐标原点，平抛运动水平位移竖直位移根据M坐标（30cm，45cm），代入上式，解得(3)[3]平抛运动水平位移竖直位移根据时间相等得即y与x2成正比，故C正确，ABD错误。故选C。(4)[4]为了得到稳定的细水柱，不受瓶内水面高低的影响，出水管要靠近瓶口；且进气管内与大气相通，为外界大气压强，进气管