北京市海淀清华附中2022-2023学年物理高一下期中监测模拟试题含解析

北京市海淀清华附中2022-2023学年物理高一下期中监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、关于力和重力，下列说法正确的是（）A．重力就是地球对物体的吸引力B．质量分布均匀，形状规则的物体，其重心在物体的几何中心C．物体受到力的作用，一定会使物体的运动状态发生改变D．只有相互接触的两个物体之间才能产生力的作用2、传感器在各种领域中有着广泛应用，是自动控制设备中不可缺少的元件．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是：A． B．C． D．3、2017年12月27日下午5点，杭州地铁2号线二期、三期正式发车，2号线全长13.32km．根据初期测试，2号线单程总时长在一个小时二十分钟左右，运营速度最高80km/h．以下说法正确的是A．2017年12月27日下午5点指的是时间B．13.32km指的是位移C．估算地铁从起点到终点的时间，可以把地铁看成质点D．地铁2号线运营平均速度为80km/h4、神舟九号与天宫一号对接前，天宫一号要由距地面较高的运行轨道，逐渐变化到距地面较低的交会对接轨道．在变轨过程中需对天宫一号的运行进行监测，若每次测量中天宫一号的运动均可近似看作匀速圆周运动，某次测量天宫一号的轨道半径为，后一次测量天宫一号的半径变为，以、表示天宫一号在这两个轨道上的线速度，、表示天宫一号在这两上轨道上绕地运动的周期，则A．， B．，C．， D．，5、如图所示，直线AB和CD表示彼此平行且笔直的河岸．若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P．若河水以稳定的速度沿平行河岸方向流动，且整个河中水的流速处处相等，现仍保持小船船头垂直河岸，由A点匀速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹应该是图中的（）A．直线R B．曲线Q C．直线P D．曲线S6、一同学将质量为10kg垃圾桶从教学楼5楼提到1楼，此过程该同学对垃圾桶做的功约为（）A．120J B．1200J C．-120J D．-1200J7、如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是()A．一颗卫星对地球的引力大小为B．地球对一颗卫星的引力大小为C．三颗卫星对地球引力的合力大小为D．两颗卫星之间的引力大小为8、两颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速度之比分别为（）A．RA：RB=4：1B．RA：RB=1：4C．VA：VB=1：2D．VA：VB=2：19、疫情期间我校教师在给学生分发课本时，认真负责。王老师把质量为4kg的装书袋子由静止开始向上提升0.25m后速度达到1m/s，则下列判断正确的是（g取10m/s2）（）A．王老师对装书袋子做的功为10JB．合外力对装书袋子做的功为2JC．装书袋子克服重力做的功为10JD．王老师对装书袋子做的功等于物体增加的动能10、从09年11月11日起，东莞东至成都的T128／126次列车进行了提速，缩短运行时间2小时37分.火车转弯可以认为是匀速圆周运动，为避免火车高速转弯外轨受损，你认为理论上可行的措施是（）A．仅减小弯道半径 B．仅增大弯道半径C．仅适当减小内外轨道的高度差 D．仅适当增加内外轨道的高度差11、质量为m的物体，从静止出发以g的加速度竖直下降h，下列几种说法错误的是()A．物体的机械能增加了mgh B．物体的动能增加了mghC．物体的机械能减少了mgh D．物体的重力势能减少了mgh12、如图所示，汽车正在水平路面上转弯，且没有发生侧滑。下列说法正确的是A．汽车转弯时由车轮和路面间的静摩擦力提供向心力B．汽车转弯时由汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力C．汽车转弯时由车轮和路面间的滑动摩擦力提供向心力D．汽车转弯半径不变，速度减小时，汽车受到的静摩擦力减小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）如图甲所示的实验装置可用来研究平抛运动。长木板一端放置在桌面上，另一端固定在铁架台上，使得长木板与桌面之间的夹角为θ，将小铁块放在长木板与铁架台立杆的交点处，让它沿长木板从静止加速滑下，然后滑到桌面上，再做平抛运动落到地面上，测量出桌面离地高度h以及小铁块做平抛运动的水平位移s，重力加速度为g。认为小铁块经过长木板与桌面连接处的速度大小不变，桌面对小铁块的摩擦忽略不计。(1)小铁块做平抛运动的初速度大小为_____。(2)保持铁架台的位置以及长木板与桌面的接触点不动，通过调整长木板与铁架台立杆的交点，从而多次改变长木板与桌面之间的夹角θ，让小铁块从交点处由静止滑下，记录下对应的不同水平位移s，然后用图象法处理数据，以tanθ为纵轴，s2为横轴，作出tanθ﹣s2图线，如图乙所示。测得图线斜率为k，纵轴截距为b，则小铁块与长木板之间的动摩擦因数为_____，长木板、桌面、铁架台立杆围成的三角形底边的长度为_____。14、（10分）(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_______和___________.A．天平B．坐标纸C．弹簧秤D．停表E.重垂线(2)实验中，下列说法正确的是__________.A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道未端切线水平C．应使小球每次从斜槽上相同位置自由滑下D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来(3)如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景方格的边长为5cm,g=10m/s²，则①闪光周期T=______s；②小球过B点时的速度=______m/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、（12分）如图所示，从O点水平抛出的小球，到达斜面顶端P处，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿斜面滑下．已知斜面倾角θ=60°，小球初速度v010m/s，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球从抛出点O到P点的竖直高度h；（2）抛出点O到P点的水平距离x（计算结果中可以有根号）．16、（12分）如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质量为m的质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：(1)若质点以速率v=gR通过A点时，质点对轨道A点的作用力FA(2)若质点恰能做完整的圆周运动过程，，质点对轨道A点的作用力FA17、（12分）如图所示，足够长水平面的A点左侧光滑、右侧粗糙。宽度为r的物块P带有半径为r的四分之一光滑圆弧，圆弧的最低点切线水平，距地面的高度为1.5r，静止放在A点左侧适当位置。现让小球Q从物块P的圆弧最高点由静止释放，当小球Q落地的瞬间，物块P刚好与静止放在A点的小物块R发生弹性正碰，碰后小物块R运动的最远点C与A点的距离为3r。已知P、Q、R的质量分别为6m、3m、2m，重力加速度为g，物块P、R碰撞过程时间很短，发生的位移不计，小球Q、物块R大小不计，求：(1)小球Q离开P时的速度大小；(2)小物块R与A点右侧水平面间的动摩擦因数；(3)小球Q落地点B与A点的距离。

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、B【解析】

重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，不是吸引力，选项A错误；质量分布均匀，形状规则的物体，其重心在物体的几何中心，选项B正确；物体受到力的作用，运动状态不一定发生改变，比如人推汽车而车没动，选项C错误；不一定只有相互接触的两个物体之间才能产生力的作用，例如宇宙间广泛存在的万有引力，天体之间并没有接触，选项D错误；故选B.2、C【解析】试题分析：A图是可变电容器，通过改变电介质，来改变电容器的电容，故A错误；B图，电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，故B错误；C图是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，故C正确．D图，电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容器的电容，故D错误；故选C.【点睛】电容器的决定式，电容器电容与极板间电介质，两极间正对面积，两极板间距离等有关．3、C【解析】2017年12月27日下午5点是一个时间点，是时刻，故A错误；13.32km指的是运动轨迹的长度，是路程，故B错误；估算地铁从起点到终点的时间，可以把地铁看成质点，故C正确；80km/h是地铁2号线运营的最高瞬时速度，故D错误；故选C.4、B【解析】

天宫一号的轨道半径为时①天宫一号的半径变为时②由①②得，所以．天宫一号的轨道半径为时③,天宫一号的半径变为时④,由③④得，所以．故选B．5、A【解析】

小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，两分运动是匀速直线运动，它们的和运动也是匀速直线运动，因此小船将沿直线运动，其轨迹为直线．故选A．点睛：讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动．6、D【解析】

住宅楼每层楼高大约3米，从5楼到1楼，此同学下移的高度h=3m×4=12m；

则该同学对垃圾桶做的功约为W=-Fh=-100N×12m=-1200J．故选D。7、AD【解析】

A.根据万有引力定律F=可知，对于质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间的距离，而r为同步卫星距地面的高度，故A正确；B.计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径r，故B错误；C.卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120∘角，所以合力为0，故C错误；D.根据几何关系可知,两同步卫星间的距离d=r，故两卫星间的引力大小为=，故D正确；故选AD.8、BD【解析】根据万有引力提供向心力为：GMmr2=mv2r=m4π2T29、BC【解析】

AD．根据功能关系知，王老师对装书袋子做的功等于物体机械能的增加量，则有故AD错误；B．由动能定理知，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，则有故B正确；C．装书袋子克服重力做的功为故C正确。故选BC。10、BD【解析】考点：牛顿第二定律；向心力．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：为避免火车高速转弯外轨受损，恰好由重力和铁轨的支持力提供向心力，铁轨不受侧压力，根据牛顿第二定律分析．解答：解：设弯道半径为R，路面的倾角为θA、B由牛顿第二定律得mgtanθ=m①，θ一定，v增大时，可增大半径R．故A错误，B正确．C、D由于θ较小，则tanθ≈sinθ≈，h为内外轨道的高度差，L为路面的宽度．由①得mg=mL、R一定，v增大，h增大．故C错误，D正确．故选BD点评：本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是分析物体受力．11、AC【解析】AC、因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，故A、C错误；B、由动能定理可得动能的改变量，所以物体的动能增加mgh，故B正确；D、重力做功，所以物体的重力势能减少mgh，故D正确；说法错误的是故选AC．【点睛】因物体的加速度为g，故说明物体不受阻力作用，只受重力作用，物体的机械能守恒，由动能定理可得物体的动能变化量．12、AD【解析】

汽车转弯时靠静摩擦力提供向心力，故A正确，BC错误；根据f=mv2R，知半径不变，速度减小时，向心力减小，则汽车受到的静摩擦力减小，故D正确。所以AD二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、b【解析】

(1)[1]根据得，则初速度(2)[2][3]根据牛顿第二定律得，铁块在木板上下滑的加速度a＝gsinθ﹣μgcosθ则到达底端的速度则水平位移设铁架台的位置与桌面的接触点的距离为x，则有：s2＝4xhtanθ﹣4μxh解得纵轴截距b＝μ图线斜率则长木板、桌面、铁架台立杆围成的三角形底边的长度14、BEBC0.12.5【解析】（1）在“研究平抛物体的运动”实验时，不需要小球的质量以及小球运动的时间，所以不需要秒表、天平和弹簧秤，为了保证木板所在的平面竖直，需要坐标纸B、重垂线E.（2）每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，所用斜槽不必光滑，只要到达底端的速度相同即可，选项A错误；实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平，以保证做平抛运动，选项B正确；每次实验中小球必须由静止释放，初始位置必须相同，选项C正确；为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来，选项D错误；故选BC.

（3）根据△y=2L=gT2得，T=s＝0.1s，则小球平抛运动的初速度．

B点竖直分速度vyB＝m/s＝2m/s，则小球过B点的速率．

点睛：解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事