2023年北京市首都师范大学附属回龙观育新学校物理高一第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、(本题9分)我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）A．卫星在α轨道上运行的线速度小B．卫星在α轨道上运行的周期大C．卫星在α轨道上运行的角速度小D．卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大2、(本题9分)各个面都光滑的直角三角体A放在光滑的斜面B上时，恰好使一直角边水平，如图所示，将－个小球置于该光滑直角边水平面上，然后将三角体A由静止释放，则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是（）A．平行斜面向下的直线 B．竖直向下的直线C．无规则曲线 D．垂直斜面的直线3、(本题9分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A．1tanθ B．2tanθ4、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中，重力可忽略.在满足电子能射出平行板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏角φ变大的是：A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小5、(本题9分)北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后的第三个成熟的卫星导航系统．已知某北斗导航卫星的轨道高度约为21500km，同步卫星的轨道高度约为36000km，地球半径约为6400km，则下列说法中正确的是（）A．该导航卫星的线速度大于7.9km/sB．地球同步卫星的运转角速度大于该导航卫星的运转角速度C．地球赤道上的物体随地球自转的周期小于该导航卫星的运转周期D．该导航卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度6、(本题9分)如图所示，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图象是（）A． B．C． D．7、(本题9分)起重机通过缆绳吊着质量为的物体，沿竖直方向以加速度由静止开始提升高度，下列说法中正确的是（）A．物体的重力做功为B．物体的重力势能增加C．物体的机械能增加D．物体的动能增加8、(本题9分)如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高．一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处．小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．下列说法正确的有（）A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大B．小球运动到B点时的速度大小为C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量9、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则()A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大D．两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大10、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度11、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是A．质点的初速度为0B．质点加速度为4m/s2C．质点所受的合外力为6ND．质点初速度的方向与合外力方向垂直12、(本题9分)有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在图示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D．线段MN上只有一点的磁感应强度为零二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.14、（10分）(本题9分)平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动；（2）竖直方向做自由落体运动.为了探究平抛物体的运动规律，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，Ａ球就水平抛出，同时Ｂ球被松开，做自由落体运动，无论Ａ球的初速度大小如何，也无论两球开始距地面高度如何，两球总是同时落到地面，这个实验________（填写选项前的字母）A．只能说明上述规律中的第（1）条 B．只能说明上述规律中的第（2）条C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律三、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）(本题9分)如图，一质量为M=1.5kg的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度为h=1.15m．一质量为m=0.5kg的木块以水平速度v0=4m/s与物块相碰并粘在一起，碰撞时间极短，重力加速度为g=10m/s1．不及空气阻力，求：（1）碰撞过程中系统损失的机械能；（1）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．16、（12分）(本题9分)质量为m1＝0.10kg和m2＝0.20kg的两个弹性小球，用轻绳紧紧地捆在一起，以速度υ0＝1m/s沿光滑水平面做直线运动。后来绳子突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动，经时间t＝5.0s后两球相距s＝4.5m，求当两球捆在一起时的弹性势能。17、（12分）(本题9分)假设在宇航员登月前用弹簧秤称量一只砝码，成功登陆月球表面后，还用这一弹簧秤称量同一砝码，发现弹簧秤在月球上的示数是在地球上示数的k(k<1)倍，已知月球半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度大小为g，求：（1）月球的密度；（2）月球的第一宇宙速度和月球卫星的最小周期。

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】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知轨道半径小的速度大，则在α轨道上运行的线速度大，故A错误；B．由可知轨道半径小的周期小，则卫星在α轨道上运行的周期小。故B错误；C．由可知轨道半径小的角速度大，则卫星在α轨道上运行的角速度大。故C错误；D．同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，故D正确。2、B【解析】

由于直角三角体的水平面是光滑的，A又是放在光滑的斜面上，当斜面体A在光滑的斜面B上下滑时，小球由于只在竖直方向受力，故小球在碰到斜面之前的运动轨迹是竖直向下的直线．则B选项正确．3、C【解析】

小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与水平方向夹角等于斜面倾角θ，则有：tanθ=v小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为：yxA.根据计算得yxB.根据计算得yxC.根据计算得yxD.根据计算得yx4、B【解析】

设电子被加速后获得初速为v0，则由动能定理得：…①又设极板长为l，则电子在电场中偏转所用时间：…②又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a，由牛顿第二定律得：…③电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：vy=at…④由①、②、③、④可得：又有：，故U2变大或U1变小都可能使偏转角φ变大，故选项B正确．5、D【解析】根据，得，故轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以静止轨道卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A错误；根据，得，导航卫星的轨道半径小，所以地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度，故B错误．根据，得，所以导航卫星的周期小于静止轨道卫星的周期，则导航卫星的周期小于地球赤道上物体随地球自转的周期．故C错误．根据，得，轨道半径越大，向心加速度越小，导航卫星的轨道半径小，向心加速度大．故D正确．故选D．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，会根据轨道半径的关系比较向心加速度、线速度、角速度和周期．6、A【解析】

平抛运动在竖直方向上是自由落体运，竖直方向的速度为，所以速度与时间成正比，故A正确．7、AC【解析】

AB．因为物体上升，所以重力做功为，物体的重力势能增加，故A项正确，B项错误；C．对物体进行受力分析可知，由牛顿第二定律可得：解得：物体所受向上的拉力机械能增加等于除重力外的其它力的功，则机械能增量故C项正确；D．据动能定理可知，故D错误。8、CD【解析】

弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小球的动能不是最大．故A错误．由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度vB=2．故B错误．设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F．在A点，圆环对小球的支持力F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确．小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量．故D正确．故选CD．【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等．9、BD【解析】

两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时动能要比B球的动能大，故AC错误，B正确；由，可知A球受到的拉力比B球大．故D正确10、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．11、CD【解析】

A.质点在x方向做初速度为0、加速度为3m/s2的匀加速直线运动，在y方向做速度为4m/s的匀速直线运动，故A错误；B.速度图像斜率表示加速度即a=故B错误；C.由牛顿第二定律可得：质点所受的合外力为F=ma=6N故C正确；D.质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的负方向，加速度与速度方向不在一条直线上，质点初速度的方向与合外力方向垂直，D正确．12、BD【解析】ab两根通电导线在平面内产生的磁场都为逆时针环绕导线，连接aM，aN，bM，bN，做切线，合成可得N点的磁场方向竖直向上，M点的磁场方向竖直向下，根据对称性可得MN两点的合磁场大小相等，故B正确，连接Oa，Ob，a在O点的磁场方向水平向右，b在O点的磁场方向水平向左，大小相等，故O点的磁场为零，由对称性可知，只有这一点的磁场为零，所以D正确．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、【解析】

（1）根据向心力公式：而得：Fn=；

（2）如图由几何关系可得：；（3）由上面分