北京市丰台二中2023年高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

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、有一台电风扇额定电压为U，额定功率为P，额定电流为I，线圈电阻为R，将电风扇接入额定电压U，则t秒内电风扇产生的热量为（）A．Q＝Pt B．Q＝I2Rt C．Q＝UIt D．2、(本题9分)如图所示，某跳伞员正在沿竖直方向匀速降落时，突然受到水平方向的风力作用，忽略降落伞和人在竖直方向受力的变化，下列说法正确的是A．受到水平方向的风力，跳伞员仍做直线运动B．受到水平方向的风力越大，跳伞员落地的时间越长C．受到水平方向的风力越小，跳伞员落地的速度越大D．受到水平方向的风力越大，跳伞员落地的加速度越大3、(本题9分)如图所示，为齿轮传动装置示意图，A、B两点均位于齿轮的边缘，则下列说法中正确的是（）A．vA>vB B．ωA>ωBC．vA=vB D．ωA=ωB4、(本题9分)如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内(子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计)，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是()A．机械能守恒，动量不守恒B．机械能不守恒，动量守恒C．机械能不守恒，动量不守恒D．机械能守恒，动量守恒5、下面列举的四位大师，他们对世界天文学的发展影响极其深远，那么其中排列符合历史发展顺序的是（）A．哥白尼托勒密牛顿开普勒 B．托勒密牛顿哥白尼开普勒C．哥白尼托勒密开普勒牛顿 D．托勒密哥白尼开普勒牛顿6、(本题9分)如图所示，一电子沿等量异种点电荷的中垂直线由A→O→B运动，则电子所受等量异种点电荷的电场力的大小和方向变化情况是（）A．先变大后变小，方向水平向左B．先变大后变小，方向水平向右C．先变小后变大，方向水平向左D．先变小后变大，方向水平向右7、(本题9分)宇宙中两颗靠得很近的天体组合为双星。如图，某双屋由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。S1到O的距离为r，已知万有引力常量为G.以下说法中正确的是A．它们做圆周运动的线速度大小相等B．它们做圆周运动的动量大小相等C．若已知S1做圆周运动的周期T，则可求SD．若已知S1做圆周运动的周期T，则可求S8、(本题9分)如图所示,质量的小车静止在光滑的水平面上,车长,现有质量可视为质点的物块,以水平向右的速度从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数,取,则（）A．物块滑上小车后,系统动量守恒和机械能守恒B．增大物块与车面间的动摩擦因数,摩擦生热不变C．若,则物块在车面上滑行的时间为D．若要保证物块不从小车右端滑出,则不得大于9、(本题9分)关于电场力的功及电势能变化情况正确的是：（）A．电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功B．电场中某点电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能C．在电场中无论移动正电荷还是负电荷，只要电场力做正功，电荷电势能都要减少D．正电荷沿电场线方向移动，电势能减少；负电荷沿电场线方向移动，电势能增加10、(本题9分)如图所示，有两个质量均为m、带电量均为q的小球，用绝缘细绳悬挂在同一点O处，保持静止后悬线与竖直方向的夹角均为θ=45°，重力加速度为g，静电力常量为k．则A．带电小球A在B处产生的电场强度大小B．带电小球A在B处产生的电场强度大小C．细绳的长度D．细绳的长度11、(本题9分)在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为m静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰后B球的速度大小可能是（）A．v B．0.7v C．0.3v D．0.2v12、如图所示，M，N是两块挡板，挡板M高h′=10m，挡板N的下边缘高h=11.8m.从高H=15m的A点以速度v0水平抛出一小球，A点与两挡板的水平距离分别为d1=10m，d2=20m.N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小是下列给出数据中的哪个(g取10m/s2)()A．8m/sB．14m/sC．20m/sD．26m/s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“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为f(Hz)，当地重力加速度的值为g(m/s2),所用重锤的质量为m(kg)．若按正确地实验步骤要求进行，并选出如图1所示的纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离分别为s1,s2,s3,回答下列问题：（用题中所给的字母表示）（1）纸带的_____（左、右）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=_________m/s；（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=_______J，（4）下面列举了该实验的几个操作步骤（示意图如图2）：A．按照图示的装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的交流输出端上；C．用天平测量出重锤的质量；D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E．测量纸带上打出的某些点之间的距离；F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．指出其中没有必要进行的和操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的横线上，并改正不恰当的步骤：没有必要进行的步骤是：________，理由是_____________________操作不恰当的步骤是_________，改正为__________________________14、（10分）(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压有6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下面列举了该实验的几个操作步骤:A．按照图示的装置安装器材;B．将打点计时器接到电源的直流输出端上;C．用天平测量出重锤的质量;D．释放悬挂重锤的纸带,同时接通电源开关打出一条纸带;E.测量打出的纸带上某些点到起始点间的距离;F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。(1)其中没有必要进行的步骤是____,操作不当的步骤是____。(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其主要原因是重锤和纸带下落过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是________。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中受到的平均阻力大小f′=________。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，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小；（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。16、（12分）(本题9分)如图甲所示，半径R=0.9m的光滑半圆形轨道BC固定于竖直平面内，最低点B与水平面相切。水平面上有一质量为m=2kg的物块从A点以某一初速度向右运动，并恰能通过圆弧轨道的最高点C，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，且μ随离A点的距离L按图乙所示规律变化，A、B两点间距离L=1.9m，g取10m/s2。求：（1）物块经过最高点C时速度大小；（2）物块经过圆弧轨道最低点B时对轨道压力的大小；（3）物块在A点时的初速度。17、（12分）(本题9分)如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达距平台高度为h的B点时速度的大小．

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、B【解析】

ABC．电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以t时间内产生的热量为Q=I2Rt；由于是非纯电阻电路，故U＞IR，故Q＜UIt；因为P=UI，故Q＜Pt，故AC错误，B正确；D．又因为，所以热量Q＝I2Rt＜t，故D错误；2、D【解析】

A.跳伞员在受到水平风力作用时，可以将其运动分解为竖直方向匀速直线运动和水平方向加速运动；由物体做曲线运动条件可知跳伞员做曲线运动，故A错误；B.落地时间与水平运动无关，只与竖直运动有关，则落地时间不变，故B错误；C.落地速度为竖直速度与水平速度的合速度，风力越小，落地时水平速度越小，则落地速度越小，故C错误.D.水平风力产生的加速度就是跳伞员落地的加速度，则风力越大加速度越大，则D正确.3、C【解析】

AC.A和B两点属于齿轮传动，所以两点的线速度相等，故A项与题意不相符，C项与题意相符；BD.A和B两点线速度相等；据v=ωr和两点的A半径大，所以角速度A小，故BD项与题意不相符。4、C【解析】

从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块组成的系统做圆周运动，合力不等于零，系统的动量不守恒。机械能有一部分转化为内能，则系统的机械能不守恒，故ABD错误，C正确。5、D【解析】

希腊科学家托勒密提出了地心说：认为地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从人类头顶飞过，地球是宇宙的中心；波兰天文学家哥白尼，发表著作《天体运行论》提出日心说，预示了地心宇宙论的终结；德国天文学家开普勒对他的导师−−第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律；开普勒发现了行星的运行规律之后，牛顿根据开普勒定律和牛顿运动定律，总结出了万有引力定律；A.与分析不符，不符合题意；B.与分析不符，不符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析相符，符合题意。6、A【解析】

AB.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故A符合题意，B不符合题意．CD.根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小．则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，故CD不符合题意．7、BC【解析】

这是一个双星的问题，S1和S2绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，S1【详解】设星体S1和S2的质量分别为m1、m2，它们的轨道半径分别是r、r'；星体S1、S2做圆周运动的向心力由万有引力提供得：Gm1m2(r+r')2＝m1r4π2T2＝m2r'4π2T2

可得：m1r=【点睛】本题考查万有引力定律的应用，双星的特点是两个星体周期相等，星体间的万有引力提供各自所需的向心力。8、BD【解析】物块与小车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒；物块滑上小车后在小车上滑动过程中系统要克服摩擦力做功，部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，故A错误；系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v；系统产生的热量：，则增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热不变，选项B正确；若v0=2.5m/s，由动量守恒定律得：m2v0=（m1+m2）v，解得：v=1m/s，

对物块，由动量定理得：-μm2gt=m2v-m2v0，解得：t=0.3s，故C错误；要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0′=（m1+m2）v'，由能量守恒定律得：m2v0′2=（m1+m2）v′2+μm2gL，解得：v0′=5m/s，故D正确；故选BD．点睛：本题考查了动量守恒定律即能量守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程是解题的前提，注意求解时间问题优先选用动量定理；系统摩擦产生的热量等一系统的机械能的损失．9、ABCD【解析】

A.根据电势差与电场力做功的关系可知，电场中某点电势的大小等于电场力将单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功，A正确。B.根据可知，电场中某点电势大小等于单位正电荷在该点所具有的电势能，B正确。C.根据电场力做功与电势能关系可知，电场力做正功，电势能减小，C正确。D.正电荷沿电场线移动，电场力做正功，电势能减小，负电荷沿电场线移动，电场力做负功，电势能增大，D正确。10、AC【解析】

AB．设右侧小球所受电场力为F，对右侧小球受力分析，由平衡条件可得：、，解得：；据可得，带电小球A在B处产生的电场强度大小．故A项正确，B项错误．CD．设绳长为L，据库仑定律可得：，解得：．故C项正确，D项错误．11、AB【解析】以两球组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv=mvA+2mvB，

由机械能守恒定律得：12mv2=12mvA2+12•2mvB2，

解得：vA=-13v，vB=23v，负号表示碰撞后A球反向弹回，

如果碰撞为完全非弹性碰撞，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv=（m+2m）vB，

解得：vB=13v，

则碰撞后B球的速度范围是：点睛：本题考查了求碰撞后B球的速度，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题．12、BC【解析】

要使小球能越过M的最高点，则速度要使小球能越过N的最低点，则速度即若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小范围：；故选项AD错误，BC正确；故选BC。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、左10-1mgs1×10-1C在验证机械能守恒时，左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测物体的质量．D应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带【解析】

（1）物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连．

（1）利用匀变速直线运动的推论

（3）重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgs1×10-1．

（4）没有必要进行的步骤是：C；理由是：在验证机械能守恒时，左右两边式子均有质量m，可以约去，没有必要用天平测物体的质量．操作不恰当的步骤是D；改正为：先接通电源，待打点稳定后再释放纸带点睛：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题；要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒；要明确重锤的质量可以测量，但不必需．14、CBDx3+x【解析】（1）C、因为我们是比较mgh、12（2）打点计时器的打点时间间隔：T=1f，

由匀变速运动的推论可知，a则加速度为：a=a