2023届北京一零一中物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

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、如图所示，倾角为θ＝30°的固定斜面上有一固定的竖直挡板，现将质量分布均匀的光滑球体放置于挡板与斜面之间，球体质量为1kg，g取10m/s2，则（）A．球体对挡板的压力为5NB．球体对挡板的压力为NC．球体对挡板的压力为10ND．球体对档板的压力为N2、(本题9分)质点做匀速圆周运动时，下面说法中正确的是（）A．向心加速度一定与旋转半径成反比，因为anB．向心加速度一定与旋转半径成正比，因为anr2C．角速度一定与旋转半径成反比，因为D．角速度一定与转速成正比，因为ω=2πn（n的单位为转/秒）3、(本题9分)-只船在静水中的速度为3m/s，它要横渡一条30m宽的河，水流速度为4m/s，下列说法正确的是A．过河时间可能是12s B．过河时间可能是6sC．这只船可能垂直于河岸抵达正对岸 D．这只船对地的速度一定是5m/s4、(本题9分)下列关于经典力学和相对论的说法，正确的是()A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例5、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是A．功率 B．加速度 C．弹性势能 D．动能6、(本题9分)如图所示，两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长．把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（以悬点为零势能点）下列说法不正确的是（）A．A球的速度大于B球的速度 B．A球的动能大于B球的动能C．A球的机械能大于B球的机械能 D．A球的机械能等于B球的机械能7、如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法中正确的是A．此时物块的动能为F(x+L)B．此时小车的动能为f（x+L）C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为F(x+L)-fLD．这一过程中，物块和小车因摩擦而产生的热量为fL8、(本题9分)一汽车以速度v0在平直路面上匀速行驶，在t=0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变．从t=0时刻开始，汽车运动的v-t图象可能正确的有A．B．C．D．9、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大10、如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，质量为m的小球放在弹簧上端（与弹簧不连接）。弹簧处于压缩状态，用一条拉紧的细线系住，此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。现剪断细线，弹簧将小球向上弹起，经△t时间，小球上升到最高点，上升的最大高度为h。在此过程中，下列判断正确的是（）A．小球速度最大时上升的高度小于B．地面对弹簧冲量的大小为mg△tC．剪断细线前弹簧的弹性势能为mghD．小球最大速度的大小为11、(本题9分)我国于2017年11月发射嫦娥五号探月卫星，执行月面取样返回任务．“嫦娥五号”从月球返回地球的过程中可以简单分为四步，如图所示第一步将“嫦娥五号”发射至月球表面附近的环月圆轨道I，第二步在环月轨道的A处进行变轨进入与月球转移轨道II，第三步当接近地球表面附近时，又一次变轨，从B点进入绕地圆轨道III，第四步再次变轨道后降落至地面，下列说法正确的是（）A．将嫦娥五号发射至轨道I时所需的发射速度为7.9km/sB．嫦娥五号从环月轨道I进入月地转移轨道II需要加速C．嫦娥五号从A沿月地转移轨道II到达B点的过程中其动能一直减少D．嫦娥五号在第四步变轨时需要减速12、如图所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差.要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是：（）A．使两极板靠近 B．减小正对面积C．插入电介质 D．增大正对面积二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系，选取的实验装置如图所示，实验主要步骤如下:（1）实验时，为使小车只在橡皮筋作用下运动，在未连接橡皮筋时将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，打开打点计时器，轻推小车，得到的纸带应该是____填“甲”或“乙”）．（2）使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W；（3）再用完全相同的2条、3条……橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的______________（填写相应实验条件），使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…（4）分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3…（5）作出W-v图像，则下列图像符合实际的是_______．14、（10分）如图所示是“探究加速度与力、质量的关系”实验装置：（1）下图是实验时平衡摩擦阻力的不同方法，其中正确的是________（选填字母）A．B．C．D．（2）实验中由于存在系统误差，实际上绳对小车的拉力________（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，为减小此误差、实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是________A．，、、、、、B．，、35g、40g、45g、50g、55gC．，、40g、、、、D．，、、、、、（3）某同学改变小车质量进行多次实验，作出小车的加速度a和质量M的如图所示；根据图线可知a与M的关系可能是________A．B．C．D．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）“天宫二号”是我国自主研发的一个“空间实验室”，科学家、航天员们将在里面展开各种工作和试验，为建成空间站奠定了基础．“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，距地球表面的高度为h．已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G．试回答下列问题：(1)求“天宫二号”在轨运行线速度v的大小；(2)“太空移民”是人们的大胆设想，为解决在空间站生活的失重问题，科学家设想让空间站通过自转产生的向心加速度来模仿重力加速度，获得“人工重力”，就是要使人们感受到“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样（不考虑重力因地理位置不同而产生的差异）．设自转半径为r，求空间站自转周期T的大小．16、（12分）如图所示，竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道，与水平轨道AB相连接，AB的长度为x．一质量为m的小球，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数为μ，到B点时撤去力F，小球沿圆轨道运动到最高点时对轨道的压力为2mg，重力加速度为g．求：(1)小球在C点的加速度大小；(2)小球运动至B点时的速度大小；(3)恒力F的大小．17、（12分）(本题9分)如图所示，质量m＝10kg的物体放在水平面上，在水平拉力F＝100N作用下，从A点静止开始向右匀加速直线运动到B点，AB间距s＝8m。已知物体与水平面间的动摩擦因数以μ＝0.6，重力加速度g取10m/s2。求(1)物体在B点的速度大小;(2)从A到B拉力F的平均功率P。

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】

把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力G1和G2，如图所示：依据三角知识，则有：G1＝Gtan30°＝10N；所以球体对挡板的压力为N.A.5N与计算结果不相符；故A项不合题意.B.N与计算结果不相符；故B项符合题意.C.10N与计算结果不相符；故C项不合题意.D.N与计算结果不相符；故D项不合题意.2、D【解析】

A.根据知，线速度相等时，向心加速度才与旋转半径成反比，故A项与题意不相符；B.根据an=rω2知，半径相等时，向心加速度才与角速度的平方成正比，故B项与题意不相符；C.根据v=rω知，角速度不一定与旋转半径成反比，还与线速度大有关，故C项与题意不相符；D.根据ω=2πn可知，角速度一定与转速成正比，故D项与题意相符．3、B【解析】

AB.当船头与岸垂直时，过河时间最短，最小时间，当船头指向其它的方向时，过河时间小于10s，A错误B正确；CD.由已知可知船速小于水速，由矢量合成的平行四边形法则可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵达正对岸，只有两速度方向垂直时合速度，其余情况不为5m/s，CD错误．4、D【解析】经典力学和相对论应用条件不同，没有矛盾，D对；5、B【解析】

A.功率只有大小没有方向，是标量，A错误B.加速度既有大小也有方向，是矢量，B正确C.弹性势能只有大小没有方向，是标量，C错误D.动能只有大小没有方向，是标量，D错误6、C【解析】

AB．到最低点A球减少的重力势能较大，所以A球的动能大于B球的动能，两球质量相等，则A球的速度大于B球的速度，故AB正确；CD．小球下落过程中，仅有重力做功，机械能守恒，两球释放位置等高，且质量相等，所以具有相同的机械能，故C错误，D正确．本题选不正确的，故选C．7、CD【解析】

由图可知，在拉力的作用下物体前进的位移为L+x，故拉力的功为F（x+L），摩擦力的功为f（x+L），则由动能定理可知物体的动能为（F-f）（x+L），故A错误；小车受摩擦力作用，摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车做功为fx，故小车的动能改变量为fx；故B错误；物块和小车增加的机械能等于外力的功减去内能的增量，内能的增量等于fL，故机械能的增量为F（x+L）-fL，故CD正确；故选CD．8、BD【解析】试题分析：调整前，牵引力，功率，当功率调整后，若功率调大，由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较大的值，使得，汽车做加速运动，使得速度增大，而随着速度的增大，功率不再变化，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的加速运动最后匀速，图像如B。若功率调小，同样由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力瞬间变为一个较小的值，使得，汽车做减速运动，使得速度减小，而随着速度的减小，功率不再变化，牵引力逐渐增大，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到，开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的减速运动最后匀速，图像如D。考点：机动车的两种启动方式9、AB【解析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．10、ABC【解析】

A.设初始时弹簧的压缩量为，由能量的转化与守恒可知：初始由平衡条件可得：速度最大时，弹簧的压缩量为：当速度最大时，小球上升的高度为：由以上方程解得：，，故A正确。B.以球和弹簧为研究对象，向上的方向为正方向，由动量定理可得：解得地面对弹簧的冲量为，故B正确。C.在整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能，即弹簧的弹性势能为，故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程，弹簧释放的弹性势能为：由能量的转化与守恒可得：以上方程解得：，故D错误。11、BD【解析】

月球的第一宇宙速度比地球的要小，将嫦娥五号发射至轨道I时所需的发射速度小于7.9km/s，故A错误；“嫦娥五号”从轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ是离心运动，所以需要加速，故B正确；刚开始的时候月球对“嫦娥五号”的引力大于地球对“嫦娥五号”的引力，所以动能要减小，之后当地球的引力大于月球的引力时，卫星的动能就开始增加，故C错误；“嫦娥五号”降落至地面的运动为向心运动，需要减速，故D正确．故选BD．【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．12、ACD【解析】

使两极板靠近，两极板间距减小，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故A正确；减小正对面积，由电容的决定式：，可知电容减小，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故B错误；插入电介质，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故C正确；增大正对面积，由电容的决定式：，可知电容增大，而电容器电量不变，由分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）乙；（3）伸长量（或形变量、长度等）都相同；（5）D．【解析】

（1）平衡摩擦力后，小车应做匀速运动，所以纸带应该是图乙；

（2）橡皮条拉力是变力，采用倍增法增加功；即使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，这时橡皮筋对小车做的功为W；再用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同，使橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W…

（3）功与速度的平方相对应，所以图象应为D．14、B小于DCD【解析】

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