北京师大附属实验中学2022年物理高一第二学期期末调研试题含解析

2021-2022学年高一下物理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、(本题9分)某点电荷电荷量为，在其电场中的点放一电荷量为的试探电荷，受到的静电力为，则（）A．点的电场强度B．点的电场强度C．撤去试探电荷，点的电场强度为零D．把变为，则点的电场强度变为原来的2倍2、(本题9分)如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船R的质量为m，沿水面运动时所受的阻力为f，当绳AO段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（）A． B． C． D．3、利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水）），A、C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水（导电液体深度h增大），则电流表（）A．指针向右偏转，A、C构成的电容器充电B．指针向左偏转，A、C构成的电容器充电C．指针向右偏转，A、C构成的电容器放电D．指针向左偏转，A、C构成的电容器放电4、2018年12月，时速350km的“复兴号”新型动车组首次公开亮相，如图所示.设动车运行时受到的阻力与速度成正比.若动车以速度v匀速行驶，发动机的功率为P.当动车以速度2v匀速行驶，则发动机的功率为A．P B．2PC．4P D．8P5、(本题9分)设地球表面处重力加速度为g，地球半轻为R，在地球赤道平面上距地面高度为2R处的重力加速度为g’，则等于A．0.25 B．0.5 C．4 D．96、(本题9分)如图所示，北京和广州的地理纬度分别约为40°和23°，若在北京地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为T1和v1，广州地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为T2和v2，则()A． B．C． D．7、做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A．曲线运动一定是变速运动B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．物体加速度可以不变D．它们受合外力一定是变力8、(本题9分)如图，光滑绝缘圆轨道固定在竖直面内，整个圆周被4条直径均分为8等份，表示图中8个位置，其中A点是最低点。该竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一个带正电的小球在轨道内做完整的圆周运动。已知小球的重力和所受电场力大小相等。则下列关于小球运动过程中的说法正确的是（）A．小球在F点时的动能最小 B．小球在B点时对轨道的压力最大C．小球在G点时的机械能最小 D．小球在A点时的动能最大9、(本题9分)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)用如图所示实验装置探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，电容器带电后与电源断开．下列说法中正确的有A．上移左极板，静电计指针张角变小B．右移左极板，静电计指针张角变大C．在两极板间插入一课本，静电计指针张角变小D．若教室内空气湿度较大，则实验现象不明显11、(本题9分)如图所示，图a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言()A．卫星的轨道可能为aB．卫星的轨道可能为bC．卫星的轨道可能为cD．同步卫星的轨道只可能为b12、(本题9分)如图甲所示，x轴上固定两个点电荷Q1、Q2（Q2位于坐标原点O），轴上有三点，间距，Q1、Q2在轴上产生的电势随x变化关系如图乙，下列说法错误的是A．M点电场场强大小为零B．N点电场场强大小为零C．M、N之间电场方向沿x轴负方向D．一正试探电荷从P移到M过程中，电场力做功二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用气垫导轨和光电门进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，气垫导轨的左侧与一倾斜轨道平滑连接，滑块在水平气垫导轨上运动时可忽略阻力．让滑块A在左侧倾斜轨道的P点由静止释放，然后与静止在光电门C和光电门D之间的滑块B发生碰撞，如图所示．（1）实验中滑块B备有甲乙两种：其中甲种滑块左端装有弹性圈，乙种滑块左端装有橡皮泥，与滑块A碰撞后会粘在一起．若要求碰撞时动能损失最大，则应选用______种滑块（填“甲”或“乙”），若要求碰撞时动能损失最小，则应选用______种滑块（填“甲”或“乙”）；（2）某同学选取左端装有橡皮泥的滑块B进行实验，两滑块的质量分别为mA和mB，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则在误差允许的范围内，只需验证等式______成立即说明碰撞过程中mA和mB系统动量守恒；（3）在上一问的某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑块A和滑块B的质量之比为mA：mB=______．14、（10分）(本题9分)在做“研究平抛物体运动”的实验中,(1)不引起实验误差的原因有____A．小球运动时与白纸相接触B．确定Oy轴时,没有用重垂线C．斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦D．小球从斜槽上的不同位置由静止释放(2)在一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球的三个位置,如图所示,则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s;平抛运动的初位置坐标为_______（如图，以O为原点，水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴的正方向,g取10m/s2)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）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，把物体轻放在弹簧上端，由静止释放。物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示(图中a0为已知量)。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G。求(1)星球的质量M;(2)若发射一个探测器围绕该星球表面做匀速圆周运动，求探测器的环绕速度大小.16、（12分）(本题9分)一个同学设计了一种玩具的模型如图所示，该模型由足够长的倾斜直轨道AB与水平直轨道BC平滑连接于B点，水平直轨道与圆弧形轨道相切于C点，圆弧形轨道的半径为R、直径CD竖直，BC=4R。将质量为m的小球在AB段某点由静止释放，整个轨道均是光滑的。要使小球从D点飞出并落在水平轨道上，重力加速度取g，求：(1)释放点至水平轨道高度的范围；(2)小球到达C点时对轨道最大压力的大小。17、（12分）(本题9分)两平行板间有水平匀强电场，一根长为L,不可伸长的不导电细绳的一端连着一个质量为m、带电量为q的小球，另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与电场线平行，然后无初速度释放。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ=37°（已知sin37°=0.6、cos37°=0.8）求：（1）匀强电场的场强的大小；（2）小球到最低点的速度的大小；（3）经过最低点时，细线对小球的拉力的大小。

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】

AB．由题意可知，P点的电场强度E=F/q，选项A错误，B正确；CD．电场中某点的场强与试探电荷的有无以及带电量均无关，则撤去试探电荷或者把q变为2q，P点的电场强度均不变，选项CD错误；故选B.点睛：掌握好电场的基本性质：电场强度是电场的固有属性，不会因放入的试探电荷而改变；理解比值定义法E=F/q的含义．2、A【解析】

ABCD.假设卡车速度是v0，对小船运动分解，小船的速度为v的沿绳分量与卡车速度相同，如图：由几何关系可知，此时卡车的牵引力为再对小船受力分析如图：由牛顿第二定律可知，小船加速度为故A正确BCD错误。故选A。3、B【解析】

由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大．再依据，因此两极板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故选B.【点睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定义公式及决定式是解题的基础．4、C【解析】

由于动车航行时所受水的阻力与它的速度成正比，所以动车以速度v水平匀速航行时，受到的阻力的大小为：f=kv，此时动车受到的阻力的大小和牵引力的大小相等，即：P=Fv=fv=kv2，

当动车以速度2v水平匀速航行时，动车受到的水的阻力的大小为：f′=2kv=2f，所以此时的功率的大小为：P′=f′•2v=2f•2v=4P；

A.P，与结论不相符，选项A错误；B.2P，与结论不相符，选项B错误；C.4P，与结论相符，选项C正确；D.8P，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

据题意有：在地面上物体受到的重力等于万有引力，在高度为2R的位置处，重力等于万有引力，联立解得，故D正确，A、B、C错误；故选D．6、C【解析】

在北京和广州地面上的物体转动的周期都等于地球自转的周期，所以T1=T2，由图知广州的转动半径大于北京的轨道半径，根据可知，v2>v1。A.与上述计算结果不相符，故A错误；B.与上述计算结果不相符，故B错误；C.与上述计算结果相符，故C正确；D.与上述计算结果不相符，故D错误。7、AC【解析】

曲线运动的速度方向一定变化，则一定是变速运动，选项A正确；速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，选项B错误；物体加速度可以不变，例如平抛运动，选项C正确；它们受合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误.8、ABC【解析】

ABD．带正电的小球所受电场力水平向右，小球的重力和所受电场力大小相等，则重力和电场力的合力方向与竖直方向成45°斜向右下，即等效重力场的方向与竖直方向成45°斜向右下，所以小球在B点时的动能最大，小球在B点时对轨道的压力最大，小球在F点时的动能最小。故AB两项正确，D项错误。C．带正电的小球所受电场力水平向右，小球在G点时的电势能最大，则小球在G点时的机械能最小。故C项正确。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、CD【解析】

电容器带电后与电源断开，则电容器带电量Q一定，由，上移左极板，则S减小，C减小，由Q=CU可知，U变大，则静电计指针张角变大，选项A错误；由，右移左极板，则d减小，C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项B错误；在两极板间插入一课本，ε变大，由，则C变大，由Q=CU可知，U变小，则静电计指针张角变小，选项C正确；若教室内空气湿度较大，则电容器所带的电量不容易保持，则实验现象不明显，选项D正确.11、BC【解析】

A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此轨道a是不可能的，故A错误．B、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地心必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此卫星的轨道可能为b、c，故B，C正确．D、而同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故同步卫星的轨道不可能为b；故D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心；以及同步卫星需要满足的“七定”．12、AC【解析】

φ−x图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道N处场强为零，M处的场强不为零，A错误B正确；M点的电势为零，N点的电势小于零，因沿电场线方向电势降低，故在MN间电场方向沿x轴正方向，C错误；由图象可知，故电场力做功，从P移到M过程中，电场力做负功，故，D正确．【点睛】图象中：①电场强度的大小等于图线的斜率大小，电场强度为零处．②在图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向．③在图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用，进而分析W的正负，然后作出判断．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、乙（2）甲（mA+mB）t1=mA/t1或（mA+mB）/t21：2【解析】(1)若要求碰撞时动能损失最大，则应选用左端装有橡皮泥的乙种滑块．若要求碰撞时动能损失最小，则应选用左端装有弹性圈的甲种滑块．(2)设遮光条宽度为d，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，则滑块A通过光电门C的速度；与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则滑块A与滑块B粘在一起后通过光电门D的速度；若碰撞过程中mA和mB系统动量守恒，则，即，整理得：或．(3)某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，则，解得：．14、C；1.5；（-5,5）【解析】

(1)A项：小球运动时不应与木板上白纸接触，防止摩擦而改变运动的轨迹，会造成较大误差，故A会引起实验误差；B项：确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，保证初速度沿水平方向，故B会引起实验误差；C项：只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，故C不会引起实验误差；D项：因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保