北京市西城区北京四中2021-2022学年物理高一第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)下列物体的几种运动中机械能守恒的是A．匀速下落的跳伞运动员 B．真空中自由下落的铁球C．沿斜面匀速上滑的木块 D．在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球2、如图所示，有关地球人造卫星轨道的正确说法有（）A．a、b、c均可能是卫星轨道B．卫星轨道只可能是aC．a、b均可能是卫星轨道D．b可能是同步卫星的轨道3、(本题9分)P点为点电荷＋Q的电场中的某点。若将电荷量为q的试探电荷放在P点，该试探电荷受到的电场力是F。下列说法正确的是A．若将电荷量为2q的试探电荷放在P点，P点的场强大小为FB．若将电荷量为2q的试探电荷放在P点，P点的场强大小为FC．若将电荷量为2q的试探电荷放在P点，P点的场强大小为2FD．若将放在P点的试探电荷取走，则P点的场强为零4、(本题9分)飞机从停机坪沿直线滑出，在第1秒内，在第2秒内，在第3秒内的位移分别是2m、4m、6m，那么（）A．飞机做匀加速运动

B．飞机做匀速运动C．3秒内的平均速度是2m/s

D．3秒内的平均速度是4m/s5、(本题9分)下列物理量中属于矢量的是（）A．电场强度 B．势能 C．功 D．电荷量6、如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（）A． B．C． D．7、(本题9分)两汽车甲、乙分别挂上拖车，两汽车与两拖车的质量均相同，且阻力与质量成正比。开始两车以相同的速度v0做匀速直线运动，t=0时刻两拖车同时脱离汽车，已知汽车甲的牵引力不变，汽车乙的功率不变，经过相同的时间t0，汽车甲、乙的速度大小分别为2v0、1.5v0。则下列说法正确的是（）A．t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比为4：3B．t0时刻，甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1C．t0时刻汽车甲的功率为拖车脱离前功率的4倍D．t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：28、(本题9分)正在水平匀速飞行的飞机，每隔1秒钟释放一个小球，先后共释放5个．不计阻力则（）A．这5个球在空中排成一条直线B．这5个球在空中处在同一抛物线上C．在空中，第1、2两球间的距离保持不变D．相邻两球的落地点间距离相等9、如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子A．粒子带正电 B．在b点处的电势能为0.5JC．在b点处的动能为零 D．在c点处的动能为0.4

J10、(本题9分)把盛水的水桶拴在长为l的绳子一端，使这水桶在竖直平面内做圆周运动，要使水桶转到最高点时水不从桶里流出来，这时水桶的速率可以是（）A． B． C． D．11、(本题9分)两点电荷q1、q2固定在x轴上，在+x轴上每一点的电势随x变化的关系如图所示，其中x＝x0处的电势为零，x＝x1处的电势最低．下列说法正确的是（）A．x＝x0处的电场强度为零 B．x＝x1处的电场强度为零C．q1带正电、q2带负电 D．q1的电荷量比q2的大12、(本题9分)如图所示，A物体从与轻质定滑轮等高处沿竖直杆由静止下滑,通过轻质细绳拉物体B，当A下降h时细绳与竖直杆的夹角为45°（此时物体B未与定滑轮相碰），已知A、B的质量相等，不计一切阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．物体B的机械能守恒B．物体AB的机械能守恒C．此时物体B的速度为D．A开始下滑瞬间的加速度为g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)小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图1所示，光电门1、2可沿斜面移动，物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间。（以下计算的结果均请保留两位有效数字）(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图2所示，则挡光片的宽度d=______mm。(2)在P处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门1、2，显示的时间分别为40ms、20ms，则物块经过光电门1处时的速度大小为____________m/s，经过光电门2处时的速度大小为____________m/s。比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知，应_______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等；(3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cm，g取9.80m/s2，则物块与斜面间的动摩擦因数的值（___________）。14、（10分）(本题9分)验证动量守恒定律的实验装置如图所示，球每次从斜槽上的同一位置由静止释放．（1）为完成本实验，下列测量工具中必需的是__________（填对应的字母序号）A．毫米刻度尺B．天平C弹簧秤D．秒表（2）已知小球的质量大于小球的质量，碰撞过程为弹性碰撞，、、为落点的平均位置，则关系式__________（用、及图中字母表示）成立，可说明两球在碰撞中动量守恒．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)地球同步通信卫星绕地球做匀速圆周运动的周期与地球的自转周期相同，均为T。（1）求地球同步通信卫星绕地球运行的角速度大小；（2）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球同步通信卫星的轨道距离地面的高度。16、（12分）(本题9分)如图所示，在高15m的平台上，有一个小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，当细线被烧断时，小球被弹出，不计一切阻力，（1）小球在空中运动的时间是多少？（2）已知小球落地时速度方向与水平成60°角，求小球被弹簧弹出时的速度大小？（3）小球落地时小球在水平方向的位移多大？17、（12分）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；(2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，B、C间距L应是多少。

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】

只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题。【详解】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减少，机械能不守恒，A错误；B、真空中的自由下落的铁球，只有重力做功，机械能守恒，B正确；C、沿斜面匀速上滑的木块，动能不变，重力势能增大，机械能增大，C错误；D、在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球，受弹簧弹力做功，小球的机械能不守恒，D错误。【点睛】本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题；特别注意D项中系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒。2、C【解析】

地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是地球卫星，轨道面必定经过地球中心，所以a、b均可能是卫星轨道，c不可能是卫星轨道，故AB错误，C正确；同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b不可能是同步卫星，故D错误．故选C．【点睛】本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心．3、A【解析】因为电场强度的大小由电场本身的性质决定，与检验电荷无关，所以若该点放一电荷量2q的试探电荷，则该点的电场强度仍然为Fq4、D【解析】试题分析：题目中只说在第1秒内，在第2秒内，在第3秒内的位移分别是，没有说物体怎样运动，所以不能确定是否做匀加速运动，但飞机不是做匀速运动，故AB错误；根据得：3秒内的平均速度是：，故D正确，C错误．考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系【名师点睛】解答本题要知道平均速度的定义式，匀速运动时，物体的速度不发生改变，任意相等时间内，位移相等．5、A【解析】

A.电场强度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.势能只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.功只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.电荷量只有大小无方向，是标量，选项D错误．6、D【解析】

根据牛顿第二定律和题意可得当支持力为零，根据牛顿第二定律则有联立解得故ABC错误，D正确。故选D。7、BD【解析】

A．对甲车拖车脱离后做匀加速运动经过t0的位移对乙车功率一定，则做加速度减小的加速运动，则经过t0时的位移则t0时间内，甲、乙两汽车的位移之比不可能为4：3，选项A错误；B．设汽车和拖车的质量均为m，则汽车的牵引力为F=2kmg，对甲车拖车脱离后做匀加速运动的加速度乙车功率一定P=Fv0=2kmgv0在t0时刻乙车的加速度则甲、乙两汽车的加速度大小之比为3：1，选项B正确；C．甲车拖车脱离前功率P=Fv0=2kmgv0t0时刻汽车甲的功率为P0=2kmg∙2v0=4kmgv0=2P选项C错误；D．甲车牵引力做功乙车牵引力做功t0时间内，甲、乙两汽车牵引力做功之比为3：2，选项D正确。故选BD。8、AD【解析】

AD．释放的每个小球都做平抛运动，水平方向的速度与飞机的飞行速度相等，所以5个小球均始终在飞机正下方，且相邻小球落地点间距相等，故AD正确；BC．竖直方向5个小球均为自由落体运动，由于第2个球释放时第1个小球的速度已经为v0＝gt＝10m/s，所以之后经时间t，两小球间距为Δh＝(v0t＋gt2)－gt2＝v0t，所以两小球间距逐渐增大，故BC错误．9、AD【解析】

A．由等势面与场强垂直可知场强方向向上，电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以电场力向上，所以为正电荷，故A正确；B．由电势能的定义知粒子在b点处的电势能EPb=φq=0.01×30J=0.3J故B错误；C．由粒子在a点处的总能量E=0.01×10J+0.5J=0.6J由能量守恒得在b点处的动能为：Ekb=0.6-0.3J=0.3J故C错误；

D．由能量守恒得在C点处的动能为：EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J故D正确.10、AB【解析】

设水桶转到最高点时水恰好不从桶里流出来时，水桶的速度为v，则由牛顿第二定律得，得到，当水桶的速度大于时，水也不从桶里流出来．当水桶的速度小于时，水将从桶里流出来．故选AB．11、BD【解析】

试题分析：根据电场线的性质，沿着电场的方向电势越来越低，可以知道在坐标前后电场的方向发生变化，由向右的方向变为向左的方向，从而可以知道在坐标出电场强度为零，故选项A错误，B正确；由于在电势为零，同时左侧电势为正值，可以知道带负电、带正电，同时的电荷量比的大，故选项C错误，选项D正确．所以本题正确选项为BD．12、BD【解析】

A．由于B受到绳子的拉力作用，并且拉力对B做正功，所以物体B的机械能不守恒，故A错误；B．由于不计一切摩擦，所以物体AB组成的系统的械能守恒，故B正确；C．当A下降h，由系统内机械能守恒知：解得故C错误；D．A开始下滑瞬间竖直方向只受重力作用所以加速度为g，故D正确；故选BD．点睛：物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳端沿着绳子方向的速率等于物体B的速率,将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解B的速率,再讨论B的运动情况.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、5.20.130.26减小0.75【解析】

(1)[1]挡光片的宽度为；(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度来求解瞬时速度：[4]由于v2<v1，物块做加速运动，设斜面的倾角为θ，则对物块受力分析有mgsinθ>μmgcosθ故应减小斜面的倾角，直到mgsinθ=μmgcosθ此时物块匀速运动，两光电门的示数相等(3)[5]h=60.00cm=0.6m，L=100.00cm=1m，物块匀速运动时mgsinθ=μmgcosθ即tanθ=μ又解得μ=0.7514、(1)AB(2)【解析】

（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，若小球AB的质量分别为m1、m2，则：m1v0=m1v1+m2v2，两边同时乘以时间t，得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，则m1•OP=m1•OM+m2•ON；则实验中要测量小球的质量和平抛运动的的水平射程，需要的测量工具是：毫米刻度尺和天平，故选AB.（2）由（1）的分析可知，若关系式m1∙OP