2022-2023学年北京市密云区物理高一下期末考试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟注意事项：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)如图所示，一物体沿竖直平面内的三条不同的路径由A点运动到B点，则在此过程中，物体所受的重力做的功（）A．沿Ⅰ较大B．沿Ⅱ较大C．沿Ⅲ较大D．一样大2、平行板电容器的电容C＝．若要使平行板电容器的电容减小，下列操作可行的是A．减小极板的正对面积B．减小极板的距离C．增大电介质的相对介电常数D．增大电容器的带电量3、(本题9分)年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”．在这个实验中首次测量出了（）A．引力常量B．地球的公转周期C．月球到地球的距离D．地球面附近的重力加速度4、(本题9分)把地球同步卫星、月球绕地球运行的轨道都视为圆，根据同步卫星和月球运动的周期之比可求A．同步卫星和月球绕地球运行的速率之比B．同步卫星和月球到地球的距离的三次方之比C．同步卫星和月球的质量之比D．月球和地球的质量之比5、(本题9分)如图所示，小球从斜面的顶端A处以大小为v0的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B点，且此时的速度大小vB＝v0，空气阻力不计，该斜面的倾角为（　　）A．60°B．45°C．37°D．30°6、(本题9分)如图所示，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法中正确的是（）A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力不是一对作用力和反作用力B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力。C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力7、如图所示,光滑水平面上质量相同的木块A、B，用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起．一颗子弹水平射入木块A并留在其中,在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统(  )A．动量守恒,机械能守恒B．动量守恒,机械能不守恒C．当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时B的动能也最大D．当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小8、(本题9分)已知地球的半径为，宇宙飞船正在离地高度为的轨道上绕地球做匀速四周运动，飞船内有一弹簧秤下悬挂一个质量为的物体，物体相对宇宙飞船静止，已知地球表面重力加速度为（）A．物体受力平衡B．物体受到重力为C．物体受到重力D．弹簧秤的示数为9、如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿圆弧轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A．重力做功mgRB．机械能减少C．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR10、如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝4kg的小物体B以水平速度v0＝2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是()A．木板A获得的动能为2JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为2mD．A、B间的动摩擦因数为0.111、根据《日经新闻》的报道，日本将在2020年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营．高度详细的3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令．如下图所示为一段公路拐弯处的3D地图，你认为以下说法正确的是（）A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻C．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出内（东）高外（西）低D．如果弯道是倾斜的，3D地图上应标出外（西）高内（东）低12、(本题9分)下列运动中的物理量，不变的是A．平抛运动中的势能B．平抛运动中的加速度C．匀速圆周运动中的动能D．匀速圆周运动中的向心加速度二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在验证碰撞中的动量守恒实验中，设入射球、被碰球的质量分别为m1、m2，为了减少实验误差，下列说法正确的是（________）A．m1=m2B．m1＞m2C．降低碰撞实验器材的高度D．入射小球释放点要适当高一些14、（10分）(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）．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)如图所示,一杂技演员(视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,绳子恰好断裂，之后演员继续向前运动，最终落在C点。已知演员质量m，秋千的摆长为R,A点离地面高度为5R，不计秋千质量和空气阻力，求：(1)秋千绳恰好断裂前的瞬间，演员对秋千绳拉力的大小；(2)演员落地时，点C与O点的水平距离；(3)演员落地时，重力的瞬时功率为多大；16、（12分）将电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10-5 J的功，再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10-5J的功，则AC两点间的电势差是多少？17、（12分）如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：滑块的质量和圆轨道的半径；若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由．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】物体沿不同的路径Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从A滑到B，初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关得：WG=-mgh，故D正确，ABC错误。2、A【解析】A．根据电容的决定式可知，减小极板的正对面积时，电容会减小，故A正确；B．根据电容的决定式可知，减小极板的距离，电容会增大，故B错误；C．根据电容的决定式可知，在增大电介质的相对介电常数时，电容会增大，故C错误；D．电容的大小与电量和电压无关，故改变电量不会影响电容的大小，故D错误。3、A【解析】年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量，根据万有引力等于重力，有：．则地球的质量，因为地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量．因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，A正确．故选：A．4、A【解析】由万有引力提供向心力有：，可得：，，A.由周期之比，可得同步卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比，从而也就得同步卫星与月球绕地球运行的速度之比，故A正确。B.由周期之比，可求解同步卫星和月球到地心的距离的二分之三次方之比，选项B错误；C.由周期之比，不能求解同步卫星和月球的质量之比，选项C错误；D.由周期之比，不能求解月球和地球的质量之比，选项D错误.5、C【解析】根据平行四边形定则知，落到底端时竖直分速度为：，则运动的时间为：，设斜面的倾角为，则有：，所以，ABD错误C正确．6、B【解析】A、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，故AD错误；B、木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力，重力和支持力是一对平衡力，推力和静摩擦力也是一对平衡力，故B正确；C、压力与重力等大、同向，但性质不同，不是同一个力，故C错误。点睛：本题关键要能区分平衡力与相互作用力，注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。7、BD【解析】AB．在子弹打击木块A及后续各物体相互作用的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和为零，则系统的动量守恒．在此过程中，除弹簧的弹力做功外还有阻力对系统做功，所以系统的机械能不守恒．故A错误，B正确．C．子弹射入木块后弹簧被压缩，B在弹力作用下向右加速，A向右减速，当两者的速度相等时，弹簧被压缩最短，弹簧的弹性势能最大，之后，B在弹簧弹力作用下继续向右加速，所以此时B的动能不是最大．故C错误．D．从弹簧被压缩到弹簧再次恢复到原长的过程，B一直在加速，A一直在减速，所以当弹簧再次恢复到原长时，B的动能最大，A的动能最小，故D正确．8、CD【解析】A.由于物体相对飞船静止，也即物体做圆周运动，所以合力提供了向心力，故受力不平衡，故A错；BC．由于飞船绕地球做圆周运动，所以解得故B错，C正确；D．物体受到的重力提供了做圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，所以弹簧的弹力等于零，故D正确。故选CD。9、AB【解析】A．PB高度差为R，重力做功mgR，A正确BCD．到达最高点B时恰好对轨道没有压力，则，，所以合外力做功，C错误；以OA所在平面为参考平面，初始机械能为，末状态机械能为，，B正确D错误10、AD【解析】试题分析：由图示图象可知，木板获得的速度为，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，解得，木板A的质量为，木板获得的动能为，故A正确；系统损失的机械能，代入数据解得，故B错误；速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移，故由图得到0-1s内B的位移为，A的位移为，木板A的最小长度为，故C错误；由图示图象可知，B的加速度，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得，代入解得，故D正确．考点：考查了动量守恒定律，牛顿第二定律，速度时间图像，【名师点睛】本题属于木块在木板上滑动类型，既考查读图能力，也考查运用牛顿第二定律、功能关系处理复杂力学问题的能力．11、BD【解析】试题分析：“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，A错误；如果弯道是水平的，则静摩擦力提供向心力，当达到最大静摩擦力时对应一最大速度，超过这个速度，将发生离心运动而侧翻，B正确；如果弯道倾斜，则要使重力的分力提供向心力，所以应标出外（西）高内（东）低，C错误：D正确：故选BD．考点：生活中的圆周运动．【名师点睛】根据汽车转弯运动的实际情况，为防止侧滑，要使公路内侧低于外侧，形成斜面，使重力的分力提供向心力．12、BC【解析】A．做平抛运动的物体，重力做了正功，可知物体的重力势能减小，故A错误；B．做平抛运动的物体只受重力作用，加速度等于重力加速度，做匀变速曲线运动，即加速度不变，故B正确；C．做匀速圆周运动的物体的速度大小不变，根据Ek＝mv2可知物体的动能不变，故C正确；D．做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，物体的加速度即为向心加速度，一直指向圆心位置，即向心加速度的方向改变，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BD【解析】AB、在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有：m1v0=m1v1+m2v2，在碰撞前后动能相等故有：m1v02=m1v12+m2v22，解得：v1=，要碰后入射小球的速度v1＞0，即不被反弹，要求m1-m2＞0，即m1＞m2，故A错误，B正确；CD、为了减小误差，使碰撞过程物理量便于测量，应该适当增大入射小球的速度，即入射小球释放点要适当高一些，因此C错误，D正确．故选BD．14、（1）线速度（2）AC【解析】(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，它们是皮带传动，塔轮边缘处的线速度相等；(2)探究向心力和角速度的关系时，利用控制变量法，根据可知控制质量相同和半径相同，所以将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处；三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）【解析】(1)杂技演员(可视为质点)乘秋千从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点,由动能定理可知：在B点,由拉力和重力提供向心力,由牛顿第二定律得:解得：（2）演员离开B点后开始做平抛运动竖直方向做自由落体运动水平方向做匀速直线运动解得：（3）物体落地时竖直方向上的速度为根据功率公式可求得：故本题答案是：（1）（2）（3）【点睛】了解平抛运动的解题方法，并熟练掌握瞬时功率的计算技巧。16、3V【解析】试题分析：AB间的电势差，BC间的电势差．所以UAC=UAB+UBC=3V．故AC间的电势差为3V．考点：电势能；电势差．17、（1）m=0.2kg,1m（2）（3）【解析】当时，由图象截距可知当小物块从A点静止下滑，由图象知，，对轨道的压力解得．不脱离轨道分两种情况：①到圆心等高处速度为零有能量守恒可知，滑块从静止开始下滑高度②通过最高点，通过最高点的临界条件设下落高度为，由动能定理解得则应该满足下落高度假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点：解得：而滑块过D点的临界速度由于：，所以存在一个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点解得：