清華大學中學生標準學術能力診斷性測試2022-2023學年高一物理第二學期期中教學質(zhì)量檢測模擬試題含解析

清華大學中學生標準學術能力診斷性測試2022-2023學年高一物理第二學期期中教學質(zhì)量檢測模擬試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、一條河寬400m，船在靜水中的速度是4m/s，水流速度是5m/s，則（）A．當船沿某一方向，可能垂直渡到對岸B．當船頭垂直河岸橫渡時過河所用時間最短C．船橫渡到對岸時，船相對岸的最小位移為400mD．該船渡河的最短時間是80s2、將質(zhì)量為m的小球以v0=10m/s的初速度從地面豎直向上拋出，當它上升到離地某一高度時，它的勢能（以地面為勢能零點）恰好等于此時的動能，則這個高度是（）A．2.5m B．5m C．24m3、下列所述實例中，遵循機械能守恒的是A．小孩沿滑梯勻速下滑B．吊車將貨物勻速吊起C．降落傘在空中減速下降D．標槍在空氣中飛行的過程不計空氣阻力4、摩天輪順時針勻速轉(zhuǎn)動時,重為G的游客經(jīng)過圖中a、b、c、d四處時,座椅對其豎直方向的支持力大小分別為Na,Nb,Nc,Nd,則(

)A．Na<G B．Nb>GC．Nc>G D．Nd<G5、關于單擺，下列說法正確的是A．物體能被看作單擺的條件是擺動時擺角要小于5°B．振動的頻率與振幅無關C．細線拉力與重力的合力提供回復力D．擺動到最低點時擺球合力為零6、如圖所示，一個球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運動，則（）A．a(chǎn)、b兩點線速度相同B．a(chǎn)、b兩點角速度相同C．若θ=30°，則a、b兩點的線速度之比va：vb=3：2D．若θ=30°，則a、b兩點的向心加速度之比ana：anb=1：27、關于豎直上拋運動，以下說法正確的是()A．上升過程的加速度大于下降過程的加速度B．當物體到達同一高度時，速度相等C．從拋出點上升到最高點的時間和從最高點回到拋出點的時間相等D．拋出時的初速度大小等于物體回到拋出點時的速度大小8、物體在運動過程中克服重力做功100J。則下列判斷正確的是（）A．物體的重力勢能一定增加100J B．物體的重力勢能一定減少100JC．重力做功100J D．重力做功-100J9、由于地球自轉(zhuǎn)，比較位于赤道上的物體1與位于北緯的物體2，則（）A．它們的角速度之比ω1：ω2＝2：1B．它們的線速度之比v1：v2＝2：1C．它們的向心加速度之比a1：a2＝2：1D．它們的向心加速度之比a1：a2＝4：110、如圖所示，下列有關生活中圓周運動實例分析，其中說法正確的是（）A．圖1中汽車通過凹形橋的最低點時，汽車處于超重狀態(tài)B．圖2中“水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底的壓力C．圖3中在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是利用輪緣與外軌的側壓力助火車轉(zhuǎn)彎D．圖4脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出二、實驗題11、（4分）(1)在做“研究平拋運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是____。A．游標卡尺B．秒表C．坐標紙D．天平E.彈簧測力計F.重垂線(2)實驗中，下列說法正確的是（____）A．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽軌道必須光滑C．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些D．斜槽軌道末端可以不水平12、（10分）某同學用如圖甲所示的裝置通過研究重錘的落體運動來驗證機械能守恒定律，已知重力加速度為g。（1）該實驗需要直接測量的物理量是______。A、重錘的質(zhì)量B、重錘下落的高度C、重錘底部距水平地面的高度D、與下落高度對應的重錘的瞬時速度（2）選用一條點跡清晰且第一、二點間距離約為2mm的紙帶驗證機械能守恒定律，如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的原始計時點，點F是第n個點，設相鄰點間的時間間隔為T，實驗中計算點F速度vF的表達式是__________A、vFB、vFC、vFD、v測得hn-1、hn、hn+1分別為15.40cm、19.00cm、23.00cm，重錘質(zhì)量m=1kg，T=0.02s，從打點O到打下點F的過程中，重錘重力勢能的減少量動能的增加量ΔEk=__________J（g（4）由此可得出的實驗結論是_____________________________________。三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）在一根長為L、質(zhì)量不計的細桿中點和末端各連一質(zhì)量為m的小球B和C，如圖所示，桿可以在豎直平面內(nèi)繞固定點A轉(zhuǎn)動，將桿拉到某位置放開，末端C球擺到最低位置時，桿BC段受到的拉力剛好等于C球重力的2倍．(g＝10m/s2)求：(1)C球通過最低點時的線速度大??；(2)桿AB段此時受到的拉力大?。?4、（14分）雜技演員在做“水流星”表演時，用一根細繩兩端各系一只盛水的杯子，掄起繩子，讓兩杯子在豎直面內(nèi)做半徑相同的圓周運動，如圖所示．杯內(nèi)水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長L=60cm，g

＝10m/s

2.求：

（1）在最高點水不流出的最小速率．（2）水在最高點速率v=3m/s時，水對杯底的壓力大?。?5、（13分）如圖所示，足夠長的木板A靜置于光滑水平面上，一質(zhì)量m=2kg的小物塊B以初速度v0=3m/s從A的左端滑上木板，滑到離A左端1m位置處與木板達到相同速度v=1m/s。求：(1)小物塊與木板間的摩擦力大?。?2)該過程中摩擦力對A、B各做多少功？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】當船在靜水中的航速小于水流的速度，根據(jù)平行四邊形定則可知，船的合速度方向不可能垂直于河岸，則船不能到達正對岸，故A錯誤；將小船的速度分解為垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河寬一定，當在該方向上的速度最大時，渡河時間最短，所以當船頭方向垂直河岸，在該方向上的速度等于靜水航速，時間最短：，故B正確，D錯誤；設船登陸的地點離船出發(fā)點的最小距離為S，根據(jù)幾何知識得，解得：，故C錯誤．所以B正確，ACD錯誤．2、A【解析】

設這個高度是h，此時小球的速度為v。小球做豎直上拋運動時，只有重力做功，機械能守恒，則有：

mgh+12mv2=12mv02；據(jù)題有mgh=12mv2；解得：h=3、D【解析】

A．小孩沿滑梯勻速下滑，必定受到摩擦力的作用，摩擦力做負功，所以小孩的機械能不守恒；故A錯誤.B．吊車將貨物勻速吊起，物體的動能不變，重力勢能增加，則其機械能必定增加；故B錯誤.C．降落傘在空中減速下降，必定受到向上的阻力，阻力做負功，其機械能減少；故C錯誤.D．標槍在空氣中飛行的過程，只受重力，機械能守恒；故D正確.4、A【解析】試題分析:在b、d兩點，合力方向指向圓心，知豎直方向上的合力為零，則Nb=Nd=G，在a點，根據(jù)牛頓第二定律得，，知Na＜G．在c點，根據(jù)牛頓第二定律得，，知Nc＞G．故A正確，B、C、D錯誤．考點：向心力5、B【解析】

A.物體能被看作簡諧運動的條件是擺動時擺角要小于5°，選項A錯誤；B.振動的頻率與振幅無關，只于擺長有關，選項B正確；C.單擺做簡諧運動的回復力由重力沿擺球運動軌跡切向的分力提供，故C錯誤。D.擺球在擺動到最低點處，小球處于超重狀態(tài)，擺線彈力最大，合力不為零，擺球受到的合外力提供向心力，但回復力為零，故D錯誤。6、BC【解析】試題分析：共軸轉(zhuǎn)動的各點角速度相等，故a、b兩點的角速度相等，但運動半徑不等，所以線速度不等，故A錯誤，B正確；設球的半徑為R，當θ=30°時，a的轉(zhuǎn)動半徑r=Rcos30°=32R，b的半徑為R，根據(jù)v=rω可知，vavb=32，故C正確；設球的半徑為R，當θ=30°考點：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速【名師點睛】解決本題的關鍵知道共軸轉(zhuǎn)動各點角速度大小相等，以及知道角速度、線速度、半徑之間的關系公式。7、CD【解析】

豎直上拋運動是初速度向上，只在重力作用下的運動，加速度為g，上升和下落過程具有對稱性，同一位置速度大小相等，方向相反。【詳解】豎直上拋運動是初速度向上，只在重力作用下的運動，加速度為g，故A錯誤；當物體到達最高點時速度為零，只受重力，加速度不為零，故不是處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；豎直上拋運動的上升階段和下降各階段具有嚴格的對稱性，物體在上升過程和下降過程中經(jīng)過同一段高度所用的時間相等，故C正確；豎直上拋運動的上升階段和下降各階段具有嚴格的對稱性，物體在上升過程和下降過程中經(jīng)過同一位置時速度大小相等，方向相反，故D正確。所以CD正確，AB錯誤。8、AD【解析】

物體在運動過程中克服重力做功100J，則重力做功為-100J，物體的重力勢能一定增加100J，則選項AD正確，BC錯誤。故選AD。9、BC【解析】

A．因為兩個物體同軸轉(zhuǎn)動，所以角速度相等，則故A錯誤；B．設赤道的半徑為R，物體1處于赤道，運動半徑為r1=R，物體2處于北緯，運動半徑為由公式得故B正確；CD．由得故C正確，D錯誤。故選BC。10、AB【解析】

A．圖1中汽車通過凹形橋的最低點時，加速度向上，汽車處于超重狀態(tài)，選項A正確；B．圖2中“水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點處水對碗底壓力在最低處水對碗底的壓力則在最高點處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底的壓力，選項B正確；C．圖3中在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，故C錯誤；D．衣機脫水桶的脫水原理是：水滴與衣服間的附著力不足以提供其圓周運動的向心力，所以做離心運動，從而沿切線方向甩出，故D錯誤。故選AB。二、實驗題11、CFAC【解析】

(1)[1]在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運動，還需要坐標紙，便于確定小球間的距離，故CF正確。故選CF(2)[2]ABD．為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，則斜槽軌道末端必須是水平的，為了保證每次小球做同一平拋運動，則應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，這樣小球到達底端的速度就相同，不管斜槽軌道是否光滑即斜槽軌道不一定光滑，故A正確，BD錯誤；C．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些，故C正確。故選AC12、BC1.861.81在誤差允許范圍內(nèi)，物體減小的機械能等于物體動能的增加，物體機械能守恒?！窘馕觥吭囶}分析：（1）重錘的質(zhì)量可測可不測，因為動能的增加量和重力勢能的減小量式子中都有質(zhì)量，可以約去．需要測量的物理量是：重錘下落的高度，故選項B正確。（2）求速度時我們是利用勻變速直線運動的規(guī)律即勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，vF（3）重力勢能減小量ΔEp=mg（4）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，機械能是否守恒?？键c：驗證機械能守恒定律【名師點睛】在解決實驗問題時要注意實驗的原理有實驗中的注意事項，特別要注意數(shù)據(jù)的處理及圖象的應用；對于基礎實驗要從實驗原理出發(fā)去理解，要親自動手實驗，深刻體會實驗的具體操作，不能單憑記憶去理解實驗。三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）（2）3.5mg【解析】

（1）C球通過最低點時，F(xiàn)n=TBC-mg即：2mg-mg=解得C球通過最低點時的線速度為：vC=（2）以最低點B球為研究對象，B球圓周運動的向心力為:Fn=TAB-mg-2mg即TAB-3mg=且vB=vC解得桿AB段此時受到的拉力為：