2021-2022學(xué)年北京市師大二附中物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的速度是v時(shí)，其動(dòng)能為E，那么，當(dāng)它的速度增加到2v時(shí)，其動(dòng)能應(yīng)該是（）A．4E B．2E C．E D．8E2、(本題9分)如圖所示，一圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在盤面上有一小物塊，隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)．關(guān)于小物塊的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）A．只受重力B．只受重力和支持力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力、摩擦力和向心力3、(本題9分)行星A、B都可看作質(zhì)量分布均勻的球體，其質(zhì)量之比為1∶2、半徑之比為1∶2，則行星A、B的第一宇宙速度大小之比為A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．1∶44、(本題9分)如圖所示，平行金屬板中帶電油滴P原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)（）A．R3上消耗的功率逐漸增大B．電流表讀數(shù)減小，電壓表讀數(shù)增大C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)D．電源的輸出功率逐漸增大5、(本題9分)若將地球同步衛(wèi)星和月球繞地球的運(yùn)動(dòng)均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),在地球表面以初速度豎直上拋一鋼球,鋼球經(jīng)時(shí)間落回拋出點(diǎn),已知地球半徑為,引力常量為下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是（）A．地球的質(zhì)量為B．地球的第一宇宙速度大小為C．月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小D．月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的向心加速度小6、(本題9分)游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(lái)，如圖甲所示，我們把這種情形抽象為圖乙的模型：弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接，將小球從弧形軌道上端距地面高度為h處釋放，小球進(jìn)入半徑為R的圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。欲使小球運(yùn)動(dòng)到豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力等于小球的重力，則h與R應(yīng)滿足的關(guān)系是（不考慮摩擦阻力和空氣阻力）()A．h=2RB．h=2.5RC．h=3RD．h=3.5R7、如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，外力做功為零B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，減少的動(dòng)能相等C．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，速度的變化相等D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，損失的機(jī)械能相等8、(本題9分)汽車從靜止開(kāi)始沿平直公路做勻加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力始終不變，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率逐漸增大B．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變C．在任意兩相等的位移內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)做功相等D．在任意兩相等的時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)做功相等9、(本題9分)如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)．監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙、丙所示．取g=10m/s2，則：甲乙丙A．第1s內(nèi)推力做功為1JB．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為W=2.0JC．第1.5s時(shí)推力F的功率為2WD．第2s內(nèi)推力F做功的平均功率＝3W10、物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)()A．速度的大小可以不發(fā)生變化而方向在不斷地變化B．速度在變化而加速度可以不發(fā)生變化C．速度的方向不發(fā)生變化而大小在不斷地變化D．速度的大小和方向可以都在不斷地發(fā)生變化11、(本題9分)如圖所示，傾角為θ的斜面A固定在水平地面上，質(zhì)量為M的斜劈B置于斜面A上，質(zhì)量為m的物塊C置于斜劈B上，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是A．B、C整體受到的合力為零B．斜面A受到斜劈B的作用力大小為Mgcosθ+mgC．斜劈B受到斜面A的摩擦力方向沿斜面A向上D．物塊C受到斜劈B的摩擦力大小為mgsinθ12、如圖所示，小物塊甲從豎直固定的14光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平．小物塊乙從高為R\A．兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同B．兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同C．兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同D．兩物塊到達(dá)底端時(shí)，乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________(填字母序號(hào))。A．先松開(kāi)紙帶后接通電源B．用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動(dòng)紙帶，紙帶上打出的一系列點(diǎn)，如圖乙所示，O是重錘剛下落時(shí)打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率為f，則從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)__________，動(dòng)能的增加量為_(kāi)__________；若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。14、（10分）某物理課外小組利用圖甲中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。（1）除了甲圖中所給器材以及交流電源和導(dǎo)線外，為完成實(shí)驗(yàn)在下列器材中，還必須使用的器材是____。（選填正確選項(xiàng)的字母）A．秒表B．天平（含砝碼）C．彈簧測(cè)力計(jì)D．刻度尺（2）在實(shí)驗(yàn)中，得到一條符合要求的打點(diǎn)紙帶，如乙圖所示。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，已測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距為x1、x2、x3、x4、x5、x6。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，較準(zhǔn)確得出小車的加速度，則小車加速度的表達(dá)式為a=_____。（3）某組同學(xué)在驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系時(shí)，獲得數(shù)據(jù)后，在坐標(biāo)系中作出了如丙圖所示的a-F圖象。①此圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________。②這組同學(xué)使用的小車的質(zhì)量為_(kāi)__kg。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）設(shè)想若干年后宇航員登上了火星，他在火星表面將質(zhì)量為m的物體掛在豎直的輕質(zhì)彈簧下端，靜止時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為x，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，火星的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響。（1）求火星表面的重力加速度和火星的質(zhì)量；（2）如果在火星上發(fā)射一顆貼近它表面運(yùn)行的衛(wèi)星，求該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和周期。16、（12分）(本題9分)已知地球同步衛(wèi)星到地面的距離為地球半徑的6倍，地球半徑為R，地球視為均勻球體，兩極的重力加速度為g，引力常量為G，求：（1）地球的質(zhì)量；（2）地球同步衛(wèi)星的線速度大小．17、（12分）(本題9分)習(xí)近平主席在講話中提到：科技創(chuàng)新、重大工程建設(shè)捷報(bào)頻傳，“慧眼”衛(wèi)星邀游太空。已知“慧眼”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星距地面的高度為h，運(yùn)動(dòng)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G。求∶(1)地球的質(zhì)量M；(2)地球的平均密度ρ。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】物體動(dòng)能之比：，則物體動(dòng)能：EK1=4E；故選A．2、C【解析】試題分析：對(duì)小木塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力等于向心力，指向圓心，結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況，再對(duì)木塊受力分析即可．小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，C正確．3、C【解析】

根據(jù)第一宇宙速度計(jì)算的表達(dá)式可得，行星A、B的第一宇宙速度大小之比為1：1，C正確ABD錯(cuò)誤4、D【解析】

A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知干路電流I增大．電容器板間電壓等于R3的電壓．R減小，并聯(lián)部分的總電阻減小，則R3的電壓減小，R3上消耗的功率逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B、流過(guò)電流表的電流IA＝I﹣I3，I增大，I3減小，則IA增大，所以電流表讀數(shù)增大，R的電壓U＝U3﹣U2，U3減小，U2增大，則U減小，所以電壓表讀數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；C、電容器的電壓減小，則電容器板間場(chǎng)強(qiáng)減小，質(zhì)點(diǎn)P所受的電場(chǎng)力減小，所以質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、由于R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等，則外電路總電阻大于電源的內(nèi)阻r，當(dāng)外電阻減小時(shí)，電源的輸出功率逐漸增大，D正確．5、B【解析】在地球表面以初速度v0豎直上拋一鋼球，鋼球做加速度豎直向下，大小為重力加速度g的勻變速運(yùn)動(dòng)；鋼球經(jīng)時(shí)間t落回拋出點(diǎn)，故鋼球回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度和初速度大小相等、方向相反，故有；由地球表面物體重力即萬(wàn)有引力可得：，所以地球的質(zhì)量為：，故A正確；繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，半徑為地球半徑時(shí)，衛(wèi)星速度即地球的第一宇宙速度，故由萬(wàn)有引力做向心力可得：；所以地球的第一宇宙速度為：，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球的線速度比同步衛(wèi)星的線速度小，選項(xiàng)C正確；根據(jù)，月球的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則月球的向心加速度比同步衛(wèi)星的小，選項(xiàng)D正確；此題選項(xiàng)不正確的選項(xiàng)，故選B.點(diǎn)睛：此題是萬(wàn)有引力問(wèn)題與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的結(jié)合，求解重力加速度是聯(lián)系這兩個(gè)問(wèn)題的橋梁；萬(wàn)有引力與衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，一般通過(guò)萬(wàn)有引力做向心力得到半徑和周期、速度、向心加速度的關(guān)系，然后通過(guò)半徑關(guān)系來(lái)比較．6、C【解析】試題分析：小球運(yùn)動(dòng)到豎直圓軌道最高點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球的壓力恰好等于零時(shí)重力完全充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律分析解題小球恰能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，即應(yīng)滿足：mg=v2R，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律：mg7、BD【解析】

A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，返回到A點(diǎn)時(shí)的速度小于原來(lái)速度大小，由動(dòng)能定理可知合外力做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，合外力做功相同，由動(dòng)能定理可知這兩個(gè)過(guò)程中減少的動(dòng)能相等，故B正確；C．小球從A到C比從C到B用時(shí)短，由動(dòng)量定理可知從A到C速度的變化量小，故C錯(cuò)誤；D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，滑動(dòng)摩擦力做功相同，說(shuō)明損失的機(jī)械能相等，故D正確。故選BD。8、AC【解析】

勻加速運(yùn)動(dòng)合外力F為定值，又因?yàn)樽枇Σ蛔?，故牽引力恒定不變，由P=Fv，v逐漸增大所以P增大所以A正確，B錯(cuò)誤。根據(jù)W=Fx可知因F一定，則在任意兩相等的位移內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)做功相等，選項(xiàng)C正確；汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則在任意兩相等的時(shí)間內(nèi)的位移不同，發(fā)動(dòng)機(jī)做功不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.【點(diǎn)睛】該題主要考查了機(jī)車啟動(dòng)時(shí)功率跟牽引力、速度的關(guān)系，關(guān)鍵是掌握功率的公式P=Fv以及牽引力做功的公式W=Fx，題目較為簡(jiǎn)單．9、BD【解析】

A、第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，在推力方向沒(méi)有位移產(chǎn)生，故做功為0，故A錯(cuò)誤；B、由圖像可知，第3s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)＝2N，故，由v-t圖像知，第2s內(nèi)物體的位移，第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功，故B正確；C、第1.5s時(shí)物體的速度為1m/s，則推力的功率：P=Fv=3×1=3W，故C錯(cuò)誤；D、第2s內(nèi)推力F＝3N，推力F做功，故第2s內(nèi)推力F做功的平均功率，故D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】根據(jù)V-t圖和F-t圖可知：第1s內(nèi)推力沒(méi)有克服物體的最大靜摩擦力，一直靜止沒(méi)有運(yùn)動(dòng)；第2s內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng)；第3s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)可知此時(shí)，根據(jù)功、平均功率和瞬時(shí)功率的公式可求得各選項(xiàng)的結(jié)果．10、ABD【解析】

A.物體沿圓周做快慢不變的運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體速度大小不變，方向在不斷地變化，故選項(xiàng)A符合題意；BD.一體積較小的重物水平拋出后，物體的加速度不變，而速度的大小和方向都在不斷地發(fā)生變化，故選項(xiàng)BD符合題意；C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向時(shí)刻在改變，故選項(xiàng)C不合題意。11、AC【解析】

A、斜劈B和物塊C整體處于平衡狀態(tài)，則整體受到的合力大小為0；A正確。B、對(duì)BC組成的整體進(jìn)行受力分析可知，A對(duì)B的作用力與B、C受到的重力大小相等，方向相反。所以A對(duì)B的作用力大小為Mg+mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，斜面A受到斜劈B的作用力大小為Mg+mg；故B錯(cuò)誤。C、根據(jù)B和C的整體平衡可知A對(duì)B的靜摩擦力沿斜面向上，大小等于兩重力的下滑分力，fA=(M+m)gsinθ，C正確。D、C受到B對(duì)C的摩擦力為mgcos【點(diǎn)睛】若一個(gè)系統(tǒng)中涉及兩個(gè)或者兩個(gè)以上物體的問(wèn)題，在選取研究對(duì)象時(shí)，要靈活運(yùn)用整體法和隔離法。對(duì)于多物體問(wèn)題，如果不求物體間的相互作用力，我們優(yōu)先采用整體法，這樣涉及的研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)便；很多情況下，通常采用整體法和隔離法相結(jié)合的方法。12、BCD【解析】

AB、根據(jù)動(dòng)能定理得：mgR=12mv2C、兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中，下落的高度相同，由于質(zhì)量相等，則重力做功相同，故C正確；D、兩物塊到達(dá)底端的速度大小相等，甲重力與速度方向垂直，瞬時(shí)功率為零，則乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率，故D正確；故選BCD?！军c(diǎn)睛】關(guān)鍵是動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，但是要注意速度是矢量，比較速度不僅要比較速度大小，還要看速度的方向；以及知道瞬時(shí)功率的表達(dá)式P=mgcosθ，注意θ為力與速度方向的夾角。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Bmgh2【解析】

第一空A．應(yīng)該先接通電源，再釋放紙帶，故A錯(cuò)誤；B．用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從而更能減小重物下落過(guò)程中受到空氣阻力，故B正確；C．為減小重物下落過(guò)程中受到空氣阻力，應(yīng)該選體積小些，密度大一些的重物，故C錯(cuò)誤；故填B.第二空.O點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能的減少量為△EP=mg△h=mgh2；第三空.利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,得B點(diǎn)的速度為：，