北京市昌平區(qū)市級名校2022年物理高一第二學期期末預測試題含解析

2021-2022學年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，錯選和不選得零分）1、有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時船頭指向始終與河岸垂直，回程時行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時間的比值為，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）A．v B．2v C．v D．3v2、(本題9分)如圖所示,半球形容器固定在水平面上,O為圓心,一質(zhì)量為m的小滑塊,靜止在P點,OP與水平方向的夾角為θ,若滑塊所受支持力為FN,摩擦力為f,下列關系正確的是()A．FN=mgtanθB．FN=mgcosθC．f=mg3、(本題9分)真空中有兩個靜止的點電荷，它們之間的作用力為F，若它們所帶的電荷量都增大為原來的2倍，距離減少為原來的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)椋ǎ〢．F B．2F C．4F D．16F4、下列說法正確的是A．萬有引力定律適用于星體之間的相互作用，不適用于地面上的物體之間的相互作用B．開普勒認為所有行星繞太陽運動的軌道是橢圓，行星離太陽越遠時運行速度越快C．庫侖定律適用于點電荷，點電荷就是體積很小的帶電球體D．電場中某點的電勢等于電荷在該點的電勢能與它的電荷量的比值5、(本題9分)如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平拉力的作用，F(xiàn)與時間t的關系如圖乙所示．設物塊與地面間的最大靜摩擦力的大小等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A．時間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變B．時間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變C．時刻拉力F的功率一定最大D．時刻拉力F的功率一定最大6、(本題9分)如圖所示，長為l的輕桿可以無摩擦的繞著一端O點做圓周運動，另一端系一小球。球剛好能夠在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動。當小球運動到最低點時，速度大小為v，所受拉力大小為F。不計空氣阻力及一切摩擦，則：A． B． C． D．7、(本題9分)如圖，一長為L的輕質(zhì)細桿一端與質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)相連，另一端可繞O點轉動，現(xiàn)使輕桿在同一豎直面內(nèi)做勻速轉動，測得小球的向心加速度大小為g（g為當?shù)氐闹亓铀俣龋Ｏ铝姓f法正確的是()A．小球的線速度大小為gLB．小球運動到最高點時處于完全失重狀態(tài)C．當輕桿轉到水平位置時，輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心OD．輕桿在勻速轉動過程中，輕桿對小球作用力的最大值為3mg8、(本題9分)一部直通高層的客運電梯的簡化模型如圖1所示．電梯在t=0時由靜止開始上升，以向上方向為正方向，電梯的加速度a隨時間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對乘客的支持力為F．根據(jù)圖2可以判斷，力F逐漸變大的時間段有（）A．0～1s內(nèi) B．8～9s內(nèi) C．15～16s內(nèi) D．23～24s內(nèi)9、(本題9分)如圖所示，一個質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下,滑到底端時的速度為2m/s(取g=10m/s2),關于力對小孩做的功,以下結果正確的是()A．重力做的功為500J；B．合外力做功為50J；C．克服阻力做功為50J；D．支持力做功為450J；10、(本題9分)嫦娥工程分為三期，簡稱“繞、落、回”三步走．我國發(fā)射的“嫦娥三號”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測器，該衛(wèi)星先在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做周期為T的勻速圓周運動，再經(jīng)變軌后成功落月．已知月球的半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉及地球?qū)πl(wèi)星的影響．則以下說法正確的是A．物體在月球表面自由下落的加速度大小為B．“嫦娥三號”繞月球做勻速圓周運動時的線速度大小為C．月球的平均密度為D．在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為11、(本題9分)如圖所示的皮帶傳動裝置，左邊是主動輪，右邊是一個輪軸，a、b、c分別為輪邊緣上的三點，已知Ra<Rb<RC，假設在傳動過程中皮帶不打滑，則下列說法正確的是A．a(chǎn)點與b點的角速度大小相等 B．a(chǎn)點與b點的線速度大小相等C．c點的線速度最大 D．c點的角速度最大12、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定不動，圓錐筒的軸線沿豎直方向．兩個質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知兩小球運動的軌道半徑之比rA∶rB=2∶1，取圓錐筒的最低點C為重力勢能參照面，則A、B兩球A．運動周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．機械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶1二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）（1）在測定金屬絲電阻率的實驗中，如圖所示，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d=____________mm。（2）如圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=________cm；（3）某同學首先用多用電表粗測電阻的大小，將多用表選擇開關置于×10Ω擋，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電阻兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測阻值為________Ω。14、（10分）(本題9分)一小球在某未知星球上作平拋運動，現(xiàn)對小球在有坐標紙的背景屏前采用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝，然后對照片進行合成，如圖所示。A、B、C為連續(xù)三次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖所示，已知該照片的實際背景屏方格的邊長均為4cm，不計空氣阻力，則由以上及圖信息可推知：（1）小球平拋的初速度大小是_____________m/s；（2）該星球表面的重力加速度為___________m/s2；（3）小球在B點時的速度大小是___________m/s；（4）若取A為坐標原點，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標系，則小球做平拋運動的初位置坐標為：x=___________cm，y=___________cm。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示,在豎直平面內(nèi),由傾斜軌道AB、水平軌道BC和半圓形軌道CD連接而成的光滑軌道,AB與BC的連接處是半徑很小的圓弧,BC與CD相切,圓形軌道CD的半徑為R.質(zhì)量為m的小物塊從傾斜軌道上距水平面高為h=2.5R處由靜止開始下滑.求:（1）小物塊通過B點時速度vB的大小.（2）小物塊通過圓形軌道最低點C時圓形軌道對物塊的支持力F的大小.16、（12分）(本題9分)在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以v0=9m/s的初速度向右運動，與質(zhì)量為mB=0.1kg的靜止小球B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰撞過程中沒有機械能損失．碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R的豎直放置的固定光滑半圓形軌道，且恰好能通過最高點N后水平拋出．重力加速度為g=10m/s1．求：(1)

碰撞后小球B的速度大小；(1)

圓軌道半徑R的大小．17、（12分）如圖所示，R1=R2=2.5Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10Ω，電壓表為理想電表。閉合電鍵S，移動滑動變阻器的滑片P，當滑片P分別滑到變阻器的兩端a和b時，電源輸出功率均為4.5W。求(1)電源電動勢；(2)滑片P滑動到變阻器b端時，電壓表示數(shù)。

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

設小船相對靜水的速度為，河的寬度為d，則去程時過河的時間為回程時船頭與河岸所成角度為，回程的時間由題意知回程時水流方向合速度為零即：解得故B對；ACD錯；綜上所述本題答案是：B2、D【解析】

物體受重力，指向圓心的支持力，垂直于OP斜向上的摩擦力，因為靜止所受力平衡，根據(jù)平衡條件可得，F(xiàn)N=mgsin綜上所述本題答案是：D3、D【解析】

根據(jù)庫侖定律，有：，若它們的帶電量都增大為原來的2倍，距離減少為原來的．4、D【解析】

A.萬有引力定律既適用與星體之間的相互作用，也適用于其它物體之間的相互作用，故A錯誤；B.由開普勒定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道是橢圓，行星離太陽越遠時運行速度越慢，故B錯誤；C.庫侖定律適用于真空中兩靜止點電荷之間的作用力；當帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對它們之間的作用力影響可以忽略時，可以看成點電荷，不是體積小就能看成點電荷，故C錯誤；D.電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢，故D正確.5、B【解析】

A．時間內(nèi)，F(xiàn)小于等于最大靜摩擦力，可知物塊處于靜止狀態(tài)，物塊受到的摩擦力始終與拉力大小相等，方向相反，所以摩擦力是變力，故A錯誤；

B．由圖可知，時間內(nèi)，拉力大于摩擦力，物塊做加速運動，時刻后，拉力小于摩擦力，物塊做減速運動物體受到的摩擦力為滑動摩擦力，大小保持不變，故B正確；

CD．從t1-t3時刻，拉力大于摩擦力，物塊做加速運動，t3時刻后，拉力小于摩擦力，物塊做減速運動，可知t3時刻物塊A的速度最大．t2時刻的拉力大于t3時刻的拉力，而t3時刻的速度大于t2時刻的速度，所以拉力的功率最大的時刻可能在t2時刻與t3時刻之間，不能判斷出t2時刻的功率一定最大，或t3時刻的功率一定最大，故CD錯誤．故選B.點睛：本題考查了學生的讀圖能力，能夠通過圖線得出整個過程中物塊的運動規(guī)律，并正確應用牛頓第二定律分析加速度的變化．6、D【解析】

小球正好能在豎直平面內(nèi)的做圓周運動(桿—球)，則剛好通過最高點時的速度，再根據(jù)動能定理求小球在最低點的速度和所受拉力F．【詳解】C、D、因為小球正好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則小球在圓周最高點桿提供支持力，小球的速度可以最小為零而剛好通過，滿足，小球從最高點到最低點的過程中由動能定理有：，解得：；故C錯誤，D正確.A、B、小球在最低點合力提供圓周運動向心力有，可得，故A、B均錯誤.故選D.【點睛】本題能抓住小球正好做圓周運動的臨界條件得出小球在最高點的速度是正確解題的突破口；掌握繩—球模型和桿—球的區(qū)別和聯(lián)系.7、BC【解析】A：小球的向心加速度大小為g，則a=v2RB：小球運動到最高點時，加速度方向豎直向下，加速度大小為g，處于完全失重狀態(tài)。故B項正確。C：當輕桿轉到水平位置時，向心加速度方向水平，對小球受力分析可得，輕桿對小球作用力的水平分量提供向心力，輕桿對小球作用力的豎直分量與重力抵消；則輕桿對小球作用力的方向不可能指向圓心O。故C項正確。D：輕桿在勻速轉動到最低點時，輕桿對小球作用力最大；則Fm-mg=mv8、AD【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個過程討論即可．解：1、加速度向上時，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內(nèi)的支持力F是增加的，1s﹣8s內(nèi)支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內(nèi)的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯誤；故選AD．【點評】超重和失重現(xiàn)象可以運用牛頓運動定律進行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．9、AB【解析】

小孩從靜止開始下滑的過程中，重力做功WG=mgh=25×10×2J=500J，A正確；支持力不做功為零，D錯誤；根據(jù)動能定理，合外力做的功等于動能的變化量，則W合=12m故本題選AB。10、AC【解析】

在月球表面，重力等于萬有引力，則得：；對于“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動過程，由萬有引力提供向心力得：；解得：，故A正確．“嫦娥三號”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，軌道半徑為r=R+h，則它繞月球做勻速圓周運動的速度大小為，故B錯誤．由上式得：月球的質(zhì)量為M=，月球的平均密度為ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度為，故C正確．設在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為v，則有：，即，故D錯誤．故選AC．【點睛】本題主要是考查了萬有引力定律及其應用；解答此類題目一般要把握兩條線：一是在星球表面，忽略星球自轉的情況下，萬有引力近似等于重力；二是根據(jù)萬有引力提供向心力列方程進行解答．11、BC【解析】試題分析：由于ab是皮帶傳動的兩輪邊緣上的點，所以a點與b點的線速度大小相等；因為ac是同軸轉動，所以ac的角速度相等，根據(jù)，則c點的線速度最大；三點角速度的關系是，選項BC正確?？键c：同軸轉動和皮帶傳動中角速度和線速度的關系。12、BC【解析】

小球做勻速圓周運動，靠重力和支持力的和提供向心力，結合牛頓第二定律列出向心力與線速度、角速度、向心加速度的表達式，從而進行求解．設支持力和豎直方向上的夾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，因為A、B圓運動的半徑之比為2:1，所以，，，AD錯誤B正確；從以上分析可知，根據(jù)幾何知識可知，故，由于機械能為動能和重力勢能之和，故EA∶EB=2∶1，C正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.7300.53200【解析】

（1）[1]．金屬絲的直徑：0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm。（2）[2]．遮光條的寬度：0.5cm+0.1mm×3=0.53cm；（3）[3]．所測阻值：20×10Ω=200Ω.14、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做勻速直線運動，因此小球平拋運動的初速度為：。（2）豎直方向上有：△y=2L=g′T2，解