北京市西城區(qū)第三十一中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末達標測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)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(yīng)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：（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、(本題9分)關(guān)于作用力和反作用力做功的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．當作用力做正功時，反作用力一定做負功B．當作用不做功時，反作用力也不做功C．作用力和反作用力做的功一定大小相等、正負相反D．作用力做正功時，反作用力也可以做正功2、把一個小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是（）A．重力、向心力B．小球受到的合力為零C．重力、容器壁的支持力D．重力、容器壁的支持力和向心力3、(本題9分)不同的地球同步衛(wèi)星，下列哪個物理量可能不同A．線速度大小 B．向心力大小 C．軌道半徑 D．加速度大小4、(本題9分)如圖所示是網(wǎng)球發(fā)球機，某次室內(nèi)訓(xùn)練時將發(fā)球機放置于某一豎直墻面前，然后向墻面發(fā)射網(wǎng)球。假定網(wǎng)球水平射出，某兩次射出的網(wǎng)球a，b運動軌跡如圖虛線所示，碰到墻面時與水平方向夾角分別為30°和60°、若不考慮網(wǎng)球在空中受到的阻力，則a、b兩球A．a(chǎn)球初速度較大 B．a(chǎn)球在空中飛行的時間較長C．a(chǎn)球碰到墻面時速度較大 D．a(chǎn)球速度變化量較大5、如圖所示，虛線MN為一小球在水平面上由M到N的運動軌跡，P是運動軌跡上的一點.四位同學(xué)分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙、丁來描述小球經(jīng)過P點時的速度方向.其中描述最準確的是()A．甲 B．乙 C．丙 D．丁6、(本題9分)某同學(xué)站在電梯底板上，如圖所示的圖像是計算機顯示的電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況（豎直向上為正方向）。根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（）A．在內(nèi)，電梯向上運動，該同學(xué)處于超重狀態(tài)B．在內(nèi)，電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)C．在內(nèi)，電梯處于勻速狀態(tài)，該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力D．由于物體的質(zhì)量未知，所以無法判斷超重、失重狀態(tài)7、一半徑為R的球形行星繞其自轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，若質(zhì)量為m的物體在該星球兩極時的重力為G0，在赤道上的重力為，則（）A．該星球自轉(zhuǎn)的角速度大小為B．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速率為C．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速率為D．放置于此星球表面緯度為60°處的物體，向心加速度大小為8、(本題9分)下列所給的圖象中能反映作直線運動的物體回到初始位置的是()A． B．C． D．9、一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的A放于B上。現(xiàn)在A和B正在一起豎直向上運動，如圖所示。當A、B分離后，A上升0.2m到達最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)A．A、B分離時B的加速度為gB．彈簧的彈力對B做功為零C．彈簧的彈力對B的沖量大小為6N·sD．B的動量變化量為零10、(本題9分)如圖所示，在動摩擦因數(shù)為0.2的水平面上有一質(zhì)量為3kg的物體被一個勁度系數(shù)為120N/m的壓縮輕質(zhì)彈簧突然彈開，物體離開彈簧后在水平面上繼續(xù)滑行了1.3m才停下來，下列說法正確的是(g取10m/s2)()A．物體開始運動時彈簧的彈性勢能Ep＝7.8JB．當物體速度最大時彈簧的壓縮量為x＝0.05mC．物體的離開彈簧時動能為7.8JD．當彈簧恢復(fù)原長時物體的速度最大11、物體做勻速圓周運動時,下列物理量中變化的是（）A．線速度 B．角速度 C．向心加速度 D．動能12、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上勻加速啟動，啟動過程的速度變化規(guī)律如圖所示，其中OA為過原點的一條直線，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則A．0~t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于mB．t1~t2時間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv2C．t1~t2時間內(nèi)汽車的功率等于t2以后汽車的功率D．t1~t2時間內(nèi)，汽車的平均速度等于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用如圖所示裝置來探究功和動能變化的關(guān)系，木板上固定兩個完全相同的遮光條A、B，用不可伸長的細線將木板通過兩個滑輪與彈簧測力計C相連，木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，軌道放在水平桌面上，P為小桶（內(nèi)有砂子），滑輪質(zhì)量、摩擦不計，重力加速度大小為g．（1）實驗中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是__________.（2）用游標卡尺測量遮光條的寬度d.（3）實驗主要步驟如下：①測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；②小桶P（內(nèi)有沙子）的質(zhì)量_________（填“需要”“不需要”）遠小于木塊（含遮光條）的質(zhì)量．③將木板左端與軌道左端對齊，靜止釋放木板，木板在細線拉動下運動，記錄彈簧測力計示數(shù)F及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的過程中木板動能的變化量ΔEk=______，合外力對木板做功W=________；（用字母M、t1、t2、d、L、F表示）④在小桶中增加砂子，重復(fù)③的操作，比較W、ΔEk的大小，得出實驗結(jié)論.14、（10分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）如圖是實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到O的距離分別為hA、hB、hC。已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，則打下B點時，重錘的動能表達式EkB=______。（2）在實驗過程中下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理不正確的是___。A．釋放重錘前，使紙帶保持豎直B．做實驗時，先接通打點計時器的電源再釋放重錘C．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式v=計算D．在利用公式mgh計算重錘重力勢能的減少量時，g應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣龋?）某同學(xué)在紙帶上選取計數(shù)點后測量它們到起始點O（初速度為零的點）的距離h，并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖中的哪一個____。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，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點平滑連接，在過圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強電場．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從水平軌道上A點由靜止釋放，小球運動到C點離開圓軌道后，經(jīng)界面MN上的P點進入電場(P點恰好在A點的正上方，如圖所示，小球可視為質(zhì)點，小球運動到C點之前電荷量保持不變，經(jīng)過C點后電荷量立即變?yōu)榱?．已知A、B間距離為2R，重力加速度為g，在上述運動過程中，求：（1）小球經(jīng)過C點的速度大?。?）小球經(jīng)過半圓軌道上與圓心O等高處D點的速度大?。?）電場強度E的大小（4）小球在圓軌道上運動時的最大速率16、（12分）(本題9分)如圖所示，在光滑水平桌面上，用手拉住長為L質(zhì)量為M的鐵鏈，使其1/3垂在桌邊．松手后，鐵鏈從桌邊滑下，取桌面為零勢能面．（1）求整條鐵鏈開始時的重力勢能為多少？（2）求鐵鏈末端經(jīng)過桌邊時運動速度是多少？17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平光滑直軌道ab與半徑為R=0.4m的豎直半圓形粗糙軌道bc相切，xab=3.2m，且d點是ab的中點．一質(zhì)量m=2kg的小球以v0=8m/s初速度沿直軌道ab向右運動，小球進入半圓形軌道后能通過c點，然后小球做平拋運動落在直軌道上的d點，則求：（1）小球在最高點對軌道的擠壓力；（2）通過軌道bc時克服摩擦力做功．

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、D【解析】作用力與反作用力是否做功，應(yīng)利用功的定義，在力的方向上是否有位移，相互作用的兩個物體，如果其中一個固定，另一個則可能做正功或負功，例如兩個同種電荷或異種電荷，D正確．2、C【解析】

AD.向心力是某個力或幾個力的合力提供的，在受力時不能說物體受到了向心力，故AD錯誤；B.小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，小球受到的合力提供了向心力不為零，故B錯誤；C.小球受到重力、以及光滑容器壁的支持力，且在重力和支持力合力的作用下做勻速圓周運動，故C正確。3、B【解析】

AC.同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以各個同步衛(wèi)星軌道半徑相同，線速度，所以所有地球同步衛(wèi)星線速度大小相同，故AC不符合題意；BD.向心加速度，所以加速度大小相同，但質(zhì)量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合題意，B符合題意；4、A【解析】

AB.在平拋運動過程中，有：h＝gt2；x=v0t；位移與水平方向夾角的正切值為：；速度與水平方向夾角的正切值為：。則有：tanβ=2tanα。在平拋運動中，有：h＝x?tanα＝。兩球碰到墻面時與水平方向夾角分別為30°和60°，所以，由h＝gt2可得：，初速度：，可得：，所以a的初速度較大，而飛行的時間較小。故A正確，B錯誤；C.由于末速度：可知，，所以兩球碰到墻面時速度相等，故C錯誤；D.a飛行的時間較小，由△v=g△t可知a速度變化量較小。故D錯誤；5、C【解析】試題分析：某一時刻對應(yīng)某一位置，此時的速度方向沿曲線上該點的切線方向，因此丙為P點的速度方向，故C正確，ABD錯誤．故選C．6、C【解析】

通過圖像分析物體的運動狀態(tài)，從而分析物體是超重還是失重問題。【詳解】B．在內(nèi)，電梯在加速上升，該同學(xué)對電梯底板的壓力大于他所受的重力處于超重狀態(tài)，B錯誤；C．在內(nèi)，電梯處于勻速狀態(tài)，此時該同學(xué)受力平衡，對電梯底板的壓力等于他所受的重力，C正確；AD．在內(nèi)，電梯在減速上升，該同學(xué)對電梯底板的壓力小于他所受的重力處于失重狀態(tài)，AD錯誤。故選C。7、ACD【解析】

A.在兩極，萬有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，聯(lián)立兩式解得ω=，故A正確．BC.根據(jù)G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B錯誤，C正確．D.處于星球表面緯度為60°處的物體，繞地軸轉(zhuǎn)動的半徑r=Rcos60°＝R，則向心加速度a=rω2＝R?＝，故D正確．故選ACD．8、ACD【解析】

A．由圖可知，物體開始和結(jié)束時的縱坐標均為0，說明物體又回到了初始位置，故A正確；B．由圖可知，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，故B錯誤；C．物體第1s內(nèi)的位移沿正方向，大小為2m，第2s內(nèi)位移為2m，沿負方向，故2s末物體回到初始位置，故C正確；D．物體做勻變速直線運動，2s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，故D正確；故選ACD。9、ABC【解析】

A、由分離的條件可知，A、B物體分離時二者的速度、加速度相等，二者之間的相互作用力為0，對A分析可知，A的加速度，所以B的加速度為g，故A正確；B、A、B物體分離時彈簧恢復(fù)原長，A到最高點彈簧恢復(fù)原長，從A、B分離起至A到達最高點的這一過程中彈簧的彈性勢能變化為零，所以彈簧對B做的功為零，故B正確；CD、A、B物體分離后A做豎直上拋運動，可知豎直上拋的初速度，上升到最高點所需的時間：，由運動的對稱性可知此時B的速度為2m/s，方向豎直向下，對B在此過程內(nèi)用動量定理(規(guī)定向下為正方向)得：，解得彈簧的彈力對B的沖量大小為：，B的動量變化量為，故C正確，D錯誤；故選ABC。10、BC【解析】

AC.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，物體離開彈簧后在水平面上滑行了x1=1.3m，知物體離開彈簧時的動能為Ek=μmgx1=0.2×3×10×1.3J=7.8J設(shè)彈簧開始的壓縮量為x0，則開始運動時彈簧的彈性勢能Ep=μmg(x0＋x1)＝7.8J＋μmgx0＞7.8J故選項A不合題意，選項C符合題意；B.當物體速度最大時，物體受的合外力為零，彈簧彈力與摩擦力平衡，即：kx=μmg解得物體速度最大時彈簧的壓縮量x=μmgk=0.2×3×10故選項B符合題意；D.物體在彈簧恢復(fù)原長之前，壓縮量為x=0.05m時速度最大，故選項D不合題意。11、AC【解析】

A.做勻速圓周運動的物體線速度方向不斷變化，選項A正確；B.做勻速圓周運動的物體角速度不變，選項B錯誤；C.做勻速圓周運動的物體向心加速度方向不斷變化，選項C正確；D.做勻速圓周運動的物體速度大小不變，則動能不變，選項D錯誤.12、BC【解析】

A.0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運動，加速度，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-Ff=ma，解得牽引力F=Ff+m，故A錯誤。B.從t1時刻起汽車的功率保持不變，t2時刻達到最大速度，則功率為P=Ffv2，選項B正確；C.從t1時刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在t1～t2時間內(nèi)的功率等于t2以后的功率，故C正確。D.t1～t2時間內(nèi)，汽車做變加速直線運動，平均速度不等于，故D錯誤。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、平衡木板受到的摩擦力不需要FL【解析】

第一空.為了使繩子拉力充當合力，即細線拉力做的功等于合力對小車做的功應(yīng)先平衡摩擦力；第二空.測量木板（含遮光條）的質(zhì)量M，測量兩遮光條間的距離L，按圖正確連接器材；由于有彈簧秤能夠測量拉力，所以沒有必要使小桶P的總質(zhì)量遠小于木板的質(zhì)量；第三空.遮光條B、A先后經(jīng)過光電門的時間為t1、t2，則遮光條B、A通過光電門的速度分別為，，則動能的變化為：.第四空.合力所做的功就是繩子拉力做的功，W合=FL.14、CA【解析】

第一空.由勻變速直線運動規(guī)律可知，B的速度等于AC段的平均速度，；所以打下B點時，重錘的動能表達式第二空.A.釋放重錘前，為了減小阻力的影響，使紙帶保持豎直，故A正確；B.實驗時，為了讓打點計時盡量在紙帶上打更多的點，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故B正確；C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可以根據(jù)紙帶上某段時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出．不能根據(jù)公式v=計算，故C錯誤；D.用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當?shù)氐闹亓铀俣龋蔇正確；第三空.若機械能守恒，有，則，可知v2-h圖線為過原點的一條傾斜直線。A.A選項圖是為過原點的一條傾斜直線，故A正確；BC.BC選項圖是為沒有過原點的一條傾斜直線，故BC錯誤；D.C選項圖是為過原點的一條曲線，故D錯誤。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）；（2）；(3)；(4