北京市中央民大附中2022年物理高一下期末考試試題含解析

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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。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)一架超音速戰(zhàn)斗機(jī)以2.5馬赫的速度(音速的2.5倍)沿直線從空中掠過，下邊的人們都看呆了，一會(huì)兒眾說紛紜，其中說法正確的是()A．這架飛機(jī)的加速度真大B．這架飛機(jī)速度真大C．這架飛機(jī)的加速度變化真大D．這架飛機(jī)的速度變化真大2、(本題9分)質(zhì)量為的鉛球從一定高度自由下落后進(jìn)入足夠深的泥潭中之后做減速運(yùn)動(dòng)若鉛球在泥潭中受到的阻力大小恒為,則鉛球在泥潭中下降的過程中（）A．鉛球的動(dòng)能減少B．鉛球的機(jī)械能減少C．鉛球的機(jī)械能減少D．鉛球的重力勢(shì)能減少3、(本題9分)對(duì)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度B．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度C．合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向D．由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小和方向4、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧其上端固定在升降機(jī)的天花板上，下端掛一小球，在升降機(jī)勻速豎直下降過程中，彈簧的長度為l，小球相對(duì)于升降機(jī)靜止．若升降機(jī)突然停止運(yùn)動(dòng)，設(shè)空氣阻力可忽略不計(jì)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，且小球不會(huì)與升降機(jī)的內(nèi)壁接觸，則以地面為參照系，對(duì)于彈簧的長度第一次減小到l之前的過程，小球的()A．速度逐漸減小，加速度逐漸減小B．速度逐漸增小，加速度逐漸減大C．速度逐漸先減小后增大，加速度先減小后增大D．速度逐漸先減小后增大，加速度先增大后減小5、(本題9分)如圖所示，長方形物體各個(gè)面與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，使物體以甲、乙、丙三種方式在水平地面上滑行，物體受到的摩擦力分別為F甲A．F甲B．F甲C．F甲D．F甲6、(本題9分)冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大靜摩擦力為運(yùn)動(dòng)員重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運(yùn)動(dòng)員，其安全速度的最大值是（）A． B． C． D．7、(本題9分)如圖所示，一滑塊從足夠長的粗糙斜面上的某位置以大小為10m/s的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，斜面的傾角為37°，滑塊向上運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為10m/s2。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是A．滑塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為1sB．滑塊向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為10mC．斜面與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5D．滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到速度大小再次為10m/s所用的時(shí)間為2s8、(本題9分)把一個(gè)架在絕緣座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示，這時(shí)導(dǎo)體（）A．導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零B．A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高C．A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等D．導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)線從A端指向B端9、(本題9分)如圖所示，光滑斜面固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端，另一端與物塊相連，彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)?，F(xiàn)將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。則物塊A．從A到O，物塊動(dòng)能一直減小B．從O到B，物塊動(dòng)能一直減小C．從A到O，物塊彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量D．從O到B，物塊動(dòng)能的減少量小于彈性勢(shì)能的增加量10、(本題9分)如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為的物體，在與水平方向成角的恒定拉力作用下運(yùn)動(dòng)，則在時(shí)間內(nèi)（）A．重力的沖量為B．拉力的沖量為C．拉力的沖量為D．物體動(dòng)量的變化量等于11、(本題9分)某同學(xué)將質(zhì)量為1kg的物體由靜止豎直向上提升到1m時(shí)，物體的速度為2m/s，g取10m/s2,則：A．合外力做功12J B．合外力做功2JC．物體克服重力做功12J D．手對(duì)物體的拉力做功12J12、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一絕緣細(xì)線一端拉著帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢(shì)能一定最小B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，細(xì)線的拉力一定最小C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置：(1)現(xiàn)把兩個(gè)小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時(shí)碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時(shí)落到地面。這個(gè)實(shí)驗(yàn)________________A．只能說明平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．只能說明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時(shí)說明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進(jìn)行改裝，可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實(shí)驗(yàn)原理和簡要步驟如下：A．用天平測(cè)出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應(yīng)是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點(diǎn)（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點(diǎn)O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點(diǎn)，重復(fù)多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點(diǎn)位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長度。請(qǐng)按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_________（用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）14、（10分）如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_____A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量D．用手托穩(wěn)重物，釋放重物后，再接通電源（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_____。A．OA、AD和EG的長度B．OC、BC和CD的長度C．BD、CF和EG的長度D．AC、BD和EC的長度（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是_____A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過消除空氣阻力和摩擦阻力的影響來消除該誤差（4）某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機(jī)械能是否守恒，若實(shí)驗(yàn)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圖象是圖中的哪一個(gè)_____。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，一顆質(zhì)量為的子彈以水平速度擊穿一個(gè)靜止于光滑水平面上的沙箱后，速度減小為已知沙箱的質(zhì)量為求：（1）沙箱被擊穿后的速度v＇的大??；（2）此過程中產(chǎn)生的焦耳熱。16、（12分）(本題9分)一個(gè)物體從離地面20m高處以10m/s的初速度水平拋出，不計(jì)空氣的阻力，求：（1）物體從拋出到落地所用時(shí)間；（2）物體落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離大?。╣=10m/s2）17、（12分）(本題9分)2018年世界杯正在俄羅斯進(jìn)行，在西班牙與葡萄牙的比賽中，C羅把質(zhì)量是500g的足球踢出后，某人觀察它在空中的飛行情況，估計(jì)上升的最大高度是10m，在最高點(diǎn)的速度為20m/s。請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)，計(jì)算C羅踢球時(shí)對(duì)足球做的功。

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】試題分析：以超音速飛行，指的是速度大，速度變化大指的是速度改變了且變化量較大，加速度大指的速度變化快，所以只有選項(xiàng)B正確，其它選項(xiàng)均錯(cuò)誤；考點(diǎn)：速度、加速度2、D【解析】在鉛球減速下降高度為h的過程中，鉛球受重力和阻力，運(yùn)用動(dòng)能定理得：（mg-F）h=△Ek由于鉛球動(dòng)能是減小的，所以鉛球動(dòng)能減少（F-mg）h，故A錯(cuò)誤．根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系得：WG=-△Ep=mgh，鉛球的重力勢(shì)能減少了mgh，因機(jī)械能等于重力勢(shì)能與動(dòng)能之和，所以鉛球的機(jī)械能減少（F-mg）h+mgh=Fh，故BC錯(cuò)誤，故D正確．故選D．點(diǎn)睛：解這類問題的關(guān)鍵要熟悉功能關(guān)系，也就是什么力做功量度什么能的變化，并能建立定量關(guān)系．我們要正確的對(duì)物體進(jìn)行受力分析，能夠求出某個(gè)力做的功．3、C【解析】

A.合運(yùn)動(dòng)的速度不一定大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度，可能小于或等于分速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.合運(yùn)動(dòng)的速度不一定大于其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度，可能小于或等于分速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，選項(xiàng)C正確；D.由兩個(gè)分速度的大小和方向才可以確定合速度的大小和方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.4、D【解析】

升降機(jī)突然停止運(yùn)動(dòng)，小球由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，是做簡諧運(yùn)動(dòng)，對(duì)于彈簧的長度第一次減小到l之前的過程：①下降階段，彈簧的彈力逐漸增大，小球的合力方向豎直向上，與速度方向相反，小球的速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律得知，其加速度逐漸增大；②上升階段，彈簧的彈力逐漸減小，小球的合力方向豎直向上，與速度方向相同，小球的速度逐漸增加，根據(jù)牛頓第二定律得知，其加速度逐漸減??；即小球先向下做加速度不斷增加的減速運(yùn)動(dòng)，然后向上做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，D正確．5、A【解析】

根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式：F=μFN，其中6、B【解析】

由題意可知，最大靜摩擦力為重力的k倍，所以最大靜摩擦力等于kmg，設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大的速度為v，則：，解得：安全速度的最大值．故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】運(yùn)動(dòng)員在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由運(yùn)動(dòng)員受到的冰給運(yùn)動(dòng)員的靜摩擦力提供的，能夠提供的最大的向心力就是最大靜摩擦力，此時(shí)的速度就是最大的速度．7、AC【解析】

A、滑塊上滑做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由速度公式可得減速時(shí)間為t上=v0a上=1010=1s，A正確。B、勻減速的位移為x=v【點(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的應(yīng)用，要求能正確得到上滑和下滑的加速度不同。8、AC【解析】

枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面。A.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A符合題意；B.A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B不符合題意；C.A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C符合題意；D.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，則無電場(chǎng)線可言，選項(xiàng)D不符合題意；9、BC【解析】

A.從A到O，物體初速度為零，后來開始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增加；當(dāng)彈簧沿斜面向上的彈力等于重力沿斜面向下分量時(shí)，物體加速度為零，速度最大，動(dòng)能最大；繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)到O，彈簧沿斜面向上的彈力小于重力沿斜面向下分量，物體加速度沿斜面向下，速度減小，動(dòng)能減小。故A錯(cuò)誤。B.彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)，從O到B，彈簧彈力沿斜面向下，物體加速度沿斜面向下，物體減速，動(dòng)能一直減小到零，B正確。C.物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過程中，彈性勢(shì)能減小，重力勢(shì)能、動(dòng)能增加，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量，C正確。D.從O到B，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，動(dòng)能減小量等于彈性勢(shì)能增加量與重力勢(shì)能增加量之和，所以物塊動(dòng)能的減少量大于彈性勢(shì)能的增加量，D錯(cuò)誤。10、BD【解析】重力的沖量，故A錯(cuò)誤；拉力的沖量，所以B正確，C錯(cuò)誤；各力的沖量，根據(jù)動(dòng)量定理知，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，則動(dòng)量的變化量為，所以D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道沖量等于力與時(shí)間的乘積，知道合力的沖量等于動(dòng)量的變化量．11、BD【解析】

AB.合外力的功等于物體動(dòng)能的變化量，，A錯(cuò)誤B正確。CD.克服重力做功，因?yàn)楹狭ψ龉?J，所以手對(duì)物體做功為，C錯(cuò)誤D正確。12、AD【解析】

A項(xiàng)：從b到a，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最小，故A正確；B、C項(xiàng)：小球在電場(chǎng)中受到重力和豎直向上的電場(chǎng)力作用，當(dāng)重力大于電場(chǎng)力時(shí)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，合力做負(fù)功，速度減小，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大，動(dòng)能最大；當(dāng)重力等于電場(chǎng)力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，細(xì)線拉力大小保持不變，當(dāng)重力小于電場(chǎng)力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度最小，故BC錯(cuò)誤；D項(xiàng)：、當(dāng)小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的電勢(shì)能最小，機(jī)械能最大，所以小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時(shí)落地，可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同，即平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)不能得出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。A．只能說明平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．只能說明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，與分析相符，故B項(xiàng)正確；C．不能說明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．能同時(shí)說明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時(shí)速度方向水平，從而做平拋運(yùn)動(dòng)；②[4].碰撞過程動(dòng)量守恒，則m1v0=m1v1+m1v1，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：m1v0?t=m1v1?t+m1v1?t，則m1?OP=m1?OM+m1?ON[5].若碰撞為彈性碰撞，則，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間的平方得則得：m1?OP1＝m1?OM1+m1?ON1．14、ABBBB【解析】

第一空.A、重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，這樣能減少空氣阻力的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，A正確；B、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦，圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，B正確；C、因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中比較的是mgh、12D、因?yàn)榧垘н\(yùn)動(dòng)過程很短暫，釋放重物前，應(yīng)先接通電源，否則打出的點(diǎn)跡過少，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，D錯(cuò)誤。第二空.要能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需求解出一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的速度，和從O點(diǎn)到該點(diǎn)的距離，而在計(jì)算計(jì)時(shí)點(diǎn)的速度時(shí)，是利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中某一段的中間