北京市豐臺區(qū)2021-2022學年物理高一第二學期期末考試模擬試題含解析

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、(本題9分)牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運用嚴密的邏輯推理，建立了萬有引力定律．在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓A．接受了胡克等科學家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想B．根據(jù)“月一地檢驗”，地球?qū)υ铝恋囊εc太陽對行星的引力不屬同種性質(zhì)的力C．根據(jù)F=ma和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進而得出F∝m1m2D．根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小2、(本題9分)如圖甲所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的最大值為20Ω。當只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，得到電壓表和電流表示數(shù)關(guān)系如圖乙所示；當只閉合開關(guān)S、S2，移動滑動變阻器的滑片P，得到小燈泡L的伏安特性曲線如圖丙所示。則下列正確的是A．E=6VB．R2=0.1ΩC．當小燈泡L兩端的電壓為2.0V時，小燈泡的電阻為10ΩD．只閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器的滑片從最左端向右移動過程中，滑動變阻器消耗的功率先變大后變小3、(本題9分)如圖所示，一個長為，質(zhì)量為的長方形木板，靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點），以水平初速度，從木板的左端滑向另一端，設物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，當物塊與木板達到相對靜止時，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為，木板相對地面的位移為，則在此過程中（）A．摩擦力對物塊做功為B．摩擦力對木板做功為C．木板動能的增量為D．系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為4、如圖所示，某人游珠江，他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳ィ懈魈幩魉俣认嗟龋芜^的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A．水速大時，路程長，時間長B．水速大時，路程長，時間短C．水速大時，路程長，時間不變D．路程、時間與水速無關(guān)5、(本題9分)唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過一條寬150m的河，他們在靜水中劃船的速度為5m/s，現(xiàn)在他們觀察到河水的流速為4m/s，對于這次劃船過河，他們有各自的看法，其中正確的是A．唐僧說：我們要想到達正對岸就得船頭正對岸劃船B．悟空說：我們要想節(jié)省時間就得朝著正對岸劃船C．沙僧說：我們要想少走點路就得朝著正對岸劃船D．八戒說：今天這種情況我們是不可能到達正對岸的6、(本題9分)如圖所示，圓錐擺的擺長為L，擺角為α，質(zhì)量為m的擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則A．擺線的拉力為B．擺球的向心加速度為C．其運動周期為D．其運動周期為7、(本題9分)一個重為mg的物體在外力F作用下，從靜止開始沿一條豎直平面內(nèi)的直線斜向下運動，直線軌跡與豎直方向成30°角，不計空氣阻力，則該物體機械能大小的變化可能是A．若，則物體運動過程中機械能守恒B．若，則物體運動過程中機械能可能增大，也可能減小C．若，則物體運動過程中機械能一定越來越大D．若，則物體運動過程中機械能一定越來越大8、同步衛(wèi)星A的運行速率為V1，向心加速度為a1，運轉(zhuǎn)周期為T1；放置在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V2，向心加速度為a2，運轉(zhuǎn)周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星C的速率為V3，向心加速度為a3，動轉(zhuǎn)周期為T3。比較上述各量的大小可得（）A．T1=T2>T3 B．V3>V2>V1 C．a(chǎn)1<a2=a3 D．a(chǎn)3>a1>a29、(本題9分)宇宙中兩顆相距較近的天體稱為“雙星”,它們以兩者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動,而不至于因萬有引力的作用吸引到一起．設兩者的質(zhì)量分別為m1和m2且則下列說法正確的是()A．兩天體做圓周運動的周期相等B．兩天體做圓周運動的向心加速度大小相等C．m1的軌道半徑大于m2的軌道半徑D．m2的軌道半徑大于m1的軌道半徑10、無人機在某段飛行過程中，通過機載傳感器描繪出運動的圖象，圖甲是沿水平方向的x-t圖象，圖乙是沿豎直方向的v-t圖象，在0~3s內(nèi)（）A．無人機在水平方向做勻加速直線運動B．無人機在豎直方向做勻加速直線運動C．無人機的運動軌跡為拋物線D．t=3s時無人機的速度大小為5m/s11、(本題9分)如圖所示，相同質(zhì)量的三個物塊同時由靜止開始，分別沿著底邊長度相同而傾角不同的固定斜面a、b、c由頂端滑到底端，則下列敘述正確的是（）A．若物塊與斜面間的動摩擦因素相同，則三個物塊損失的機械能相同B．若物塊到達底端時的動能相同，則物塊與斜面c之間的動摩擦因素最大C．若斜面光滑，則在斜面c上運動的物塊一定最后到達斜面底端D．若斜面光滑，則三個物塊一定同時運動到斜面底端12、(本題9分)向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂為a、b兩塊．若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則()A．b的速度方向一定不與與原速度方向相同B．從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離不一定比b的大C．a(chǎn)、b一定同時到達地面D．炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小無法比較二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，小明在塑料器皿的中心放一圓柱形電極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極，在兩電極之間加入導電的液體，整個容器放置在蹄形磁鐵之間，電路連接如圖所示。若電源的電動勢為，內(nèi)阻為，限流電阻，塑料容器中兩電極之間液體的等效電阻為，當開關(guān)S閉合穩(wěn)定工作后，液體將旋轉(zhuǎn)起來（液體可視為電動機），電壓表的示數(shù)為，問：(1)從上往下俯視，液體將_________旋轉(zhuǎn)；（填“順時針”或“逆時針”）(2)通過電源的電流為多大______？14、（10分）(本題9分)某研究性學習小組分別用如圖甲所示的裝置進行以下實驗：“探究加速度與合外力的關(guān)系”裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進行多次實驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．(1)為了減小實驗誤差，下列做法正確的是_______A．需平衡小車的摩擦力B．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕D．先釋放小車，后接通打點計時器的電源(1)某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖1所示的一條過坐標原點的斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應為_____；A．1MB．1(3)圖3為上述實驗中打下的一條紙帶，A點為小車剛釋放時打下的起始點，每兩點間還有四個計時點未畫出，測得AB=1.0cm、AC=8.0cm、AE=31.0cm，打點計時器的頻率為50Hz，則小車的加速度______m/s1．三、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)觀測到某一衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星距地面的高度為h．已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為求：（1）衛(wèi)星繞地球運行時速度v；（2）衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的周期T．16、（12分）一質(zhì)量m＝2kg的物體在豎直向上的恒定拉力F作用下由靜止豎直向上運動h＝2m，這時物體的速度大小v＝5m/s忽略空氣阻力取g＝10m/s2，求該過程中:(1)物體克服重力做的功WG(2)拉力F對物體做的功WF17、（12分）“沖關(guān)”類節(jié)目中有這樣一個環(huán)節(jié)，選手遇到一個人造山谷AOB，BC段是長為l=2m的水平跑道，選手需要自A點水平躍出沖上水平跑道，其中AO是高h=3.6m的豎直峭壁，OB是以A點為圓心的弧形坡，∠OAB=60°，選手可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s2.（1）選手從A點躍出后經(jīng)多次時間落到水平跑道上？（2）若要落在BC段上，選手的速度應該滿足什么范圍？

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、A【解析】

在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即F∝m的結(jié)論；同時牛頓接受了平方反比猜想，再根據(jù)牛頓第三定律進而得出F∝m1m2；然后進行月地檢驗，進一步得出該規(guī)律適用與月地系統(tǒng)；但牛頓沒有測出比例系數(shù)G；而是在提出萬有引力定律后100多年，后來卡文迪許利用扭稱測量出萬有引力常量G的大小，故A正確，而BCD說法錯誤；故選A．2、D【解析】

AB．只閉合開關(guān)S、S1時，由閉合電路歐姆定律可得，電壓表和電流表示數(shù)關(guān)系對應的表表達式為，與圖乙對比可得：、；解得：、．故AB兩項錯誤．C．由圖丙得，當小燈泡L兩端的電壓為2.0V時，流過燈泡的電流為0.4A，小燈泡的電阻．故C項錯誤．D．只閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器消耗的功率；滑動變阻器的最大值為20Ω，滑動變阻器的滑片從最左端向右移動過程中，滑動變阻器消耗的功率先增大后減小．故D項正確．3、A【解析】

A.木塊運動的位移x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為Wf=?μmg(s+d)，故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運動方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為W=μmgs，故B錯誤；C.根據(jù)動能定理可知，木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故C錯誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為μmgd，故D錯誤．故選A【點睛】先求出木塊相對于地面的位移，根據(jù)恒力做功公式求出摩擦力對木塊做的功；分析木板受到摩擦力的方向與位移方向的關(guān)系，判斷摩擦力對木板做功的正負；根據(jù)動能定理求解木板動能的增量；系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移．4、C【解析】

本題考查的是合運動和分運動之間的關(guān)系：合運動與分運動之間存在如下的特點：(1)獨立性原理：各個分運動之間相互獨立，互不影響．(2)等時性原理，合運動與分運動總是同時開始，同時結(jié)束人在游泳過河時，渡河方向的速度不受水流速度的影響，因此渡河時間不變，水速越大，水平方向的位移越大，則合位移越大，即路程越大，因此C正確ABD錯誤5、B【解析】試題分析：當靜水速度垂直于河岸時，渡河的時間最短，為：t=d考點：運動的合成和分解6、D【解析】

A.小球的受力如圖所示小球受重力mg和繩子的拉力F，因為小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，靠合力提供向心力，根據(jù)平行四邊形定則知，拉力為：，故A錯誤。B.拉力與重力的合力沿水平方向提供向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：．故B錯誤；CD.小球做圓周運動根據(jù)牛頓第二定律得：小球運動的周期為：故C錯誤D正確。7、ABD【解析】

A.因為物體做直線運動，拉力F和重力的合力與運動軌跡在同一直線上，當外力時，的方向垂直于運動的直線，不做功，A正確；BC.當大于小于時，F(xiàn)的方向不可能與軌跡垂直，或斜向上或斜向下。因此可能做正功，也可能做負功，機械能可能增大，也可能減小，B正確，C錯誤。D.若時的方向與運動軌跡成銳角，故一定要做正功，機械能越來越大，D正確。8、AD【解析】

A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T2＝T2。根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T2＞T2．故A正確。B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式v，所以V2＞V2，故B錯誤。CD、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運動公式a，得a2＞a2，同步衛(wèi)星2與人造衛(wèi)星2，都是萬有引力提供向心力，所以a，由于r2＞r2，由牛頓第二定律，可知a2＞a2．故C錯誤、D正確。故選：AD。9、AD【解析】雙星圍繞兩者連線上的某一點做勻速圓周運動，故兩者周期相同，所以A正確；雙星間萬有引力提供各自圓周運動的向心力有：m1a1=m2a2，因為兩星質(zhì)量不等，故其向心加速度不等，所以B錯誤；雙星圓周運動的周期相同故角速度相同，即有：m1r1ω2＝m2r2ω2，所以m1r1=m2r2，又因為m1＞m2，所以r1＜r2，所以C錯誤，D正確．故選AD．10、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t圖象知，無人機在水平方向做勻速直線運動，速度為3m/s，故A錯誤。B、由豎直方向的v-t圖象知，無人機在豎直方向做勻加速直線運動，加速度a=m/s2，故B正確。C、無人機在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，所以無人機的運動軌跡為拋物線，故C正確。D、t=3s時，無人機vx=3m/s，vy=4m/s，無人機的速度v==5m/s，故D正確。11、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg與θ角無關(guān)，所以若物塊與斜面間的動摩擦因素相同，則三個物塊損失的機械能相同，故A正確；B.由動能定理可得，物塊到達底端時的動能E物塊到達底端時的動能相等，因為c初位置最高，說明物塊與斜面c之間摩擦力做功最多，而底邊長度相同，所以物塊與斜面c之間的動摩擦因素最大，故B正確；CD.若斜面光滑，由運動學公式可知：L解得：t=當θ=45°時，用時最短，由于不知道三個斜面的傾角，所以無法在哪個斜面上的物體先到達底端，故CD錯誤。12、BC【解析】物體在炸成兩塊時，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由動量守恒定律可知，b的速度方向可能與原速度方向相同、相反或為零，但a和b兩塊的動量變化一定大小相等，方向相反，A錯誤D正確；在爆炸后，a和b在豎直方向做自由落體運動，二者在空中運動時間相等，同時到達地面，由于a和b的水平速度關(guān)系未知，所以二者落地時的水平距離關(guān)系不能確定，選項B錯誤C正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、逆時針轉(zhuǎn)動0.3A【解析】

(1)[1]逆時針轉(zhuǎn)動，因為通電液體在磁場中受到磁場力（安培力）的作用，根據(jù)左手定則可以判斷液體在磁場力作用下會逆時針轉(zhuǎn)動。(2