2021-2022學年北京市東城區(qū)第五十五中學物理高一第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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)如圖所示，a、b、c、d、e五條實線為電場中的等勢面，相鄰兩個等勢面間的電勢差相等，且等勢面b的電勢為零．一個帶電的粒子僅在靜電力作用下從A點運動到B點，其在A點的動能為10J，到達B點時的動能為30J．在此過程中，粒子動能是27.5J時的電勢能為A．-2.5J B．2.5J C．12.5J D．-12.5J2、下列說法正確的是A．瞬時速度是矢量，平均速度是標量B．做直線運動的物體，位移大小可能等于路程C．做曲線運動的物體，所受的合力可能為零D．做曲線運動的物體，可能處于平衡狀態(tài)3、(本題9分)如圖，一物體停在勻速轉動圓筒的內壁上，如果圓筒的角速度增大，則（）A．物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B．物體所受彈力增大，摩擦力減小了C．物體所受彈力和摩擦力都減小了D．物體所受彈力增大，摩擦力不變4、(本題9分)如圖所示,細線連接小球,與豎直方向的夾角為,與輕質彈簧相連,水平,小球靜止．不計空氣阻力．則（）A．在剪斷線后的一小段時間內,小球的加速度B．在剪斷線后的一小段時間內,小球的加速度C．剪斷線后的一小段時間內,小球先豎直向下做直線運動,然后做曲線運動D．剪斷線后,小球從O點至A點正下方的運動過程中,小球的機械能先增加后減少5、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在不同軌道上繞地球做勻速圓周運動，下列正確的是：A．軌道半徑越大，所受向心力越大 B．軌道半徑越大，運行的角速度越大C．軌道半徑越大，運行的線速度越大 D．軌道半徑越大，運行的周期越大6、質量為1500kg的汽車在平直的公路上運動，v－t圖象如圖所示，下列選項中哪個不能求出()A．0～25s內合外力對汽車所做的功B．前25s內汽車的平均速度C．15～25s內汽車的加速度D．15～25s內汽車所受的阻力7、(本題9分)如圖所示，長為L=4m的傳送帶的速度是5m/s，現將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數μ=0.2，電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪的過程中，（g=10m/s2）下列說法中正確的是()A．摩擦產生的熱量為12JB．小物體獲得的動能為8JC．摩擦產生的熱量為8JD．小物體獲得的動能為12.5J8、質量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動能增加了 B．物體的機械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢能減少了mgh9、如圖所示，長為L=4m的傳送帶的速度是5m/s，現將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動摩擦因數μ=0.2，g＝10m/s2，電動機帶動皮帶將物體從左輪運送到右輪的過程中，下列說法中正確的是()A．傳送帶對小物體做功為8JB．小物體獲得的動能為12.5JC．摩擦產生的熱量為12JD．電動機由于傳送物體多消耗的能量為25J10、(本題9分)如圖所示，在同一軌道平面上，有繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星a、b、c某時刻在同一直線上，則（）A．經過一段時間，它們將同時第一次回到原位置B．衛(wèi)星a的角速度最大C．衛(wèi)星b的周期比c小D．衛(wèi)星c受到的向心力最小11、(本題9分)如圖所示為家用洗衣機的脫水桶，當它高速旋轉時，能把衣物甩干。根據我們所學的知識，敘述正確的是A．脫水桶高速運動時，水受到與運動方向一致的合外力作用飛離衣物。B．脫水桶高速運動時，衣物上的水由于慣性，通過小孔，飛離脫水桶。C．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現衣物集中堆放在桶的中央。D．通過脫水流程，打開洗衣機，發(fā)現衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近。12、如圖所示，水平地面上停放一質量為3m的木板C，質量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個整體一起運動。已知木板C與水平地面間的動摩擦因數為μ，滑塊A、B與木板間的動摩擦因數分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運動時的加速度大小為μgB．木板C加速運動時的加速度大小為2μgC．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)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系”裝置中，小車質量為M，砂桶和砂子的總質量為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．現保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量m進行多次實驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數）．(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．砂桶和砂的總質量要遠小于小車的質量C．滑輪摩擦足夠小，繩的質量要足夠輕D．先釋放小車，后接通打點計時器的電源(1)某同學根據實驗數據畫出了圖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/s1．14、（10分）(本題9分)在驗證機械能守恒定律的實驗中,由于打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過時受到較大阻力,則結果（）A．mgh>mv2 B．mgh<mv2C．mgh=mv2 D．以上都有可能三、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)為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列設想：取一個與水平方向夾角為θ=60°、長為L1=2m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為L2=m的水平軌道BC相連，然后在C處設計一個豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道上D處，如圖所示.現將一個小球從距A點高為h=0.9m的水平臺面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點時小球的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下.已知小球與AB和BC間的動摩擦因數均為μ=，g取10m/s2.（1）求小球初速度v0的大?。唬?）求小球滑過C點時的速率vC；（3）要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應該滿足什么條件？16、（12分）(本題9分)如圖所示，固定斜面的傾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力將質量m=1kg的物塊從斜面底端由靜止開始拉動，t=2s后撤去該拉力，整個過程中物塊上升的最大高度h=2.5m，物塊與斜面間的動摩擦因數μ=.重力加速度g=10m/s2.求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的大小.17、（12分）(本題9分)三維彈球是Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小王同學受此啟發(fā)，在學校組織的趣味運動會上，為大家提供了一個類似的彈珠游戲．如圖所示，將一質量為的小彈珠可視為質點放在O點，用彈簧裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB進入水平桌面BC，從C點水平拋出．已知半圓型軌道OA和AB的半徑分別為，，BC為一段長為的粗糙水平桌面，小彈珠與桌面間的動摩擦因數為，放在水平地面的矩形墊子DEFG的DE邊與BC垂直，C點離墊子的高度為，C點離DE的水平距離為，墊子的長度EF為1m，求：若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，在B位置小彈珠對半圓軌道的壓力；若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，小彈珠從C點水平拋出后落入墊子時距左邊緣DE的距離；若小彈珠從C點水平拋出后不飛出墊子，小彈珠被彈射裝置彈出時的最大初速度．

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】

由能量關系可知，粒子運動過程中只有電場力做功，則粒子的電勢能與動能之和守恒，則粒子在b等勢面時總能量為15J，則此過程中，粒子動能是27.5J時的電勢能為15J-27.5J=-12.5J，故選D.2、B【解析】

A.瞬時速度和平均速度都是矢量，故A錯誤。B.當物體做單方向的直線運動時，位移的大小等于路程，故B正確。CD.曲線運動的速度方向是沿著切線方向，時刻在改變，一定是變速運動，一定有加速度，合力一定不為零，不能處于平衡狀態(tài)，故CD錯誤。3、D【解析】運動過程中，在豎直方向上受力平衡，即重力大小等于摩擦力大小，所以當圓筒的角速度增大后，豎直方向上仍處于平衡狀態(tài)，故摩擦力大小仍等于重力大小，不變化，物體受到的支持力即彈力充當向心力，根據公式a=ω4、D【解析】對O點進行受力分析，如圖所示：根據平衡條件可以得到：，可以得到：，A、當在剪斷線后的瞬間，立刻消失，則小球只受到重力和繩OB的拉力，二者的合力產生加速度，根據牛頓第二定律可以得到：，故剪斷線后的瞬間，小球的加速度為：，故選項AB錯誤；C、剪斷線瞬間，立刻消失，但是由于彈簧彈力在作用，拉力瞬間沒有消失，小球在與重力作用小沿二者合力方向運動，即小球先二者合力方向（斜向左下方）運動，然后在做曲線運動，故選項C錯誤；D、剪斷線后，小球先在與重力的合力作用下向斜向左下方運動，此時二者的合力做正功，小球的機械能增加，然后做曲線運動，彈簧再次被拉長，彈性勢能增加，則小球的機械能減小，即小球的機械能先增加后減小，故選項D正確．點睛：本題關鍵是對物體受力分析，求出各個力，撤去一個力后，先求出合力，再求加速度，注意彈簧的彈力不會發(fā)生突變，然后從外力做功與機械能變化的關系思考．5、D【解析】

A.根據萬有引力提供向心力，得，其中M為地球質量，r為衛(wèi)星的軌道半徑。可知軌道半徑越大，衛(wèi)星所受向心力小，故A項錯誤；B.根據萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運行的角速度越小，故B項錯誤；C.根據萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運行的線速度越小，故C項錯誤；D.根據萬有引力提供向心力得：軌道半徑越大，運行的周期越大，故D項正確。6、D【解析】

A.由圖可以讀出0～25s內汽車的初、末速度，結合質量，能求出動能的變化，根據動能定理可求前25s內合外力對汽車所做的功，故A不符合題意。B.根據速度圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，能求出前25s內汽車的位移，從而可以求出前25s內汽車的平均速度，故B不符合題意。C.根據速度圖象的斜率表示加速度，可以求出15～25s內汽車的加速度，故C不符合題意。D.根據F-f=ma，知道加速度a和汽車的質量m，不能求解15～25s內汽車所受的阻力，選項D符合題意.7、AB【解析】

摩擦產生的熱量Q等于滑動摩擦力大小與物體傳送帶相對位移大小的乘積，由速度公式求出物體加速運動的時間，再根據運動學基本公式求出物體和傳送帶的位移，進而求出相對位移；根據動能定理即可求出小物體獲得的動能?！驹斀狻繉π∥矬w由牛頓第二定律得：Ff=μmg=ma；解得：a=μg=2m/s2；假設物塊與傳送帶能夠相對靜止得：t=va=52s＝2.5s；小物塊位移x=12at2=12×2×2.52=6.25m＞L；故小物體在傳送帶上一直加速，由vt2-v02=2aL得：最大速度為：vt=2aL=2×2×4=4m/s；小物體獲得的動能為：Ek=8、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據動能定理得物體的動能增加了4mgh/5，物體的重力勢能減小了mgh，克服阻力做功，機械能減小了，所以ACD正確．9、AC【解析】

AB．對物體運用動能定理有可得物體速度增大到5m/s時的對地位移x=12.5m＞4m，可見質點一直在加速。運動到右輪正上方時，速度還沒達到5m/s，再根據動能定理可得物體獲得的動能Ek=μmgx=8J故A正確，B錯誤；

C．由得物體到達最右端速度v=4m/s得物塊相對傳送帶的位移根據Q=Ek=μmg?x得Q=12J故C正確；D．電動機由于傳送物體多消耗的能量等于物體動能增加量和摩擦產生的內能之和等于20

J，故D錯誤。10、BCD【解析】試題分析：由萬有引力提供向心力知，半徑越大，周期越大，衛(wèi)星b的周期比衛(wèi)星c的周期小，C正確．C的周期最大，三者周期不同，A回到原位置時，B、C不能同時回到原位置，A錯誤．，可得半徑越大，角速度速度越小，衛(wèi)星a的角速度最大，B正確；．，半徑越大，向心加速度越小，衛(wèi)星c的向心加速度最小，D正確．故選BCD考點：人造衛(wèi)星問題．點評：解決本題的關鍵是掌握萬有引力提供向心力，不能考慮一個變量而忽略了另一個變量的變化．11、BD【解析】試題分析：脫水桶高速運動時，水滴隨衣物一起做勻速圓周運動，水滴與衣物間的附著力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力F=mω2r考點：本題考查了離心現象、慣性的概念，意在考查考生的理解能力。12、BD【解析】

CD．A與B相向運動時對C時間的摩擦力為故C無相對運動趨勢而保持靜止，對A與B的系統(tǒng)動量守恒有解得：故C錯誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運動，對C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯誤，B正確；故選BD?！军c睛】本題分析清楚物體運動過程，應用動量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC；D；4【解析】（1）A、實驗前需要平衡摩擦力，使小車受到的合力等于繩子的拉力，故A正確；

B、小車受到的拉力可以由彈簧測力計測出，砂桶和砂的總質量不需要遠小于小車的質量，故B錯誤；

C、滑輪的摩擦和繩子的質量會影響示數，所以要求滑輪摩擦足夠小，繩的質量足夠輕，減小實驗誤差，故C正確；

D、應先接通打點計時器的電源，再釋放小車，故D錯誤。

（1）探究加速度與合外力的關系實驗要控制小車質量M不變，由牛頓第二定律得：a=1MF（3）每兩點間還有四個計時點未畫出，計數點間的時間間隔：T=0.02×5s=0.1s，

由勻變速直線運動的推論Δx=aT2可知，加速度：點睛：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項，能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用，提高解決問題能力。14、A【解析】如果阻力較大，物體需要克服阻力做功，重力勢能不能全部轉化為動能，因此會出現mgh＞mv2的結果．故A正確、BCD錯誤．故選A．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）m/s（2）3m/s（3）0<R≤1.08m【解析】試題分析：（1）小球開始時做平拋運動：vy2=2gh代入數據解得：A點：得：（2）從水平拋出到C點的過程中，由動能定理得：代入數據解得：（3）小球剛剛過最高點時，重力提供向心力，則：代入數據解得R1=1．08m當小球剛能到達與圓心等高時代入數據解得R2=2．7m當圓軌道與AB相切時R3=BC?tan60°=1．5m即圓軌道的半徑不能超過1．5m綜上所