2021-2022學(xué)年北京市豐臺區(qū)北京十二中高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、質(zhì)量為1kg的物體以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其動能隨位移變化的圖線如圖所示,g取10m/s2A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5B．物體滑行的總時間為2s.C．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2D．物體滑行的總時間為4s2、某同學(xué)在探究實驗室做“用傳感器探究作用力與反作用力的關(guān)系”的實驗．得到兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線如圖所示．圖中兩條圖線具有對稱性，通過圖象不能得到的實驗結(jié)論（）A．兩個相互作用力大小始終相等 B．兩個相互作用力方向始終相反C．兩個相互作用力同時變化 D．兩個相互作用力作用在同一個物體上3、如圖所示，在光滑水平面上放置一個質(zhì)量為M的滑塊，滑塊的一側(cè)是一個弧形凹槽OAB，凹槽半徑為R，A點切線水平。另有一個質(zhì)量為m的小球以速度v0從A點沖上凹槽，重力加速度大小為g，不計摩擦。下列說法中正確的是（）A．當v0=時，小球能到達B點B．如果小球的速度足夠大，球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后落到水平面上C．當v0=時，小球在弧形凹槽上運動的過程中，滑塊的動能一直增大D．如果滑塊固定，小球返回A點時對滑塊的壓力為4、如右圖所示，傾角的斜面放在水平地面上，P是斜面底端O點正上方的一點，一物體從P點水平拋出，垂直落到斜面上的A點。A點距離水平面的高度為h，由此可知OP之間的距離為A．2h B．2.5h C．2h D．2h5、(本題9分)a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個平行四邊形的四個頂點，電場線與平行四邊形所在平面平行．已知a點的電勢為20v，b點的電勢為24v，d點的電勢為12v，如圖所示．由此可知c點的電勢為A．8v B．16vC．20v D．246、(本題9分)關(guān)于運動和力，下列說法正確的是A．沒有力力的作用，物體就不會運動B．做曲線運功的物體其合外力方向與運動方向一定不在一條直線上C．做圓周運動的物體，其合外力一定指向圓心D．做勻速運動的物體，其合外力不一定恒定7、(本題9分)如圖為兩個高度相同、傾角不同的光滑斜面．讓質(zhì)量相同的兩個物體分別沿兩個斜面由靜止從頂端運動到底端．在此過程中，兩個物體的（）A．重力的沖量相同B．重力的平均功率相同C．合力所做的功相同D．合力的沖量大小相同8、(本題9分)如圖所示，小球甲從傾角θ=60°的斜面頂端以初速度2v0水平拋出的同時，讓小球乙從斜面頂端以初速v0沿斜面滑下，經(jīng)時間t小球甲落到斜面上，已知兩小球質(zhì)量相等，斜面光滑，則下列說法正確的是A．t時刻甲的動量大于乙B．0～t時間內(nèi)重力對甲的沖量大于乙C．0～t時間內(nèi)重力對甲做的功大于乙D．t時刻重力對甲做功的功率大于乙9、明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動智慧。若A、B兩齒輪半徑的大小關(guān)系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小10、(本題9分)關(guān)于向心力的說法中正確的是（）A．向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，向心力是一個恒力B．向心力總是沿著半徑指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某個力的分力D．向心力只改變物體線速度的方向，不能改變物體線速度的大小11、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v-t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，g取10m/sA．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為3×10B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×10C．汽車的額定功率為100kwD．汽車的最大速度為60m/s12、(本題9分)下列說法中正確的是()A．太陽系中的八大行星有一個共同的軌道焦點B．太陽系中的八大行星的軌道有的是圓形，并不都是橢圓C．行星的運動方向總是沿著軌道的切線方向D．行星的運動方向總是與它和太陽的連線垂直二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某物理實驗小組采用如圖所示的裝置研究平拋運動。每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平擋板依次放在1，2，3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是()A． B．C． D．無法判斷14、（10分）(本題9分)采用讓重物自由下落的方法驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖所示:現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、重錘.（1）需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案,正確的是（_____）A．用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度vB．用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過計算出瞬時速度vC．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,計算出瞬時速度v,并通過計算出高度h．D．用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,計算出瞬時速度v．（1）甲同學(xué)從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶,如圖所示．選取紙帶上連續(xù)打出的5個點A、B、C、D、E,測出A點與起始點O的距離為s0,點A、C間的距離為s1,點C、E間的距離為s1．已知重錘的質(zhì)量為m,打點計時器所接交流電的頻率為f,當?shù)氐闹亓铀俣葹間．從起始點O開始到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減小量為△EP=__________,重錘動能的增加量為△EK=__________．在誤差充許的范圍內(nèi),如果△EP=△EK,則可驗證機械能守恒．（3）乙同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點紙帶,在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點,依次為1、1、3、4、5、6、7,測量各計數(shù)點到起始點的距離h,并正確求出打相應(yīng)點時的速度v．各計數(shù)點對應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表:計數(shù)點1134567h/m0.1140.1940.1790.3800.4970.6300.777v/(m·s-1)1.941.331.733.133.50v1/(m1·s-1)3.765.437.459.8011.15他在如圖所示的坐標中,描點作出v1-h圖線．由圖線可知,重錘下落的加速度g′=__________m/s1(保留三位有效數(shù)字);若當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1,如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′=__________,則可驗證機械能守恒．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)“場”是除實物以外物質(zhì)存在的另一種形式，是物質(zhì)的一種形態(tài)．可以從力的角度和能量的角度來描述場．反映場力性質(zhì)的物理量是場強．（1）真空中一個孤立的點電荷，電荷量為+Q，靜電力常量為k，推導(dǎo)距離點電荷r處的電場強度E的表達式．（2）地球周圍存在引力場，假設(shè)地球是一個密度均勻的球體，質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G．a(chǎn)．請參考電場強度的定義，推導(dǎo)距離地心r處（其中r≥R）的引力場強度E引的表達式．b．理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零．推導(dǎo)距離地心r處（其中r＜R）的引力場強度E引的表達式．16、（12分）如圖所示，傾斜軌道在B點有一小圓弧與圓軌道相接，一質(zhì)量為m=0.1kg的物體，從傾斜軌道A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后到達圓軌道的最高點C時，對軌道的壓力恰好與物體重力相等．已知傾斜部分有摩擦，圓軌道是光滑的，A點的高度H=2m,圓軌道半徑R=0.4m，g取10m/s2,試求：（1）畫出物體在C點的受力與運動分析圖，并求出物體到達C點時的速度大??；（2）物體到B點時的速度大?。ㄓ眠\動學(xué)公式求不給分）；（3）物體從A到B的過程中克服阻力所做的功．17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為2t的汽車，以30kW的恒定功率在平直公路上行駛，運動過程受到的阻力恒為2000N。求：（1）10s內(nèi)汽車牽引力做的功；（2）汽車的最大行駛速度；（3）當汽車速度為36km/h時，汽車的加速度。

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】

AC.由圖象可知，EK1=50J，EK2=0J，位移x=20m，EK1=12mv12=50J，初速度v1EK2-EK1=-fx解得：f=2.5N=μmg，μ=0.25，故AC不符合題意；

BD.物體加速度a=物體運動時間t=故B不符合題意，D符合題意；2、D【解析】

作用力與反作用力大小相等，方向相反，同時存在，同時消失，同種性質(zhì)，作用在兩個物體上．【詳解】力是物體對物體的作用，兩個物體之間的作用總是相互的，任何物體是施力物體的同時也是受力物體，兩個物體問相互作用的這一對力，叫做作用力和反作用力．由F-t圖線的對稱性可知，作用力與反作用力大小始終相等，方向始終相反，同時發(fā)生變化，兩個相互作用力是作用在兩個物體上的，故A、B、C正確，不能得到的實驗結(jié)論就是D.故選D3、C【解析】

A．當小球剛好到達B點時，小球與滑塊水平方向速度相同，設(shè)為v1，以小球的初速度方向為正方向，在水平方向上，由動量守恒定律得：由機械能守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：所以當時，小球不能到達B點，故A錯誤；B．小球離開四分之一圓弧軌道時，在水平方向上與滑塊M的速度相同，則球?qū)幕瑝K的左側(cè)離開滑塊后返回時仍然回到滑塊M上，不可能從滑塊的左側(cè)離開滑塊，故B錯誤；C．小球在圓弧上運動的過程中，小球?qū)瑝KM的壓力一直對滑塊做正功，所以滑塊動能一直增加，故C正確；D．若滑塊固定，由機械能守恒知小球返回A點時的速度大小仍為v0，在B點，根據(jù)牛頓第二定律得：解得：根據(jù)牛頓第三定律可知，小球返回B點時對滑塊的壓力為，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

設(shè)OP之間的距離為，平拋運動的水平位移為，則，，兩式相除，因為，，所以，代入數(shù)據(jù)求得，B正確。A.2h，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.2.5h，與結(jié)論相符，選項B正確；C.2h，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.2h，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；5、B【解析】

由題可知，且則，，可得，故B正確6、B【解析】

A.物體不受力仍然可以做勻速直線運動，選項A錯誤；B.做曲線運功的物體其合外力方向與運動方向一定不在一條直線上，選項B正確；C.只有做勻速圓周運動的物體，其合外力才一定指向圓心，選項C錯誤；D.做勻速運動的物體，其合外力一定為零，保持恒定，選項D錯誤。7、CD【解析】

對于任意一個傾角為θ的斜面，設(shè)物體運動的時間為t，則：得：由圖知h相同，而θ不同，則物體運動的時間不同.A.重力的沖量為I=mgt，由于時間t不同，所以重力的沖量不同；故A項不合題意.B.兩斜面重力做功都為WG=mgh，由平均功率公式知，因時間不同可知重力的平均功率不同；故B項不合題意.C.物體下滑過程中，只有重力做功，而重力做功相同，所以合力所做的功相同；故C項符合題意.D.兩物體下滑由動能定理：可得物塊到底端的速度，速度大小相等；根據(jù)動量定理得知合力的沖量等于物體動量的變化量，而初動量為零，則合力的沖量等于物體滑到斜面底端時的動量，即；由圖知，斜面的傾角不同，物體滑到斜面底端時速度方向不同，動量方向則不同，所以動量變化量不同，故合力的沖量大小相同，而合力的沖量方向不同；故D項符合題意.8、AD【解析】

A.經(jīng)時間t小球甲落到斜面上，根據(jù)平拋規(guī)律，解得：，所以t時刻，豎直速度：，所以速度；對乙球：加速度，末速度，因為甲的速度大，質(zhì)量相等，所以t時刻甲的動量大于乙的動量，A正確。B.重力沖量，因為兩小球質(zhì)量相等，所以沖量大小相等，B錯誤。C.甲下落的豎直高度，乙下落高度，因為下落高度相同，，重力做功相同，C錯誤。D.甲的豎直速度，乙的豎直速度，重力功率，所以重力對甲的功率大于乙，D正確。9、BC【解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯誤BC正確10、BCD【解析】

A.向心力的方向始終沿半徑指向圓心，是變力，故選項A錯誤；BC.向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，可以是某個力或幾個力的合力，也可以是某個力的分力，故選項B、C正確；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改變線速度的方向，不可能改變線速度的大小，故選項D正確．11、BC【解析】

AB.汽車受到的阻力為f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率達到額定功率，汽車的額定功率為P=Fv=1×D.當牽引力等于阻力時，汽車達最大速度，則最大速度vm12、AC【解析】太陽系中的八大行星有一個共同的軌道焦點，就是太陽，選項A正確；太陽系中的八大行星的軌道都是橢圓，選項B錯誤；行星的運動方向總是沿著軌道的切線方向，選項C正確；所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運動，運動方向為軌跡上某一點切線方向不一定與它和太陽的連線垂直，故D錯誤；故選AC．點睛：開普勒關(guān)于行星運動的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運動的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運動三定律是解答本題的關(guān)鍵．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解析】

因為平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時間越來越短，水平方向上做勻速直線運動，所以。A.與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.與上述計算結(jié)果不相符，故B錯誤；CD.與上述計算結(jié)果不相符，故C正確，D錯誤。14、（1）D（1）mg（s0+s1）（3）9.74m/s1（9.60～9.79均可）g或9.80【解析】

該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物的實際運動看成自由落體運動，再運用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證；利用v1-h圖線處理數(shù)據(jù)，根據(jù)可知v1-h圖線的斜率就等于1g．【詳解】（1）該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物的實際運動看成自由落體運動，再運用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗證呢．其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的，故D正確；（1）從起始點O開始到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減小量為；根據(jù)平均速度等于瞬時速度，則C點的速度為，那么重錘動能的增加量為；（3）利用v1-h圖線處理數(shù)據(jù)，若，那么v1-h圖線的斜率就等于1g．

所以重鍾下落的加速度：；若當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1，如果在誤差允許的范