2021-2022學(xué)年北京市一七一中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，以9.8m/s的水平速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間是（）A． B． C． D．2s2、下列4個圖中，a、b兩點電勢相等、電場強度矢量也相等的是（）A． B． C． D．3、兩個小球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，B球在前，A球在后，mA＝1kg、mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝3m/s，當(dāng)A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度可能是()A．v′A＝4m/s，v′B＝4m/s B．v′A＝4m/s，v′B＝5m/sC．v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s D．v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s4、(本題9分)如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運行,在P變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運動．下列說法正確的是()A．不論在軌道1還是在軌道2運行，衛(wèi)星在P點的速度都相同B．不論在軌道1還是在軌道2運行，衛(wèi)星在P點的加速度都相同C．衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D．衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同加速度5、(本題9分)消防車?yán)迷铺葸M(jìn)行高層滅火，消防水炮出水口離地的高度為，出水口始終保持水平且出水方向可以水平調(diào)節(jié)，水平射出水的初速度在之間可以調(diào)節(jié)．著火點在離地高為的樓層，出水口與著火點不能靠得太近，不計空氣阻力，重力加速度，則（）A．如果要有效滅火，出水口與著火點的水平距離最大為B．如果要有效滅火，出水口與著火點的水平距離最小為C．如果出水口與著火點的水平距離不能小于，則水平射出水的初速度最小為D．若該著火點離地高為，該消防車此時仍能有效滅火6、如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用不可伸長的輕繩懸掛在O點?，F(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球向下擺動至最低點B。在此過程中，小球重力做的功為W，小球重力的沖量為I，小球動能的變化量為，小球動量的變化量為。不計空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是A．，B．，C．，D．，7、(本題9分)一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則（）A．電動機消耗的熱功率為 B．電動機消耗的總功率為UIC．電源的輸出功率為EI D．電源的效率為8、如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩相連的兩個相同物體P、Q質(zhì)量均為m，在水平恒力F作用下以速度v做勻速運動．在t0時輕繩斷開，Q在F作用下繼續(xù)前進(jìn)，則下列說法正確的是A．t0至?xí)r間內(nèi)，P、Q的總動量守恒B．t0至?xí)r間內(nèi)，P、Q的總動量守恒C．時，Q的動量為mvD．時，Q的動量為mv9、(本題9分)如圖所示，足夠長的光滑細(xì)桿PQ水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無摩擦滑動，質(zhì)量為0.99m的物塊B通過長度為L的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為質(zhì)點。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以v0水平射入物塊B（時間極短，子彈未穿出）后，物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，且B不會撞到輕桿。則（）A．在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動量和機械能都守恒B．子彈射入物塊B的初速度v0=100C．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，物塊上擺的初速度將小于原來物塊A固定時的上擺初速度D．若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時，物塊A的速率為10、(本題9分)如圖所示，物體在水平推力F的作用下靜止于斜面上，如圖所示，若稍微增大推力，物體仍保持靜止，則A．物體所受合力增大B．物體所受合力不變C．物體所受摩擦力可能增大D．物體所受斜面的支持力增大11、(本題9分)以初速度為做平拋運動的物體在某時刻的水平分速度與豎直分速度大小相等，下列說法正確的是A．該時刻物體的水平分位移與豎直分位移大小相等B．該時刻物體的速率等于C．物體運動的時間為D．該時刻物體的合位移大小等于12、(本題9分)我國為建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質(zhì)量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運行周期一定相同二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)一個人造天體飛臨某個行星，并進(jìn)入行星表面的圓軌道，已經(jīng)測出該天體環(huán)繞行星一周所用的時間為T，那么這顆行星的密度是__________。14、(本題9分)萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、(本題9分)有一額定電壓為2.8V、額定功率為0.56W的小燈泡,現(xiàn)要描繪這個小燈泡的伏安特性曲線.有下列器材可供選用.A．電壓表(量程0~3V內(nèi)阻約6kΩ)B．電壓表(量程0~6V內(nèi)阻約20kΩ)C．電流表(量程0~0.6A內(nèi)阻約0.5Ω)D．電流表(量程0~200mA內(nèi)阻約20Ω)E.滑動變阻器(最大電阻10Ω,允許最大電流2A)F.滑動變阻器(最大電阻200Ω,允許最大電流150mA)G.三節(jié)干電池(電動勢約為4.5V)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為提高實驗的精確程度,電壓表應(yīng)選用__________;電流表應(yīng)選用__________;滑動變阻器應(yīng)選用__________.(以上均填器材前的序號)(2)請在虛線框內(nèi)畫出描繪小燈泡伏安特性曲線的電路圖______________________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)某同學(xué)用圓錐擺探究圓周運動的課外實驗中，把不可伸長的輕繩穿過用手固定的豎直光滑圓珠筆管，筆管長為l，輕繩兩端栓著質(zhì)量分別為4m、5m的小球A和小物塊B，開始實驗時，用手拉著小球A使它停在筆管的下端，這時物塊B距筆管的下端距離為l，筆管的下端到水平地面的距離為10l，拉起小球A，使繩與豎直方向成一定夾角，給小球A適當(dāng)?shù)乃剿俣?，使它在水平面?nèi)做圓周運動，上述過程中物塊B的位置保持不變，已知重力加速度為g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，（1）求繩與豎直方向夾角θ和小球A做圓周運動的角速度；（2）若小球A做（1）問中圓周運動時剪斷輕繩，求小球A第一次落地點到物塊B落地點間的距離s；（3）若某同學(xué)開始實驗時不斷晃動筆管，使小球A帶動B上移，當(dāng)B上升到筆管下方某位置，系統(tǒng)穩(wěn)定后，測得小球在水平面內(nèi)做圓周運動的角速度為，求此過程中人對A、B組成的系統(tǒng)做功W．17、（10分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一“”管道裝置，它是由兩個完全相同的圓弧管道和兩直管道組成。直管道和圓弧管道分別相切于、、、，、分別是兩圓弧管道的最高點，、分別是兩圓弧管道的最低點，、固定在同一水平地面上。兩直管道略微錯開，其中圓弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗細(xì)可忽略。圓弧管道的半徑均為R，。一質(zhì)量為m的小物塊以水平向左的速度從點出發(fā)沿管道運動，小物塊與直管道間的動摩擦因數(shù)為。設(shè)，m=1kg，R=1.5m，，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小物塊從點出發(fā)時對管道的作用力；（2）小物塊第一次經(jīng)過點時的速度大??；（3）小物塊在直管道上經(jīng)過的總路程。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】試題分析：小球垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，知小球的速度方向與斜面垂直，將該速度進(jìn)行分解，根據(jù)水平方向上的速度求出豎直方向上的分速度，根據(jù)豎直方向上做自由落體運動求出物體飛行的時間．解：小球撞在斜面上的速度與斜面垂直，將該速度分解，如圖．則tan60°=，則．所以運動的時間t=．故C正確，A、B、D錯誤．故選C．2、D【解析】

A．極板之間為勻強電場，電場強度相等，沿電場線方向電勢降低，所以a、b兩點電勢不同，A錯誤；B．a(chǎn)、b兩點處于點電荷的某一等勢面上，所以電勢相等，場強大小相等，方向不同，B錯誤；C．a(chǎn)、b兩點關(guān)于等量同種電荷對稱，所以電勢相等，但是場強等大反向，C錯誤；D．等量異種電荷連線的中垂線上電勢處處相等，電場強度方向相同，a、b兩點處于等量異種電荷連線的中垂線上，電勢相等，根據(jù)場強的疊加法則可知兩點處的場強大小也相同，D正確。故選D。3、A【解析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，碰前總動量：mAvA+mBvB=12kg?m/s；碰前總動能：mAvA2+mBvB2=27J；A.如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得：mAvA+mBvB=（mA+mB）v

代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s；選項A正確；

B.若v′A＝4m/s，v′B＝5m/s，此時碰后總動量為mAv′A+mBv′B=14kg?m/s；系統(tǒng)的動量不守恒，選項B錯誤；C.若v′A＝－4m/s，v′B＝6m/s，則碰后總動能：mAvA′2+mBvB′2=44J>27J；則不可能發(fā)生，選項C錯誤；D.若v′A＝7m/s，v′B＝2.5m/s，則v′A>v′B，則不可能發(fā)生二次碰撞，選項D錯誤；4、B【解析】A、從軌道1變軌到2，需要加速逃逸，故A錯誤；BC、根據(jù)公式可得，故只要半徑相同，加速度則相同，由于衛(wèi)星在軌道1做橢圓運動，運動半徑在變化，所以過程的加速度在變，故B正確，C錯誤；D、衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運動，過程中的速度方向時刻在變，所以動量方向不同，故D錯誤；故選B．【點睛】衛(wèi)星變軌做離心運動時要加速；萬有引力提供向心力；加速度和速度都是矢量，只有當(dāng)大小和方向都相同時矢量才相同．5、B【解析】

AB．水在空中做平拋運動，在豎直方向上自由落體運動，當(dāng)下落高度為20m時，運動時間為：水平方向上做勻速運動：而水平射出的速度在，則運動過的水平位移為所以如果要有效滅火，出水口與著火點的水平距離最小為10m，最大距離是30m；故A錯誤，B正確．C．如果出水口與著火點的水平距離不能小于，則：解得：故C錯．D．由于出水口與著火點不能靠得太近，所以當(dāng)該著火點離地高為40m時，該消防車此時不能有效滅火；故D錯．6、B【解析】

小球在擺動過程中，只有重力做功，輕繩的彈力不做功，根據(jù)動能定理可知，重力的功等于動能的變化量，即W=△Ek；小球在擺動過程中，受到了重力和繩子拉力的沖量，故重力的沖量不等于動量的變化量A.，與分析不符，故A錯誤；B.，與分析相符，故B正確；C.，與分析不符，故C錯誤；D.，與分析不符，故D錯誤。7、BD【解析】

電動機消耗的熱功率應(yīng)該用P=I2R來計算，所以熱功率P=I2R，所以A錯誤．電動機消耗的總功率應(yīng)該用P=IU來計算，所以總功率為IU，所以B正確；電源的輸出功率等于電動機的輸入功率，得P出=UI．故C錯誤．電源的總功率為IE，內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r，所以電源的效率為：，所以D正確．故選BD．【點睛】對于電功率的計算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計算公式是不一樣的.8、AD【解析】

設(shè)P、Q所受的滑動摩擦力大小均為f，系統(tǒng)勻速運動時，有F=2f，得f=F/2；輕繩斷開后，對P，取向右為正方向，由動量定理得-ft=0-mv，聯(lián)立得，即時P停止運動．在P停止運動前，即在t=0至?xí)r間內(nèi)，P、Q系統(tǒng)的合外力為零，總動量守恒．故A正確．至?xí)r間內(nèi)，P停止運動，Q勻加速運動，系統(tǒng)的合外力不為零，則系統(tǒng)的總動量不守恒，故B錯誤．時，取向右為正方向，對Q，由動量定理得(F-f)t=pQ-mv，解得Q的動量pQ=mv，故D錯誤，C錯誤．故選AD．【點睛】本題是脫鉤問題，要抓住脫鉤前系統(tǒng)的動量守恒，脫鉤后在兩者都在運動時系統(tǒng)的動量也守恒．在涉及力在時間上的積累效應(yīng)時，運用動量定理求動量或速度是常用的方法．9、BD【解析】

A.在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機械能不守恒，故A錯誤。B.物塊B恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點時由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，得B從最低點到最高點的過程，根據(jù)機械能守恒定律得子彈射入物塊B的過程，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得0.01mv0=（0.01m+0.99m）v2聯(lián)立解得

，故B正確。C.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入時，根據(jù)動量守恒定律知物塊上擺的初速度等于原來物塊A固定時的上擺初速度。故C錯誤。D.若物塊A不固定，子彈仍以v0射入，當(dāng)物塊B擺到與PQ等高時，設(shè)A的速率為vA，B的水平速率為vB．根據(jù)水平動量守恒有

（0.01m+0.99m）v2=（2m+0.01m+0.99m）vA．得，故D正確。10、BCD【解析】

AB.物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力保持為零不變，故A錯誤，B正確；C.設(shè)斜面的傾角為α，物體的質(zhì)量為m。①物體原來受到的靜摩擦力沿斜面向下時，則有Fcosα=mgsinα+f，得f=Fcosα-mgsinα。當(dāng)F逐漸增大時，f也逐漸增大；②若物體原來受到的靜摩擦力沿斜面向上時，則有Fcosα+f=mgsinα，得f=mgsinα-Fcosα當(dāng)F逐漸增大時，f逐漸減??；③若物體原來mgsinα=Fcosα，則物體所受斜面摩擦力為0；當(dāng)F逐漸增大時，f從零也逐漸增大；綜上C正確；D.物體所受斜面支持力N=Fsinα+mgcosα，F(xiàn)增大，則得N增大；故D正確；11、BC【解析】

C．由題意可知得運動時間為故C正確；A．經(jīng)過時間t后，水平方向上的位移為豎直方向上的位移為故A錯誤；B．由于水平分速度與豎直分速度大小相等，所以該時刻物體的速率等于，故B正確；D．該時刻物體的合位移大小故D錯誤。故選BC。12、BCD【解析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉(zhuǎn)周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對于同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同；故A錯誤，C正確.二．填空題(每小題6分，共18分)13、3π【解析】研究人造天體繞行星表面做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmR2=m(點睛：本題考查了萬有引力在天體中的應(yīng)用，解題的關(guān)鍵在于找出向心力的來源，并能列出等式解題，在行星表面運動，軌道半徑可以認(rèn)為就是行星的半徑。14、7.9km/s【解析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；15、ADE【解析】

由題意可知，燈泡的額定電壓為2.8V，為了準(zhǔn)確性及安全性原則，電壓表應(yīng)選擇A；由P=UI可得