2021-2022學年北京市中央民大附中物理高一下期末教學質量檢測模擬試題含解析

2021-2022學年高一物理下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?？荚嚱Y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)一質量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則（）A．時物塊的速率為B．時物塊的動量大小為C．時物塊的動量大小為D．時物塊的速度為零2、光滑水平地面上靜止一質量為1kg的物塊，某時刻開始受到一外力作用，外力F隨時間t的變化如圖所示。取g=10msA．2s末，物塊的運動方向發(fā)生改變B．前2s內，外力F做的功為64JC．3s末，外力F的功率為-4WD．4s內，外力F的功率為2W3、(本題9分)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和粗糙斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一個定滑輪。質量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A．輕繩對m做的功等于m機械能的增加B．重力對M做的功小于M減少的重力勢能C．輕繩對m做的功等于m增加的動能與m克服摩擦力所做的功之和D．兩滑塊與輕繩組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M、m克服摩擦力所做的功之和4、(本題9分)如圖為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為，是它邊緣上的一點。左側是一輪軸，大輪的半徑為，小輪的半徑為，點在小輪上，它到小輪中心的距離為，點和點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中，皮帶不打滑，則（）A．點與點的線速度大小相等B．點與點的角速度大小相等C．點與點的線速度大小相等D．點與點的向心加速度大小相等5、(本題9分)質量為m的小球從桌面高度以速度豎直向上拋出，桌面離地高度為h，小球能達到的最大離地高度為H．若以桌面作為參考平面，不計空氣阻力，則（）A．小球拋出時的機械能為B．小球落地前瞬間的機械能為C．小球在最高點的機械能為mghD．小球在最高點的機械能為mgH6、(本題9分)河寬420m，船在靜水中速度為，水流速度是，則船過河的最短時間為A．140sB．105sC．84sD．100s7、(本題9分)發(fā)射衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經點火使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火將衛(wèi)星送人同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點。軌道2、3相切于P點。如圖所示。衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度小于它在軌道3上經過P點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率C．衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?機械能變大8、如圖所示，由絕緣材料制成的光滑圓環(huán)圓心為O)豎直固定放置。電荷量為+q(q>0)的小球A固定在圓環(huán)的最高點，電荷量大小為q的小球B可在圓環(huán)上自由移動。若小球B靜止時，兩小球連線與豎直方向的夾角為θ=30°，兩小球均可視為質點，以無窮遠處為零電勢點，則下列說法正確的是A．小球B可能帶正電B．O點電勢一定為零C．圓環(huán)對小球B的彈力指向圓心D．將小球B移至圓環(huán)最低點，A、B組成的系統(tǒng)電勢能變大9、一條河岸平直的小河寬度為40m，河水流速為3m/s。小船在靜水中的速度為5m/s，現(xiàn)在始終保持船頭垂直對岸渡河。下列分析正確的是A．小船過河的時間等于10sB．小船過河的時間等于8sC．小船過河的位移大于40mD．小船過河的位移等于40m10、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率之后保持額定功率運動，20s后汽車勻速運動，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s11、(本題9分)如圖所示，一質量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直平面內；套在大環(huán)上質量為m的小環(huán)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，滑到大環(huán)的最低點的過程中，(重力加速度大小為g)()A．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時處于失重狀態(tài)B．小環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點時處于超重狀態(tài)C．此過程中小環(huán)的機械能守恒D．小環(huán)滑到大環(huán)最低點時，大圓環(huán)對桿的拉力大于(m＋M)g12、(本題9分)如圖所示,小球m用兩根長度相等的細線系在豎直桿上,當桿旋轉時,細繩不可伸長,對小球受力分析正確的是(

)A．受重力、繩的拉力和向心力作用B．可能受重力、一根繩的拉力共兩個力作用C．可能受重力、兩根繩的拉力共三個力作用D．上面一根繩的拉力總大于物體的重力二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，打點計時器的電源頻率是50HZ。某同學先后打出兩條紙帶，紙帶Ⅰ從第1點開始的相鄰點間的距離依次為：1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；紙帶Ⅱ上從第1點開始的相鄰各點間的距離依次為：2.5mm、6.0mm、11.5mm、16.3mm.那么應選用紙帶__________進行測量和計算。根據(jù)你所選用的紙帶，利用第2、3兩點間的距離和第4、5兩點間的距離，可以計算出當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮開________，在打第3點時重物的瞬時速度為_________m/s，為了驗證機械能守恒定律，應該計算出打第2、4點時物體減少的_________和增加的_________，然后比較它們的數(shù)值在實驗允許誤差范圍內是否近似相等。14、（10分）(本題9分)某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實驗誤差的是___________(填字母序號)。A．先松開紙帶后接通電源B．用電火花計時器替代電磁打點計時器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實驗中，質量為m的重錘自由下落，帶動紙帶，紙帶上打出的一系列點，如圖乙所示，O是重錘剛下落時打下的點。已知打點計時器打點的頻率為f，則從打點計時器打下O點到打下B點的過程中，重錘的重力勢能的減少量為___________，動能的增加量為___________；若在實驗誤差允許的范圍內滿足等式___________，則機械能守恒定律得到驗證。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）如圖所示用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中．三個帶電小球質量相等，A球帶正電．平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零．(1)指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由．(2)若A球帶電量為Q，則B球的帶電量為多少？(3)若A球帶電量減小，B、C兩球帶電量保持不變，則細線AB、BC中的拉力分別如何變化？16、（12分）飛行時間質譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質比，如圖1．帶正電的離子經電壓為U的電場加速后進入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間．改進以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進入場強為E（方向如圖）的勻強電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間，（不計離子重力）（1）忽略離子源中離子的初速度，①用計算荷質比；②用計算荷質比．（2）離子源中相同荷質比離子的初速度不盡相同，設兩個荷質比都為的離子在A端的速度分別為和（），在改進后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差，可通過調節(jié)電場E使2．求此時E的大小．17、（12分）(本題9分)質量為30t的某型號艦載機在航母的跑道上加速時，發(fā)動機產生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為60m/s，跑道長100m。不考慮艦載機受到的阻力，求(1)所需的起飛動能EK；(2)發(fā)動機產生的最大推力F；(3)航母彈射裝置至少應對艦載機做的功W。

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】

A、前兩秒，根據(jù)牛頓第二定律，，則的速度規(guī)律為：，則時，速率為，故A正確；

B、時，速率為，則動量為，故B錯誤；

C、，力開始反向，物體減速，根據(jù)牛頓第二定律，，所以時的速度為，動量為，時速度為，故CD錯誤。2、D【解析】

AB.0-2s物體的加速度為a物體做勻加速度直線運動，2s內發(fā)生的位移為x1力F做功為WF2s時力F反向，所以加速度反向，物體沿原來的運動方向做勻減速直線運動，故AB項與題意不相符；C.2～4sa23s末物體的速度為v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s則外力F的功率為P=Fv=-2×4=-8W故C項與題意不相符；D.2～4sx2力F做功為：WF′=F′?x2=-2×12=-24J則4s內外力F的功率為P故D項與題意相符。3、D【解析】

AC、根據(jù)動能定理可知，輕繩對m做的功等于m增加的機械能與m克服摩擦力所做的功之和，輕繩對m做的功大于m機械能的增加，故A、C錯誤。B、根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關系可知，重力對M做的功等于M重力勢能的變化，故B錯誤。D、根據(jù)能量守恒定律，兩滑塊與輕繩組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M、m克服摩擦力所做的功之和，故D正確。4、D【解析】

AB．根據(jù)皮帶傳動裝置的特點，首先確定三點處于同一個輪軸上，其角速度相同；、兩點靠皮帶連接，其線速度大小相等，設點的線速度為、角速度為，則所以點的線速度大小為可求點的角速度，即點的角速度大小為，點的線速度大小為，故AB錯誤；C．、兩點角速度相等，而半徑不相等，所以線速度不相等，故C錯誤；D．根據(jù)向心加速度的公式可求的向心加速度分別為即點與點的向心加速度大小相等，故D正確。故選D。5、B【解析】

A．小球運動過程中，只受重力，機械能守恒，若以桌面作為重力勢能的零參考平面，有小球拋出時的機械能

E=mv2；選項A錯誤；BCD．由于小球的機械能守恒，即機械能保持不變，所以在最高點和落地時的機械能都是mv2，或者為mg(H-h)，選項B正確CD錯誤；故選B．【點睛】本題關鍵根據(jù)機械能守恒定律，小球的機械能總量不變，小球任意位置的機械能都等于初位置和最高點的機械能．6、B【解析】船參與了兩個分運動，沿船頭指向的分運動和沿水流方向的分運動，渡河時間等于沿船頭指向分運動的時間，當船頭與河岸垂直時，沿船頭方向的分運動的位移最小，故渡河時間最短，因而，故B正確，ACD錯誤；故選B．【點睛】本題關鍵是將船的實際運動沿著船頭指向和順著水流方向分解，由于渡河時間等于沿船頭指向分運動的時間，故當船頭指向垂直河岸時，沿船頭方向的分運動的位移最小，小船渡河時間最短．7、CD【解析】

AB．人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，則有解得，可知，衛(wèi)星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度，軌道3半徑比軌道1半徑大，衛(wèi)星在軌道1上線速度較大，故AB錯誤；C．由開普勒第三定律可知由于，所以，衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間，故C正確；D．衛(wèi)星由軌道2變?yōu)檐壍?，向后噴氣加速，即氣體對衛(wèi)星做正功，所以衛(wèi)星的機械能增大，故D正確。故選CD。8、BD【解析】

A.因小球B處于靜止狀態(tài)，對其受力分析，如下圖所示：

由于A球帶正電，因此小球B一定帶負電，故A錯誤；B.因兩球帶電量是等量異種電荷，則兩者連線的中垂線即為等勢線，以無窮遠處為零電勢點，因此O點的電勢為零，故B正確；C.由A選項分析，可知圓環(huán)對小球B的彈力背離圓心，故C錯誤；D.將小球B移至圓環(huán)最低點，電場力做負功，導致A、B小球組成的系統(tǒng)電勢能變大，故D正確；9、BC【解析】

AB．小船渡河過程中始終保持船頭指向與河岸垂直，渡河時間最短，最短渡河的時間為t=dA錯誤B正確；CD．小船的實際航線是垂直河岸方向上與水流方向上的合位移，與水流方向成銳角，則小船過河的位移大于40m，C正確D錯誤．10、AC【解析】

AB.汽車在前5s內做勻加速運動，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F(xiàn)阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯誤。CD.汽車在5s末功率達到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當汽車速度最大時，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯誤；11、BCD【解析】

AB．小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，有豎直向上的加速度，由牛頓運動定律可知小環(huán)處于超重狀態(tài)．故A錯誤，B正確；C．由于大環(huán)固定不動，對小環(huán)的支持力不做功，只有重力對小環(huán)做功，所以小環(huán)的機械能守恒，故C正確；D．小環(huán)從最高到最低，由動能定理得：，小環(huán)在最低點時，根據(jù)牛頓第二定律得：，聯(lián)立得：F=5mg，對大環(huán)分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正確．12、BCD【解析】

ABC．根據(jù)小球對繩的位置不同，繩可能是一根或兩根有作用力，球受重力，故A錯誤，BC正確；D．只有上面一根繩有拉力時，繩的豎直分力大小等于重力；如果兩根繩都有拉力，上面繩的豎直分力大小等于重力和下面繩拉力的豎直分力之和，所以上面一根繩的拉力一定比重力大，故D正確．故選BCD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Ⅰ0.4重力勢能動能【解析】

[1]物體做自由落體運動，打前兩個點之間的距離所以應選用紙帶Ⅰ。[2]當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮3]在打第3點時重物的瞬時速度為2、4兩點間的平均速度[4][5]為了驗證機械能守恒定律，應該計算出打第2、4點時物體減少的重力勢能和增加的動能。14、Bmgh2【解析】

第一空A．應該先接通電源，再釋放紙帶，故A錯誤；B．用電火花計時器替代電磁打點計時器，從而更能減小重物下落過程中受到空氣阻力，故B正確；C．為減小重物下落過程中受到空氣阻力，應該選體積小些，密度大一些的重物，故C錯誤；故填B.第二空.O點到B點重力勢能