2022屆北京海淀區(qū)一零一中學(xué)物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同．A衛(wèi)星的周期為T1，如圖所示在某一時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近（不計(jì)AB間的萬有引力），經(jīng)時(shí)間t

他們?cè)俅蜗嗑嘧罱?，則B衛(wèi)星的周期T2為（）A．B．C．D．2、(本題9分)如圖所示，小球位于輕質(zhì)彈簧的正上方，小球從高處由靜止自由下落，直至彈簧壓縮到最短．不考慮空氣阻力的影響，下列敘述中正確的是（）A．整個(gè)過程中，小球的機(jī)械能守恒B．整個(gè)過程中，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．在壓縮彈簧的過程中，小球的機(jī)械能先增大后減小D．在壓縮彈簧的過程中，小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量3、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球．在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子A．把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子后的瞬間（細(xì)繩沒有斷），下列說法正確的是A．小球的向心加速度突然增大到原來的3倍B．小球的線速度突然增大到原來的3倍C．小球的角速度突然增大到原來的1.5倍D．細(xì)繩對(duì)小球的拉力突然增大到原來的1.5倍4、(本題9分)質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時(shí)間極短，離地的速率為v1．在碰撞過程中，鋼球受到的沖量的方向和大小為A．向下， B．向下，C．向上， D．向上，5、(本題9分)如圖為靜電場(chǎng)的一部分電場(chǎng)線的分布，下列說法正確的是()A．這個(gè)電場(chǎng)可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)．B．這個(gè)電場(chǎng)可能是勻強(qiáng)電場(chǎng)．C．點(diǎn)電荷在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力大．D．負(fù)電荷在B點(diǎn)時(shí)受到的電場(chǎng)力的方向沿B點(diǎn)切線方向．6、(本題9分)如圖所示，光滑水平面上放有一-斜面體，斜面體的斜面光滑，質(zhì)量?jī)A角、底邊長(zhǎng)．將一質(zhì)量的小滑塊從斜面的頂端由靜止釋放．取重力加速度，則下列說法正確的是（）A．滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．滑塊下滑過程中斜面體向左運(yùn)動(dòng)的位移為D．塊下滑過程中對(duì)斜面體的壓力為7、由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，那么衛(wèi)星的（）A．速率變大 B．角速度變小 C．向心加速度變大 D．周期變小8、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置．物塊由點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)點(diǎn)．在從到的過程中，物塊（）A．加速度先減小后增大 B．經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度最大C．所受彈簧彈力始終做正功 D．所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功9、(本題9分)如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時(shí)，B的加速度最大B．A獲得最大速度為2gC．斜面傾角α＝30°D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒10、質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中（）A．物體的動(dòng)能減少了0.6mgsB．物體的重力勢(shì)能增加了0.5mgsC．物體的機(jī)械能減少了0.4mgsD．物體克服摩擦力做功0.1mgs二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP=______J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）通過計(jì)算表明數(shù)值上△EP>△Ek，這可能是因?yàn)開________12、（10分）(本題9分)利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。豎直平面內(nèi)的四分之--光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切，先將質(zhì)量均為m的滑塊A、B分別從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放(如圖甲所示)，測(cè)得滑塊在水平桌面滑行的距離均為x1；然后將滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn)，再將A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無初速度釋放(如圖乙所示)，測(cè)得碰后B沿桌而滑行的距離為x2，A沿桌而滑行的距離為x3，圓弧軌道的半徑為R，A、B(1)滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為______。(2)若A和B的碰撞過程動(dòng)量守恒，則x1，x2，(3)若A和B發(fā)生彈性碰撞。則碰撞后瞬間A的速度為______，B的速度為______。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】?jī)尚行窍嗑嘧罱鼤r(shí)，兩行星應(yīng)該在同一半徑方向上，A多轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，第二次追上，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相差，即，解得，B正確．【點(diǎn)睛】根據(jù)幾何關(guān)系得到兩顆衛(wèi)星相距最近和相距最遠(yuǎn)所滿足的角度關(guān)系，最近時(shí)兩衛(wèi)星在同一半徑上角度差為2弧度，衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩衛(wèi)星在同一直徑上，轉(zhuǎn)過的角度差為弧度．2、B【解析】

AB、小球下降的過程中，有重力和彈簧彈力做功，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球的機(jī)械能不守恒，故B正確，A錯(cuò)誤；C、小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢(shì)能的增加量，根據(jù)能量守恒可知小球的機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤；D、在壓縮彈簧的過程中，根據(jù)能量守恒可知小球機(jī)械的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷小球機(jī)械能是否守恒；小球接觸彈簧后，彈簧彈性勢(shì)能的增加量，根據(jù)能量守恒可知小球的機(jī)械能減?。?、A【解析】

B.小球擺下后由機(jī)械能守恒可知：，因小球下降的高度相同，故小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的線速度相同，故B錯(cuò)誤.C.由于半徑變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)v=rω可得，小球的角速度突然增大到原來的3倍，故C錯(cuò)誤.A.根據(jù),可知半徑變?yōu)樵瓉淼模蛐募铀俣韧蝗辉龃蟮皆瓉淼?倍，故A正確.D.在最低點(diǎn)由：,可得，半徑改變前，半徑變?yōu)樵瓉淼臅r(shí)，可知，則拉力變?yōu)樵瓉淼谋?；故D錯(cuò)誤.4、D【解析】

選取豎直向下方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量定理得，地面對(duì)鋼球的沖量，則地面對(duì)鋼球的沖量的方向向上，大小，故選D．【點(diǎn)睛】由于碰撞時(shí)間極短，鋼球的重力相對(duì)于地面對(duì)鋼球的沖力可忽略不計(jì)．根據(jù)動(dòng)量定理求解在碰撞過程中地面對(duì)鋼球的沖量的方向和大小5、C【解析】A.根據(jù)圖象可以判斷這不是孤立的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線應(yīng)是一簇平行的、間距相等的線，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，由圖可知，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．故C正確．D.電場(chǎng)線的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的靜電力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相反，故D錯(cuò)誤．故選C.6、AC【解析】

A．滑塊下滑過程中滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)中，不受摩擦力，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，A正確；B．由于滑塊有豎直方向的分加速度，所以系統(tǒng)豎直方向合外力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，B錯(cuò)誤；C．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)兩者水平位移大小分別為，取水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得即有又，解得C正確；D．當(dāng)滑塊相對(duì)于斜面加速下滑時(shí)，斜面水平向左加速運(yùn)動(dòng)，所以滑塊相對(duì)于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再為零，所以斜面對(duì)滑塊的支持力，D錯(cuò)誤．故選AC?！军c(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要掌握動(dòng)量守恒的條件，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程即可解題；要注意：系統(tǒng)總動(dòng)量不守恒，在水平方向動(dòng)量守恒，由此列式求解斜面向左滑動(dòng)的距離．7、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則速率變大，選項(xiàng)A正確；B.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則角速度變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.由，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑變小了，則向心加速度變大，選項(xiàng)C正確；D.由可知人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小時(shí)，周期變小，故D正確。8、AD【解析】

A項(xiàng)：由于水平面粗糙且O點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置，所以彈力與摩擦力平衡的位置在OA之間，加速度為零時(shí)彈力和摩擦力平衡，所以物塊在從A到B的過程中加速度先減小后反向增大，故A正確；B項(xiàng)：物體在平衡位置處速度最大，所以物塊速度最大的位置在AO之間某一位置，即在O點(diǎn)左側(cè)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：從A到O過程中彈力方向與位移方向相同，彈力做正功，從O到B過程中彈力方向與位移方向相反，彈力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：從A到B過程中根據(jù)動(dòng)能定理可得W彈-W克f=0，即W彈=W克f，即彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正確．9、BC【解析】

A.C剛離開地面時(shí)，A的速度最大，此時(shí)B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯(cuò)誤；C.C剛離開地面時(shí)，對(duì)A有：kx2=mg

此時(shí)B有最大速度，即aB=aA=0

對(duì)B有：T-kx2-mg=0

對(duì)A有：4mgsinα-T=0

以上方程聯(lián)立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正確；B.初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對(duì)B有：kx1=mg

由上問知x1=x2=，則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢(shì)能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程聯(lián)立可解得：A球獲得最大速度為vAm=2g，故B正確；D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對(duì)系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.10、ABD【解析】

由題知合外力為，由動(dòng)能定理,得物體的動(dòng)能減少了0.6mgs，A對(duì)．，B對(duì)．因此物體機(jī)械能的改變量，C錯(cuò)誤；除重力以外的其它力做功改變機(jī)械能，因此摩擦力做功改變機(jī)械能，因此摩擦力做功為0.1mgs，D正確二、實(shí)驗(yàn)題11、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動(dòng)紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．【詳解】（1）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：（2）重力勢(shì)能減小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．動(dòng)能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）計(jì)算表明數(shù)值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有機(jī)械能損失．

【點(diǎn)睛】12