2022屆北京師范大學(xué)附中物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)下列運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒的是()A．小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動B．跳傘運(yùn)動員打開降落傘在豎直方向向下做勻速直線運(yùn)動C．摩天輪在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,艙內(nèi)的乘客做勻速圓周運(yùn)動D．帶電小球僅在電場力作用下做加速運(yùn)動2、(本題9分)如圖所示，在同一平臺上的O點(diǎn)水平拋出的三個物體，分別落到a、b、c三點(diǎn)，則三個物體運(yùn)動的初速度va、vb、vc的關(guān)系和二個物體運(yùn)動的時間ta、tb、tc的關(guān)系分別是（）A．va>vb>vc，ta>tb>tcB．va<vb<vc，ta=tb=tcC．va>vb>vc，ta<tb<tcD．va<vb<vc，ta>tb>tc3、鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度不同，已知內(nèi)外軌道平面與水平的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度等于gRtanA．內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時鐵軌對火車的支持力等于mgD．這時鐵軌對火車的支持力等于mg4、(本題9分)如圖所示，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開始，一直到彈簧被壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是A．小球的動能先增大后減小B．小球在剛接觸彈簧時動能最大C．小球的機(jī)械能守恒D．小球的動能和彈簧的彈性勢能之和不變5、(本題9分)下列物理量中是矢量的是（）A．質(zhì)量 B．路程 C．位移 D．時間6、關(guān)于力做功，下列說法正確的是（）A．作用力做正功時，如果反作用力做功，則一定做負(fù)功B．如果作用力和反作用力都做功，則所做的功大小一定相等C．滑動摩擦力一定對物體做負(fù)功D．靜摩擦力可以對物體做正功7、(本題9分)關(guān)于功和功率的說法正確的是（）A．做功快的機(jī)器，它的功率一定大 B．做功多的機(jī)器，它的功率一定大C．做功多并且用的時間長的機(jī)器，它的功率一定大 D．做功相同，所用時間短的機(jī)器功率一定大8、如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零B．小球從A到C與從C到B的過程，減少的動能相等C．小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化相等D．小球從A到C與從C到B的過程，損失的機(jī)械能相等9、(本題9分)a、b兩球在光滑的水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動，a球的動量是5千克·米/秒，b球的動量是7千克·米/秒．當(dāng)a球追上b球時發(fā)生碰撞，則碰撞后，a、b兩球的動量可能是：()A．Pa=6kg·m/s，Pb=6kg·m/s； B．Pa=3kg·m/s，Pb=9kg·m/s；C．Pa=－2kg·m/s，Pb=14kg·m/s D．Pa=－5kg·m/s，Pb=15kg·m/s．10、如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為、的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)使B獲得水平向右、大小為6m/s的瞬時速度，從此刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像提供的信息可得（）A．在、兩個時刻，兩物塊達(dá)到共同的速度2m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B．在到時刻之間，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為:=2:1D．運(yùn)動過程中，彈簧的最大彈性勢能與B的初始動能之比為2：311、如圖所示，物體A、B由輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，物體A的質(zhì)量等于物體B的質(zhì)量。物體B左側(cè)與豎直光滑的墻壁相接觸，彈簧被壓縮，彈性勢能為E，釋放后物體A向右運(yùn)動，并帶動物體B離開左側(cè)墻壁。下列說法正確的是（）A．物體B離開墻之前，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒B．物體B離開墻之后，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C．物體B離開墻之后，物體B動能的最大值為ED．物體B離開墻之后，彈簧的最大彈性勢能為E12、(本題9分)導(dǎo)體a、b的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是A．兩導(dǎo)體的電阻Ra>RbB．兩導(dǎo)體的電阻Ra<RbC．若將兩導(dǎo)體串聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>PbD．若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>Pb二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）（1）在“用打點(diǎn)計時器測速度”實驗中，電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器都使用_____（填“直流”或“交流”）電源。在我國，電火花打點(diǎn)計時器工作電壓為_____，兩個相鄰點(diǎn)的時間間隔為_____。（1）如下圖為物體做勻加速運(yùn)動時打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶，圖中相鄰的點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計時器接交流50Hz的電源，則打點(diǎn)計時器打出D點(diǎn)時，物體的速度大小為_____m/s，物體運(yùn)動的加速度大小為_____m/s1．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)如圖所示為驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為則______A.

C.

為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是______填下列對應(yīng)的字母A.直尺

游標(biāo)卡尺

天平

彈簧秤

秒表設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式用、及圖中字母表示______成立，即表示碰撞中動量守恒．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)如圖所示，質(zhì)量m=10kg的物體放在水平面上，物體與水平面間動摩擦因數(shù)為，取g=10m/s2，今用大小為F=50N的水平恒力作用于物體上，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)t=8s后撤去力F，求：（1）t時間內(nèi)力F所做的功；（2）8s末物體的動能。16、（12分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶以速率v=3m/s勻速運(yùn)行。工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=1m/s的速度滑上傳送帶的左端A，在傳送帶的作用下繼續(xù)向右運(yùn)動，然后從傳送帶右端B水平飛出，落在水平地面上。已知工件的質(zhì)量m=1kg，工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，拋出點(diǎn)B距地面的高度h=0.80m，落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x=1.2m，g=10m/s2。傳送帶的輪半徑很小。求：(1)工件離開B點(diǎn)時的速度；(2)在傳送工件的過程中，傳送帶對工件做的功及傳送此工件由于摩擦產(chǎn)生的熱量。17、（12分）(本題9分)真空中有兩個點(diǎn)電荷A、B相距r=30cm，qA=4×10－6C，qB=－4×10－6C，已知靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2（1）在A，B兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O點(diǎn)放一個帶電量為qC=4×10－6C的正點(diǎn)電荷C，求該電荷所受的電場力的大?。?）求O點(diǎn)的電場強(qiáng)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、A【解析】

A項：小球在豎直光滑圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動，只有重力做功，故小球的機(jī)械能守恒，故A正確；B項：跳傘運(yùn)動員打開降落傘在豎直方向向下做勻速直線運(yùn)動過程中阻力做功，機(jī)械能不守恒，故B錯誤；C項：轉(zhuǎn)輪始終不停地勻速轉(zhuǎn)動，乘客做勻速圓周運(yùn)動，所以除了重力做功以外還有其他力做功，C錯誤；D項：電場力對小球做功，所以小球機(jī)械能不守恒，故D錯誤?！军c(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力或者是彈力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況，即可判斷物體是否是機(jī)械能守恒。2、D【解析】

平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，落地的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．【詳解】三個物體都做平拋運(yùn)動，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，由，得，可以知道下落的距離最大的物體的運(yùn)動時間最長，所以運(yùn)動時間的關(guān)系為，以c點(diǎn)所在的平面為水平面，畫一條水平線，三個球的豎直位移相同，所以它們的運(yùn)動時間t相同，由可以知道，水平位移大的物體的初速度大，所以初速度的關(guān)系為．故本題正確答案選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．3、C【解析】

火車以某一速度v通過某彎道時，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由圖可以得出F合=mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角）支持力N=合力等于向心力，故mg解得v=AB.由上面分析可知，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時速度等于gRtanC.這時鐵軌對火車的支持力等于mgcosD.這時鐵軌對火車的支持力等于mgsin4、A【解析】

AB.從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，開始時重力大于彈力，小球向下做加速運(yùn)動，在下降的過程中彈力增大，加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，速度達(dá)到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運(yùn)動，到達(dá)最低點(diǎn)速度為零，可知，小球的動能先增大后減小。故A正確，B錯誤。C.由于彈簧的彈力對小球做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能減少，故C錯誤。D.對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可知，小球的重力勢能一直減小，則小球的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增加，故D錯誤。5、C【解析】

ABD．質(zhì)量、路程和時間都是只有大小沒有方向的標(biāo)量，選項ABD不符合題意；C．位移是既有大小又有方向的矢量，故C符合題意．故選C.6、D【解析】

A項：作用力和反作用力是作用在兩個相互作用的物體之上的；作用力和反作用力可以同時做負(fù)功，也可以同時做正功，也可以一個做正功一個做負(fù)功；如冰面上兩個原來靜止的小孩子相互推一下之后，兩人同時后退，則兩力做正功；而兩個相對運(yùn)動后撞在一起的物體，作用力和反作用力均做負(fù)功；如傳送帶傳送貨物，摩擦力對貨物做正功，對傳送帶做負(fù)功；故A錯誤；B項：如果作用力和反作用力都做功，傳送帶傳送貨物，摩擦力對貨物做正功，對傳送帶做負(fù)功；傳送帶克服摩擦力做的功大于摩擦力對貨物做的功，大小不相等，故B錯誤；C項：滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，物體受滑動摩擦力也有可能位移為零，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故C錯誤；D項：靜摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反，但與運(yùn)動方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動方向垂直，故靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，也可以不做功，故D正確．7、AD【解析】功率是表示做功快慢的物理量，則做功快的機(jī)器，它的功率一定大；并且由此可知：功率與做功多少和所用時間都有關(guān)系．在做功相同時，所用時間短的機(jī)器功率一定大．所以選項A、D都正確．點(diǎn)晴：根據(jù)功、功率的關(guān)系分析．功率是單位時間內(nèi)做的功的多少．8、BD【解析】

A．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，返回到A點(diǎn)時的速度小于原來速度大小，由動能定理可知合外力做負(fù)功，故A錯誤；B．小球從A到C與從C到B的過程，合外力做功相同，由動能定理可知這兩個過程中減少的動能相等，故B正確；C．小球從A到C比從C到B用時短，由動量定理可知從A到C速度的變化量小，故C錯誤；D．小球從A到C與從C到B的過程，滑動摩擦力做功相同，說明損失的機(jī)械能相等，故D正確。故選BD。9、BC【解析】

由題，碰撞后，兩球的動量方向都與原來方向相同，a的動量不可能沿原方向增大．故A錯誤．碰撞前，a的速度大于b的速度va＞vb，則有，得到ma＜mb．根據(jù)碰撞過程總動能不增加，則有，得到ma≤2mb，滿足ma＜mb．故B正確．根據(jù)碰撞過程總動能不增加，則有：得到ma≤7mb，滿足ma＜mb．故C正確．D選項可以看出，碰撞后a的動能不變，而b的動能增大，違反了能量守恒定律．故D錯誤．10、BCD【解析】

兩個滑塊與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒、動量守恒，結(jié)合圖象可以判斷它們的能量轉(zhuǎn)化情況和運(yùn)動情況?！驹斀狻緼.從圖象可以看出，從0到t1的過程中彈簧被拉伸，t1時刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，從t2到t3的過程中彈簧被壓縮，t3時刻兩物塊達(dá)到共同速度2m/s，此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，故A錯誤；B.由圖示圖象可知，從t3到t4時間內(nèi)A做減速運(yùn)動，B做加速運(yùn)動，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長，故B正確；C.由圖示圖象可知，t1時刻兩物體速度相同，都是2m/s，A、B系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：，即，解得：，故C正確；D.由圖示圖象可知，在初始時刻，B的初動能為：在t1時刻，A、B兩物塊的速度是2m/s，A、B兩物塊動能之和為：所以，這時候，最大的彈性勢能為，所以：故D正確。11、BD【解析】

A.物體B離開墻之前，由于墻壁對B有向右的作用力，物體A、B系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒；故A項不合題意.B.物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，故B項符合題意.C.彈簧從B離開墻壁到第一次恢復(fù)原長的過程，B一直加速，彈簧第一次恢復(fù)原長時B的速度最大.設(shè)此時A、B的速度分別為vA、vB.根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物體B的最大動能為：EkB=故C項不合題意.D.根據(jù)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可得物體B離開墻時物體A的動能等于E.設(shè)物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v，則E=1物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的動量守恒，當(dāng)彈簧伸長最大時和壓縮最大時，兩物體的速度相等，則mv=(m+m)v′，則知兩種狀態(tài)下AB共同速度相同，動能相同，則根據(jù)機(jī)械能守恒知，彈簧伸長最大時的彈性勢能等于彈簧壓縮最大時的彈性勢能,有：1聯(lián)立解得：E'12、AC【解析】I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，b圖線的斜率大，則b的電阻小，故A正確，B錯誤；兩電阻串聯(lián)，電流相等，根據(jù)P=I2R得，a的電阻大，則電阻a消耗的功率較大，故C正確；若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路，電壓相等，根據(jù)P=U2R，可知a二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、交流110V0.01s0.961.0【解析】

（1）[1][1][3]電磁打點(diǎn)計時器和電火花計時器都使用交流電源；只是電磁打點(diǎn)計時器由學(xué)生電源供電，工作電壓6V以下，而電火花打點(diǎn)計時器工作電壓為110V。已知打點(diǎn)計時器接交流50Hz的電源，兩個相鄰點(diǎn)的時間間隔為0.01s；（1）[4]相鄰的點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為：T=0.01×5=0.1s做勻變速直線運(yùn)動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則打點(diǎn)計時器打出D點(diǎn)時，物體的速度大小為：m/s[5]由勻變速直線運(yùn)動的推論：可知，加速度為：m/s114、(1)C(2)AC(3)【解析】

（1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同；（2）兩球做平拋運(yùn)動，由于高度相等，則平拋的時間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時間作為時間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動的初速度．將需要驗證的關(guān)系速度用水平位移替代．【詳解】（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞過程中動能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2，故選C