2022屆北京市北方交通大學(xué)附屬中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，有一光滑斜面傾角為θ，放在水平面上，用固定的豎直擋板A與斜面夾住一個(gè)光滑球，球質(zhì)量為m。若要使球?qū)ωQ直擋板無壓力，球連同斜面應(yīng)一起（）A．水平向右加速，加速度a=gtanθC．水平向右減速，加速度a=gsinθ2、質(zhì)點(diǎn)所受的力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上．已知t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零．在圖中所示的t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中，哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能最大A．t1 B．t2 C．t3 D．t43、(本題9分)如圖所示，在某次短道速滑比賽中，“接棒"的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面，并且開始向前滑行，當(dāng)乙追上甲時(shí)，乙猛推甲一把，使甲以更大的速度向前沖出.忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用，在乙推甲的過程中，下列說祛正確的是（）A．甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量B．甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等，方向相反C．甲的動(dòng)量變化一定大于乙的動(dòng)量變化D．甲、乙所組成的系統(tǒng)的動(dòng)量增大4、以下四種規(guī)格的用電器，讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同的時(shí)間，下列說法正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)輸出功率為 B．電風(fēng)扇和電烙鐵產(chǎn)生的熱量相同C．電風(fēng)扇和電烙鐵消耗的電能相同 D．日光燈消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為光能5、(本題9分)如圖所示，一次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長的輕繩拖著質(zhì)量m=llkg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道勻加速奔跑(輕繩與水平面存在夾角)，5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)了25m，不計(jì)空氣阻力g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．5s末輪胎的動(dòng)能為1100JB．5s內(nèi)輪胎的重力做功為2750JC．5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對(duì)輪胎做的功為550JD．5s內(nèi)合外力對(duì)輪胎做的功為550J6、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，兩球質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長度為L．先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕撥動(dòng)小球B，使小球B在水平面上由靜止開始向右滑動(dòng)，當(dāng)小球A沿墻下滑距離為L時(shí)，下列說法正確的是（不計(jì)一切摩擦）A．桿對(duì)小球A做功為B．小球A和B的速度都為C．小球A、B的速度分別為和D．桿與小球A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了mgL7、(本題9分)如圖所示，電源E對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對(duì)C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時(shí)，通過R的電流不變B．若R增大，則充電時(shí)間變長C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變8、(本題9分)豎直上拋一個(gè)小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度v、機(jī)械能Ep、位移x、加速度a隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖象如圖所示，其中正確的是（不計(jì)空氣阻力，以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)和豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線）（）A． B．C． D．9、(本題9分)甲、乙兩物體都在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列情況下，關(guān)于向心加速度的說法正確的是()A．當(dāng)它們的角速度相等時(shí)，乙的線速度小則乙的向心加速度小B．當(dāng)它們的周期相等時(shí)，甲的半徑大則甲的向心加速度大C．當(dāng)它們的線速度相等時(shí)，乙的半徑小則乙的向心加速度小D．當(dāng)它們的線速度相等時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙的大，則甲的向心加速度比乙的小10、(本題9分)額定功率P0=60kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度vm=20m/s,汽車質(zhì)量m=1000kg.若汽車先由靜止起以加速度a=3m/s2作勻加速直線啟動(dòng),實(shí)際功率達(dá)到額定功率后保持功率不變繼續(xù)前進(jìn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力不變．下列說法不正確的是()A．汽車運(yùn)動(dòng)中所受的阻力為3000N B．汽車勻加速運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間約為6.7sC．啟動(dòng)后3s末時(shí)的瞬時(shí)牽引力為6000N D．汽車啟動(dòng)4s末時(shí)的瞬時(shí)功率為60kW11、(本題9分)如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的油滴，從極板左側(cè)中央以相同的水平初速度υ0先后垂直電場(chǎng)射入，分別落到極板上A、B、C處，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．三個(gè)油滴在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B．油滴A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電C．三個(gè)油滴在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度aA＜aB＜aCD．三個(gè)油滴到達(dá)極板時(shí)動(dòng)能EKA＜EKB＜EKC12、(本題9分)兩個(gè)完全相同的金屬小球（可視為點(diǎn)電荷），帶電荷量之比為3:7，相距為r。現(xiàn)將兩小球接觸后再放回原來的位置上，則此時(shí)小球間的庫侖力與接觸前之比可能為A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:21二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________(填字母序號(hào))。A．先松開紙帶后接通電源B．用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動(dòng)紙帶，紙帶上打出的一系列點(diǎn)，如圖乙所示，O是重錘剛下落時(shí)打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的頻率為f，則從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為___________，動(dòng)能的增加量為___________；若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。14、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)關(guān)于接通電源和釋放紙帶的次序，下列說法正確的是_______A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源C．釋放紙帶同時(shí)接通電源D．先接通電源或先釋放紙帶都可以(2)實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為重錘剛釋放時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，電源率為f。用刻度尺測(cè)得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了______；此時(shí)重物的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了________。(用題目所給的符號(hào)表示)(3)乙同學(xué)又選取了多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)出了各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫坐標(biāo)，以v2為縱坐標(biāo)，畫出的圖線如圖，若機(jī)械能守恒，則圖線的斜率為_______。三、計(jì)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)將一個(gè)小球從臺(tái)階上的A點(diǎn)斜向上拋出，小球剛好經(jīng)過臺(tái)階的頂點(diǎn)B

（未與B發(fā)生相碰）之后落到地面上的P點(diǎn)。已知B、P兩點(diǎn)水平方向的距離為L，P、B兩點(diǎn)豎直方向的距離為3L，A、B兩點(diǎn)之間的距離為2L，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球從拋出到落地全過程所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）小球被拋出時(shí)的初速度。16、（12分）(本題9分)長度l=1.0m的細(xì)繩下端系一個(gè)金屬小球，繩的上端固定在O點(diǎn)，最初細(xì)繩豎直、小球靜止。當(dāng)給小球一個(gè)水平速度時(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)繩恰好斷裂。若使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，形成圓錐擺，如圖所示。求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T的大小范圍。設(shè)重力加速度大小。17、（12分）(本題9分)從某高處以6m/s的初速度、以30°拋射角斜向上拋出一石子，落地時(shí)石子的速度方向和水平線的夾角為60°，求：(1)石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)石子的水平射程；(3)拋出點(diǎn)離地面的高度．(忽略空氣阻力，g取10m/s2)

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】小球受重力和斜面的支持力，根據(jù)受力，知道兩個(gè)力的合力方向水平向左，所以整體的加速度方向水平向左．根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)合=mgtanθ，則a=F．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．

點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道球與斜面具有共同的加速度，通過隔離對(duì)球分析，運(yùn)用牛頓第二定律得出斜面的加速度．2、B【解析】試題分析：質(zhì)點(diǎn)受到一個(gè)變力F的作用，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在0～t1時(shí)間內(nèi)，力F逐漸增大，在t1時(shí)刻達(dá)到最大值，這一段時(shí)間質(zhì)點(diǎn)做變加速直線運(yùn)動(dòng)，它的加速度也是在t1時(shí)刻達(dá)到最大.而后，力F逐漸變小，至t2時(shí)刻減為零，這一段時(shí)間質(zhì)點(diǎn)仍做變加速直線運(yùn)動(dòng)，只是加速度在逐漸變小，而速度仍在逐漸增大.從t2~t3這段時(shí)間，力F變?yōu)榉聪颍⑶抑饾u增大，相應(yīng)的加速度也將變?yōu)榉聪?，?shù)值也是逐漸增大，它做的是變減速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向仍是向前.在t3~t4這段時(shí)間，力F逐漸變小，加速度也逐漸變小，質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)做變減速直線運(yùn)動(dòng)，直到t4時(shí)刻速度減為零.通過以上分析不難看出，質(zhì)點(diǎn)在t2時(shí)刻速度達(dá)到最大值，故B正確．考點(diǎn)：牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律．3、B【解析】

A.因?yàn)闆_量是矢量，甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力大小相等、方向相反，由沖量的定義I=Ft分析可知，甲對(duì)乙的沖量與乙對(duì)甲的沖量大小相等、方向相反，所以沖量不相等．故A錯(cuò)誤；B.C.根據(jù)動(dòng)量守恒定律知：△P=0，即有△P甲+△P乙=0，則得△P甲=?△P乙，即甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反．故B正確，C錯(cuò)誤；D.因忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用．故系統(tǒng)在水平向外力為0，則總動(dòng)量守恒，則D錯(cuò)誤故選B4、A【解析】

A．由圖知，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率為650W，故A正確。B．在相同時(shí)間內(nèi)，電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量小于電烙鐵產(chǎn)生的熱量，故B錯(cuò)誤。C．電風(fēng)扇和電烙鐵額定功率不等，根據(jù)W=Pt知，在相同的時(shí)間內(nèi)，電風(fēng)扇和電烙鐵消耗的電能不同，故C錯(cuò)誤。D．日光燈消耗的電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選A。5、D【解析】A、設(shè)5s末的速度為v，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得到：，則則5s末輪胎的動(dòng)能為：，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、由于重力與位移垂直，根據(jù)功的公式可可知，重力的功為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力的功等于動(dòng)能變化，由選項(xiàng)A分析可知，動(dòng)能增加為，可知5s內(nèi)合外力對(duì)輪胎做的功為550J，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．點(diǎn)睛：本題考查運(yùn)動(dòng)學(xué)公式以及動(dòng)能定理，注意根據(jù)動(dòng)能定理可以得到合外力的功．6、C【解析】

當(dāng)小球A沿墻下滑距離為l/2時(shí)，設(shè)此時(shí)A球的速度為v1，B球的速度為v2

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mg?＝兩球沿桿子方向上的速度相等，則有：v1cos60°=v2cos30°聯(lián)立兩式解得：v1＝，v2＝，故C正確B錯(cuò)誤對(duì)球A動(dòng)能定理有可得，A錯(cuò)誤A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】將球的運(yùn)動(dòng)分解為沿桿子方向和垂直于桿子方向，抓住沿桿子方向速度相等得出A、B的速度關(guān)系，結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出此時(shí)A、B的速度．7、BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時(shí)兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢(shì)差不斷減小，因此充電電流變小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)電阻R增大時(shí)，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時(shí)間變長，選項(xiàng)B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)為85V時(shí)，電源給電容器充電仍能達(dá)到閃光燈擊穿電壓80V時(shí)，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問題為背景考查電容器的充放電問題，解題的關(guān)鍵是要弄清電路的工作原理和電容器8、ABC【解析】

A．以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)和豎直向下為正方向，則將一物體豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，方向向下，則有，V是t的線性函數(shù)，故A正確；B．以拋出點(diǎn)為零勢(shì)能，重力勢(shì)能恒為正，，與t成二次函數(shù)關(guān)系，故B正確；C．位移的大小為：，所以x隨時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系，故C正確；D．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，向下為正，所以，故D錯(cuò)誤。故選ABC。9、AB【解析】A、角速度相等，乙的線速度小，根據(jù)公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正確；B、周期相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=(C、線速度相等，乙的半徑小，根據(jù)公式a=vD、線速度相等，角速度大的向心加速度大，則D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng)的公式要采用控制變量法來理解．當(dāng)半徑不變時(shí)，加速度才與線速度、角速度和周期有單調(diào)性關(guān)系，而當(dāng)半徑也變化時(shí)，加速度與線速度、角速度和周期不具有單調(diào)性關(guān)系。10、ACD【解析】

A項(xiàng)：當(dāng)汽車的速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力f=PB項(xiàng)：對(duì)于勻加速運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)牛頓第二定律得：F1-f=ma，解得：：F1==6000N，當(dāng)汽車的實(shí)際功率剛達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，所以勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為：v=P0FC項(xiàng)：?jiǎn)?dòng)后3s末時(shí)汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力為6000N，故C正確；D項(xiàng)：汽車啟動(dòng)4s末時(shí)汽車功率已經(jīng)達(dá)到額定功率，所以瞬時(shí)功率為60kW，故D正確．11、ACD【解析】三個(gè)小球水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖看出，水平位移的關(guān)系為，初速度相同，由位移公式得知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系為．小球在豎直方向都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直位移大小y相等，由位移公式，得加速度的關(guān)系為，根據(jù)牛頓第二定律得知，三個(gè)小球的合力關(guān)系為：．三個(gè)質(zhì)量相等，重力相等，則可知，A所受的電場(chǎng)力向上，C所受的電場(chǎng)力向下，則A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電．故AC正確，B錯(cuò)誤．電場(chǎng)力對(duì)A做負(fù)功，電場(chǎng)力對(duì)C做正功，而重力對(duì)三個(gè)球做功相等，而且重力都做正功，合力對(duì)小球做功A最小，C最大，初動(dòng)能相等，則根據(jù)動(dòng)能定理得知，到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系為．故D正確．故選ACD．【點(diǎn)睛】帶電小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，不帶電小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移關(guān)系分析時(shí)間關(guān)系．豎直方向上三個(gè)的位移大小相等，由位移公式分析加速度關(guān)系，判斷小球的電性．根據(jù)動(dòng)能定理分析到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系．12、AD【解析】

由庫侖定律可得F=kQqA.4:21與分析相符，故A項(xiàng)與題意相符；B.4:25與分相不相符，故B項(xiàng)與題意不相符；C.2:5與分相不相符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.25:21與分析相符，故A項(xiàng)與題意相符。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Bmgh2【解析】

第一空A．應(yīng)該先接通電源，再釋放紙帶，故A錯(cuò)誤；B．用電火花計(jì)時(shí)器替代電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yīng)該選體積小些，密度大一些的重物，故C錯(cuò)誤；故填B.第二空.O點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能的減少量為△EP=mg△h=mgh2；第三空.利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,得B點(diǎn)的速度為：，從O點(diǎn)到B點(diǎn)動(dòng)能的增加量為.第四空.若在誤差允許范圍內(nèi)，若重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量，即等式成立，則可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒.14、（1）A（2）mgs2（3）2g【解析】

第一空.接通電源和釋放紙帶的次序是：先接通電源，待穩(wěn)定打點(diǎn)后再釋放紙帶，故A正確，BCD錯(cuò)誤；第二空.當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了：?EP=mgOB=mgs2；第三空.打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度為，則打O點(diǎn)時(shí)，重物的速度為零，則動(dòng)能的增加量為；

第四空.若機(jī)械能守恒，則有動(dòng)能的增加量與重力勢(shì)能的減少量相等，