2022屆北京市東城區(qū)北京第六十六中學(xué)物理高一下期末考試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，一定變化的物理量是（）A．加速度 B．速率 C．合力 D．速度2、(本題9分)在山區(qū)某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過(guò)江，若把這滑鐵索過(guò)江簡(jiǎn)化成如圖的模型，鐵索的兩個(gè)固定點(diǎn)A，B在同一水平面內(nèi)，A，B間的距離為L(zhǎng)=80m，繩索的最低點(diǎn)離AB間的垂直距離H=8m，若把繩索看做是圓弧，已知一質(zhì)量m=52kg的人借助滑輪（質(zhì)量不計(jì)）滑到最低點(diǎn)的速度v=10m/s，，那么（）A．人在整個(gè)繩索上運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．可求得繩索的圓弧半徑為102mC．在滑到最低點(diǎn)時(shí)人處于失重狀態(tài)D．人在滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩索的壓力為570N3、(本題9分)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步．下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是A．開(kāi)普勒提出了日心說(shuō)，認(rèn)為地球等行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律C．伽利略提出天體運(yùn)動(dòng)的開(kāi)普勒三大定律D．牛頓利用實(shí)驗(yàn)較為準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量G的數(shù)值4、如圖所示，劈放在光滑水平桌面上，物體放在劈的光滑斜面頂端，由靜止開(kāi)始沿斜面自由滑下的過(guò)程中，對(duì)做的功為，對(duì)做的功為，則下列關(guān)系中正確的是（）A．，B．，C．，D．，5、(本題9分)下列說(shuō)法符合史實(shí)的是A．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律B．牛頓發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律C．牛頓發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星D．卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量6、(本題9分)某物體在一足夠大的光滑水平面上向東運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它受到一個(gè)向南的恒定外力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)將是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)，但加速度方向不變、大小不變，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．直線運(yùn)動(dòng)，且是勻變速運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)，但加速度方向改變、大小不變，是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．曲線運(yùn)動(dòng)，但加速度方向和大小均改變，是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)7、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量m=4kg的物塊放在光滑水平面上，在P點(diǎn)的左方始終受到水平向右的恒力F1的作用，在P點(diǎn)的右方除F1外還受到與F1在同一條直線上的水平向左的恒力F2的作用。物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在0～5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示，由圖可知下列判斷正確的是()A．t=2.5s時(shí)，物塊距P點(diǎn)最遠(yuǎn)B．t=2.5s時(shí)，物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)C．t=3s時(shí)，恒力F2的功率P為20WD．在2～4s的過(guò)程中，F(xiàn)1與F2做功之和為8J8、對(duì)于繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，下列敘述正確的是（）A．地球的所有衛(wèi)星半徑越小線速度越大 B．地球的所有衛(wèi)星半徑越小周期越小C．地球同步衛(wèi)星的線速度大于7.9km/s D．地球同步衛(wèi)星相對(duì)地面是靜止的9、(本題9分)2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對(duì)于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小10、(本題9分)甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它們的加速度之比為2:1，線速度之比為2:3，那么下列說(shuō)法中正確的是（）A．它們的半徑之比為2:9 B．它們的半徑之比為1:2C．它們的周期之比為2:3 D．它們的周期之比為1:311、矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成，將其放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊．若射擊下層，子彈剛好不射出；若射擊上層，則子彈剛好能射穿一半厚度，如圖所示．則上述兩種情況相比較()A．子彈的末速度大小相等B．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多C．子彈對(duì)滑塊做的功不相同D．子彈和滑塊間的水平作用力一樣大12、如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體A、B處于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面從靜止開(kāi)始下滑，最后到達(dá)同一水平面，則A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA等于PBD．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA大于PB二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)利用重物自由下落來(lái)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．（1）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置甲中存在的明顯錯(cuò)誤：______．（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證測(cè)量的重物下落時(shí)初速度為零，應(yīng)______（選填“A”或“B”）A．先接通電源，再釋放紙帶B．先釋放紙帶，再接通電源（3）某同學(xué)作出了υ2-h圖象（圖丙），則由圖線得到的重力加速度g=______m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．14、（10分）(本題9分)在利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：（1）下列操作正確的是____________A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接到直流電源上B．需用天平測(cè)出重物的質(zhì)量C．先接通電源，后釋放重物D．釋放重物前，重物應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）如圖為某次實(shí)驗(yàn)中所得的一條紙帶，其中打O點(diǎn)時(shí)紙帶速度為零。已知圖中所標(biāo)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)，重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g，若要驗(yàn)證從O點(diǎn)釋放重物至打到D點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒需要滿(mǎn)足表達(dá)式：__________________________________。（用題中所給的物理量符號(hào)表示）三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）質(zhì)量為5×103kg的汽車(chē)，由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)滑行，速度圖象如圖所示，設(shè)整個(gè)過(guò)程阻力不變．則：(1)在汽車(chē)行駛的整個(gè)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少?(2)在汽車(chē)行駛的整個(gè)過(guò)程中，克服摩擦力做功的功率多大?16、（12分）(本題9分)某同學(xué)用圓錐擺探究圓周運(yùn)動(dòng)的課外實(shí)驗(yàn)中，把不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過(guò)用手固定的豎直光滑圓珠筆管，筆管長(zhǎng)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(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手拉著小球A使它停在筆管的下端，這時(shí)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(yùn)動(dòng)，上述過(guò)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(yùn)動(dòng)的角速度；（2）若小球A做（1）問(wèn)中圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)剪斷輕繩，求小球A第一次落地點(diǎn)到物塊B落地點(diǎn)間的距離s；（3）若某同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)不斷晃動(dòng)筆管，使小球A帶動(dòng)B上移，當(dāng)B上升到筆管下方某位置，系統(tǒng)穩(wěn)定后，測(cè)得小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，求此過(guò)程中人對(duì)A、B組成的系統(tǒng)做功W．17、（12分）如圖所示，質(zhì)量為mA=3kg的小車(chē)A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車(chē)左端固定的支架通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛質(zhì)量為mB=1kg的小球B（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球距離車(chē)面h=0.8m．某一時(shí)刻，小車(chē)與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為mC=1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時(shí)間可忽略），此時(shí)輕繩突然斷裂．此后，小球剛好落入小車(chē)右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小車(chē)系統(tǒng)的最終速度大小v共；（1）繩未斷前小球與砂桶的水平距離L；（3）整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E機(jī)損．

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、D【解析】

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度和合力可能不變，例如平拋運(yùn)動(dòng)；速率可能不變，例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)；一定變化的物理量是速度，故選D.2、D【解析】

A、從最高點(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中速度在增大，所以不可能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、如圖由幾何關(guān)系：，L=80m，h=8m，代入解得，繩索的圓弧半徑r=104m，故B錯(cuò)誤；C、在最低點(diǎn)，人對(duì)繩索的壓力大于重力，處于超重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、滑到最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律：，得到，由牛頓第三定律，人對(duì)繩索的壓力為570N，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】人借助滑輪下滑過(guò)程中，根據(jù)速度是否變化，判斷人是否做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由幾何知識(shí)求出圓弧的半徑．人在滑到最低點(diǎn)時(shí)由重力和繩索的合力提供向心力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出人在滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩索的壓力，并分析人處于超重還是失重狀態(tài)．3、B【解析】

A．哥白尼提出了日心說(shuō)，A錯(cuò)誤；B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，B正確；C．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了開(kāi)普勒三定律，C錯(cuò)誤；D．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得了引力常量，D錯(cuò)誤．故選B.4、C【解析】

滑塊和斜面體系統(tǒng)機(jī)械能守恒，總動(dòng)量也守恒；根據(jù)動(dòng)量守恒可知，b向左下滑時(shí)，a具有向右的速度，向右運(yùn)動(dòng)，物體的位移如圖所示滑塊受重力、支持力，斜面受重力、支持力和壓力，對(duì)斜面體a，受到的壓力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由W=FScosθ知．壓力做正功，故，滑塊和斜面體系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故斜面體a增加的機(jī)械能等于滑塊b減小的機(jī)械能，故支持力對(duì)滑塊b做負(fù)功，即，故C正確．5、D【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故A錯(cuò)誤；B．開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故B錯(cuò)誤；C．威廉赫歇耳發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星，故C錯(cuò)誤；D．卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】根據(jù)對(duì)著名物理學(xué)家的了解和對(duì)物理常識(shí)的掌握解答，要來(lái)了解牛頓、開(kāi)普勒、卡文迪許等著名科學(xué)家的重要貢獻(xiàn)．6、A【解析】該題考查知識(shí)點(diǎn)1：曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合外力與速度不共線．由于外力向南，速度向東，故為曲線運(yùn)動(dòng).2：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的定義：加速度大小方向不變的運(yùn)動(dòng)．由于外力向南恒定，由牛頓第二定律可得加速度大小方向不變，故為勻變速曲線運(yùn)動(dòng).所以選A7、AC【解析】

由v-t圖可知物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，根據(jù)加速度定義求解出加速度；根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F1和F2；根據(jù)P=Fv求解拉力的功率；根據(jù)動(dòng)能定理求解兩力做功之和．【詳解】0-1s物體向右加速，到達(dá)P點(diǎn)；1s-2.5s向右減速，到達(dá)最右端；2.5s-4s向左加速，回到P點(diǎn)；4s-5s向左減速，回到出發(fā)點(diǎn)；故A正確，B錯(cuò)誤；0-1s物體向右加速，加速度為：a1=3-01m/s2=3m/s2，根據(jù)牛頓第二定律，拉力：F1=ma1=4×3=12N，2.5s-4s向左加速，加速度大小為：a8、ABD【解析】

A．萬(wàn)有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小線速度越大，A正確；B．萬(wàn)有引力提供向心力：解得：可知衛(wèi)星半徑越小周期越小，B正確；C．地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑時(shí)的最大繞行速度，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，所以地球同步衛(wèi)星的線速度小于，C錯(cuò)誤；D．地球的同步衛(wèi)星位于赤道上空與地球相對(duì)靜止，實(shí)現(xiàn)同步的目的，D正確。故選ABD。9、ACD【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，則有，解得，，，對(duì)于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤。10、AD【解析】

AB．兩物體勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由：得：所以有：＝＝故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11、AB【解析】試題分析：根據(jù)動(dòng)量守恒，兩次最終子彈與木塊的速度相等，A正確；根據(jù)能量守恒可知，初狀態(tài)子彈簧動(dòng)能相同，末狀態(tài)兩木塊與子彈的動(dòng)能也相同，因此損失的動(dòng)能都轉(zhuǎn)化成了熱量相等，B正確，子彈對(duì)滑塊做的功等于滑塊末狀態(tài)的動(dòng)能，兩次相等，因此做功相等，C錯(cuò)誤，產(chǎn)生的熱量，由于產(chǎn)生的熱量相等，而相對(duì)位移不同，因此子彈和滑塊間的水平作用力大小不同，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：能量守恒定律，動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題是對(duì)能量守恒定律及動(dòng)量守恒定律的考查；解題的關(guān)鍵是用動(dòng)量守恒知道子彈只要留在滑塊中，他們的最后速度就是相同的；系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積；這是一道考查動(dòng)量和能量的綜合題；要注意掌握動(dòng)量守恒的條件應(yīng)用．12、AD【解析】?jī)晌矬w質(zhì)量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正確；兩物體重力做功相等，由于時(shí)間不同，所以重力的平均功率不同，故B錯(cuò)誤；到達(dá)底端時(shí)兩物體的速率相同，重力也相同，但B物體重力方向與速度有夾角，所以到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相同，PB＜PA，故C錯(cuò)誤，D正確；選AD．點(diǎn)睛：重力做功決定重力勢(shì)能的變化與否，若做正功，則重力勢(shì)能減少；若做負(fù)功，則重力勢(shì)能增加．而重力的平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別是：平均功率是做功與時(shí)間的比值，瞬時(shí)功率是力與速度在力的方向上的速度乘積．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接在“直流電源”上．（1）A（3）9.67m/s1【解析】

（1）從圖甲中的實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)現(xiàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)接在了“直流電源”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是“低壓交流電源”．因此，明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接在“直流電源”上．

（1）為了使紙帶上打下的第1個(gè)點(diǎn)是速度為零的初始點(diǎn)，應(yīng)該先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再釋放紙帶．若先釋放紙帶，再接通電源，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)，紙帶已經(jīng)下落，打下的第1個(gè)點(diǎn)的速度不為零．因此，為保證重物下落的初速度為零，應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶．故選A.

（3）根據(jù)mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知圖線的斜率為：k=1g=，代入數(shù)據(jù)解得g=9.67m/s1．14、（1）CD（2）mgh2【解析】(1)A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該到交流電源上，故A錯(cuò)誤；B、由于12C、先接通電源，后釋放重物，故C正確；D、釋放重物前，重物應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故D正確；故選CD。(2)重物由O點(diǎn)到D點(diǎn)勢(shì)能減少量的表達(dá)式為mgh2，O點(diǎn)的速度為0，D點(diǎn)的速度vD=h【點(diǎn)睛】考查對(duì)驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)原理的掌握及利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速運(yùn)動(dòng)的速度。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、(1)發(fā)動(dòng)機(jī)做功為1.5×105J(2)【解析】

(1)由圖可知由加速階段：減速階段：解得：f＝2.5×103N；F＝7.5×103N