2022屆北京市師大附中物理高一第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速運動.假設(shè)汽車所受阻力恒定，下列汽車牽引力的功率P與時間t的關(guān)系圖象中，能描述上述過程的是（）A． B．C． D．2、一質(zhì)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．時物塊的速度為零3、(本題9分)如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進入橢圓軌道I，然后在Q點通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進人地球同步軌道Ⅱ，則（）A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/sB．衛(wèi)星在同步軌道II上的運行速度大于7.9km/sC．在軌道I上，衛(wèi)星在P點的速度小于在Q點的速度D．衛(wèi)星在Q點通過加速實現(xiàn)由軌道I進人軌道II4、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動，合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示。設(shè)該物體在t0和2t0時刻的速度分別是v1和v2，動能分別是Ek1和Ek2；從開始至t0時刻和t0至2t0時刻物體運動的位移分別是x1和x2，合外力做的功分別是W1和W2，則（）A．Ek2＝3Ek1B．x2＝4x1C．v2＝5v1D．W2＝W15、一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，則下列說法正確的是A．小球過最高點的最小速度是B．小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零C．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D．小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小6、(本題9分)唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過一條寬150m的河，他們在靜水中劃船的速度為5m/s，現(xiàn)在他們觀察到河水的流速為4m/s，對于這次劃船過河，他們有各自的看法，其中正確的是A．唐僧說：我們要想到達(dá)正對岸就得船頭正對岸劃船B．悟空說：我們要想節(jié)省時間就得朝著正對岸劃船C．沙僧說：我們要想少走點路就得朝著正對岸劃船D．八戒說：今天這種情況我們是不可能到達(dá)正對岸的7、(本題9分)如圖所示，一傾角為a的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s處，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊下滑過程中的最大動能為Ekm，小物塊運動至最低點,然后在彈力作用下上滑運動到最高點，此兩過程中，下列說法中正確的是（）A．物塊下滑剛與彈簧接觸的瞬間達(dá)到最大動能B．下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值大C．下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，則下滑過程中物塊的最大動能大于2Ekm8、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止開始運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g。下列說法正確的是()A．小車克服重力所做的功是mghB．合外力對小車做的功是1C．阻力對小車做的功是1D．推力對小車做的功是19、(本題9分)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m．它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同．若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是()A．此時繩子張力為T＝B．此時圓盤的角速度為ω＝C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時燒斷繩子物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球、分別從斜面項端和斜面中點沿水平方向拋出后，恰好都落在斜面底端，不計空氣阻力．下列說法正確的是（）A．小球、在空中飛行的時間之比為B．小球、在空中飛行過程中的速度變化率之比為C．小球、到達(dá)斜面底端時的動能之比為D．小球、到達(dá)斜面底端時速度方向與斜面的夾角之比為11、兩個完全相同的金屬小球（可視為點電荷），帶電荷量之比為3:7，相距為r?，F(xiàn)將兩小球接觸后再放回原來的位置上，則此時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．25:2112、(本題9分)如圖所示，摩擦輪A和B通過中介輪C進行傳動，A為主動輪，A的半徑為20cm，B的半徑為10cm，則A、B兩輪邊緣上的點（）A．角速度之比為1∶2B．向心加速度之比為1∶2C．線速度之比為1∶2D．線速度之比為1∶1二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖，傾角為的斜面上有一個質(zhì)量為1kg的物塊，物塊從靜止開始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m.在物塊下滑過程中(重力加速度g取10m/s2)物塊的重力做功______J，支持力做功_____J，摩擦力做功_______J.14、(本題9分)一只船在40m寬的河中橫渡，水流速度是3m/s，船在靜水中的航速是4m/s?，F(xiàn)欲使小船以最短時間渡過河去，則應(yīng)使船頭方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行駛，過河時間為_________s，過河距離為_________m。15、(本題9分)質(zhì)量為M的汽車在平直公路上從靜止開始以額定功率P啟動，受到的阻力恒定，經(jīng)過時間t達(dá)到最大速度V，則此過程中汽車受到的阻力為________,牽引力做功為_________.三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的一半徑R＝0.5m的光滑圓弧槽BCD，B點與圓心O等高，質(zhì)量m＝0.1kg的小球(可看作質(zhì)點)從B點正上方H＝0.75m高處的A點自由下落，由B點進入圓弧軌道，從D點飛出，不計空氣阻力，(取g＝10m/s2)求：（1）小球經(jīng)過B點時的動能；（2）小球經(jīng)過最低點C時的速度大小vC；（3）小球經(jīng)過最低點C時對軌道的壓力大?。?7、（10分）如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場，虛線框外為真空區(qū)域；半徑為R、內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O恰在MN的中點，半圓管的一半處于電場中．一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的帶正電小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內(nèi)，小球從B點穿出后，能夠通過B點正下方的C點．重力加速度為g，小球在C點處的加速度大小為5g/1．求：（1）小球所受電場力的大??；（2）小球在B點時，對半圓軌道的壓力大小；（1）虛線框MNPQ的寬度和高度滿足的條件．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

根據(jù)P=Fv分析知勻加速運動時牽引力大于阻力，F(xiàn)不變，v隨時間均勻增大，故P隨時間均勻增大，故AD錯誤；當(dāng)勻速時牽引力等于阻力，說明F突變小，速度不變，故功率突變小，以后保持不變，故C錯誤，B正確．故選B.2、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。3、D【解析】

了解同步衛(wèi)星的特點和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含義，當(dāng)萬有引力剛好提供衛(wèi)星所需向心力時，衛(wèi)星正好可以做勻速圓周運動：若是“供大于需”，則衛(wèi)星做逐漸靠近圓心的運動；若是“供小于需”，則衛(wèi)星做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動.【詳解】11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的發(fā)射速度，而同步衛(wèi)星仍然繞地球運動，故A錯誤；7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度，而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律，在軌道I上，P點是近地點，Q點是遠(yuǎn)地點，則衛(wèi)星在P點的速度大于在Q點的速度，故C錯誤；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動，要實現(xiàn)這個運動必須衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力，故D正確；故選D．【點睛】本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，知道第一宇宙速度的特點，衛(wèi)星變軌也就是近心運動或離心運動，根據(jù)提供的萬有引力和所需的向心力關(guān)系確定．4、B【解析】

C.由圖象及動量定理可知，F(xiàn)-t圖象圍成的面積表示合外力的沖量，故時刻物體的動量，時刻物體的動量為，即。故C錯誤；ABD.由動能定理知，，即，，故B正確，AD錯誤。5、B【解析】

A.由于桿可以表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)支持力，所以小球過最高點的最小速度為0，故A錯誤；B.當(dāng)小球在最高點的速度時，靠重力提供向心力，桿子的彈力為零，故B正確；CD.桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，當(dāng)表現(xiàn)為支持力時，速度增大作用力越小，當(dāng)表現(xiàn)為拉力時，速度增大作用力越大，故CD錯誤。6、B【解析】試題分析：當(dāng)靜水速度垂直于河岸時，渡河的時間最短，為：t=d考點：運動的合成和分解7、BC【解析】A.物塊剛與彈簧接觸的瞬間，彈簧的彈力仍為零，仍有mgsinα>μmgcosα，物塊繼續(xù)向下加速，動能仍在增大，所以此瞬間動能不是最大，當(dāng)物塊的合力為零時動能才最大，故A錯誤；B.根據(jù)動能定理，上滑過程克服重力和摩擦力做功總值等于彈力做的功．上滑和下滑過程彈力做的功相等，所以下滑過程克服彈簧彈力和摩擦力做功總值比上滑過程克服重力和摩擦力做功總值大，故B正確；C.合力為零時速度最大．下滑過程速度最大時彈簧壓縮量為x1，則mgsinα=kx1+μmgcosα，x1=；上滑過程速度最大時彈簧壓縮量為x2，則kx2=mgsinα+μmgcosα，x2=；x1<x2，所以下滑過程物塊速度最大值位置比上滑過程速度最大位置高，故C正確；D．若將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊動能最大的位置不變，彈性勢能不變，設(shè)為Ep.此位置彈簧的壓縮量為x.根據(jù)功能關(guān)系可得：將物塊從離彈簧上端s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動能為Ekm=mg(s+x)sinα?μmg(s+x)cosα?Ep.將物塊從離彈簧上端2s的斜面處由靜止釋放，下滑過程中物塊的最大動能為E′km=mg?(2s+x)sinα?μmg?(2s+x)cosα?Ep.而2Ekm=mg(2s+2x)sinα?μmg(2s+2x)cosα?2Ep=[mg(2s+x)sinα?μmg(2s+x)cosα?Ep]+[mgxsinα?μmgxcosα?Ep]=E′km+[mgxsinα?μmgxcosα?Ep]由于在物塊接觸彈簧到動能最大的過程中,物塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和物塊的動能,則根據(jù)功能關(guān)系可得：mgxsinα?μmgxcosα>Ep，即mgxsinα?μmgxcosα?Ep>0，所以得E′km<2Ekm.故D錯誤．故選BC.8、ABC【解析】

重力做功只與物體的初末位移的高度差有關(guān)，與其它因素沒有關(guān)系，WG=mg△h，合外力對物體所做的功可根據(jù)動能定理求解?！驹斀狻緼項：小車克服重為做功：W=Gh=mgh，故A正確；B項：由動能定理，小車受到的合力做的功等于小車動能的增加，即W=ΔEC、D項：由動能定理，W合=WW阻【點睛】本題主要考察了求力做功的幾種方法，恒力做功可根據(jù)做功公式直接計算，變力和合外力對物體做的功可根據(jù)動能定理求解。9、ABC【解析】

C．A、B兩物體相比，B物體所需要的向心力較大，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，B先有滑動的趨勢，此時B所受的靜摩擦力沿半徑指向圓心，A所受的靜摩擦力沿半徑背離圓心，故C正確；AB．當(dāng)剛要發(fā)生相對滑動時，以B為研究對象，有以A為研究對象，有聯(lián)立可得故AB正確；D．若燒斷繩子，則A、B的向心力都不足，都將做離心運動，故D錯誤．故選ABC.10、ABD【解析】因為兩球下落的高度之比為2：1，根據(jù)h=gt2得，t=，高度之比為2：1，則時間之比為：1，故A正確．小球a、b在空中飛行過程中，加速度均為g，則速度變化率之比為1:1，選項B正確；兩球的水平位移之比為2：1，時間之比為：1，根據(jù)v0＝x/t知，初速度之比為：1．根據(jù)動能定理可知，到達(dá)斜面底端時的動能之比EKa：Ekb=(mva2+mgha)：(mvb2+mghb)=2：1，故C錯誤．小球落在斜面上，速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，因為位移與水平方向的夾角相等，則速度與水平方向的夾角相等，到達(dá)斜面底端時速度方向與斜面的夾角也相等，故D正確．故選ABD．點睛：解決本題的關(guān)鍵是知道平拋運動在水平方向勻速運動和豎直方向上的自由落體運動的規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解．11、AD【解析】

由庫侖定律可得F=kQqA.4:21與分析相符，故A項與題意相符；B.4:25與分相不相符，故B項與題意不相符；C.2:5與分相不相符，故C項與題意不相符；D.25:21與分析相符，故A項與題意相符。12、ABD【解析】

A．由描述圓周運動的參量間關(guān)系：v＝rω可知ωA∶ωB＝rB∶rA＝1∶2故選項A正確；B．又因為：a＝vω所以：aA∶aB＝1∶2故選項B正確；CD．根據(jù)圖示裝置結(jié)構(gòu)可知，A、B兩輪邊緣上的點的線速度大小相等，即vA＝vB，故選項C錯誤，選項D正確。故選ABD。考點：本題主要考查了描述圓周運動的參量間關(guān)系、傳動裝置中的特征問題，屬于中檔偏低題．二．填空題(每小題6分，共18分)13、50-2.5【解析】19.解：物塊從靜止開始以的加速度加速下滑，由支持力與位移垂直，不做功斜面方向：，根據(jù)牛頓第二定律，，所以物體在運動中受到阻力作用，大小為：，摩擦力做功。點睛：解決本題的關(guān)鍵進行受力分析，運用正交分解，結(jié)合牛頓第二定律進行求解，知道合力沿斜面方向，垂直于斜面方向上的合力等于零，確定有無摩擦力，從而在確定各種能量的大?。?4、垂直；10；50；【解析】

將小船的運動分解為垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河寬一定，當(dāng)在該方向上的速度最大時，渡河時間最短．可知當(dāng)船頭方向垂直河岸，在該方向上的速度等于靜水航速，時間最短，即欲使小船以最短時間渡過河去，則應(yīng)使船頭方向垂直河岸行駛，過河時間為t=dvc【點睛】解決本題的關(guān)鍵將小船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，通過求分運動的最短時間入手，求