2022年北京市昌平區(qū)昌平二中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

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)真填寫考場號和座位序號。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，一直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸O高速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)動不到半周時(shí)，在筒上留下a、b兩個(gè)彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A． B． C． D．2、(本題9分)下列說法正確的是A．牛頓最早提出了日心說B．托勒密發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星C．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．卡文迪許第一次測出了萬有引力常量3、(本題9分)已知海王星和地球的質(zhì)量比M：m=16:1，它的半徑比R：r=4:1，則海王星和地球表面的重力加速度之比（）A．1:2 B．2:1 C．4:1 D．1:14、(本題9分)下列運(yùn)動過程中，滿足機(jī)械能守恒的是A．沿粗糙斜面勻速下滑的物塊B．在空氣中勻速下落的雨滴C．沿粗糙斜面加速下滑的物塊D．沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動的小球5、真空中兩個(gè)靜止的帶電小球（可看成點(diǎn)電荷），相距為r時(shí)相互作用力為F，若將它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，則相互間的作用力變?yōu)椋ǎ〢．F/2 B．F/4 C．2F D．4F6、(本題9分)嘉興江南摩爾有一個(gè)摩天輪，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)相差30m，在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動一周用時(shí)5分鐘，質(zhì)量為60kg的張同學(xué)，乘坐該摩天輪一圈觀賞城市風(fēng)光。在該同學(xué)從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A．該同學(xué)機(jī)械能守恒B．重力做功9000JC．重力做功功率為60wD．重力做功功率為120w7、(本題9分)如圖所示，置于豎直平面內(nèi)的AB光滑桿，它是以初速為v0，水平射程為s的平拋運(yùn)動軌跡制成的，A端為拋出點(diǎn)，B端為落地點(diǎn)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小球套于其上，由靜止開始從軌道A端滑下，重力加速度為g．則當(dāng)其到達(dá)軌道B端時(shí)（）A．小球在水平方向的速度大小為v0B．小球運(yùn)動的時(shí)間為C．小球的速率為D．小球重力的功率小于8、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，從靜止開始以2g的加速度豎直向下運(yùn)動h高度，那么（）A．物體的動能增加2mgh B．物體的重力勢能減少2mghC．物體的機(jī)械能保持不變 D．物體的機(jī)械能增加mgh9、(本題9分)關(guān)于多用電表的使用，下列說法正確的是（）A．測量電路中的電阻前，需要把電阻與電路斷開B．測量電阻時(shí)，每次更換倍率后，都要重新歐姆調(diào)零C．測量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到倍率較大的檔位D．測量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到倍率最大的歐姆檔10、(本題9分)如圖所示，a、b是兩個(gè)在同一平面內(nèi)的，繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其中已知b為地球同步衛(wèi)星，引力常量為G．據(jù)圖和上述信息，關(guān)于地球和衛(wèi)星a、b的分析或結(jié)論，如：衛(wèi)星a、b的繞行速度va、vb，繞行周期Ta、Tb等。下列的敘述正確的是（）A．由于va＞vb，因而衛(wèi)星a減速可有可能讓衛(wèi)星b追上B．衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于24hC．衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可計(jì)算出地球的半徑11、如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端系著三個(gè)小球A、B、C，三小球組成的系統(tǒng)保持靜止，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為3m，C球離地面高度為h．現(xiàn)突然剪斷A球和B球之間的繩子，不計(jì)空氣阻力，三個(gè)小球均視為質(zhì)點(diǎn)，則（）A．剪斷繩子瞬間，A球的加速度為gB．剪斷繩子瞬間，C球的加速度為gC．A球能上升的最大高度為2hD．A球能上升的最大高度為1.6h12、質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動，v-t圖象如圖所示．由此可求()A．前25s內(nèi)汽車的平均速度B．前10s內(nèi)汽車的加速度C．前10s內(nèi)汽車所受的阻力D．15～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功二、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)在用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中（1）圖中釋放紙帶的操作正確的是（____）（2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動能的增加量△Ek，這是因?yàn)開________________________________________________；（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制一小鐵球從A點(diǎn)自由下落，鐵球下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用刻度尺測出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿足關(guān)系式_____________________________，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。14、（10分）(本題9分)溫度傳感器的核心部分是一個(gè)熱敏電阻。某課外活動小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了伏安法測電阻之后，利用所學(xué)知識來測量由某種金屬制成的熱敏電阻的阻值?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．直流電源，電動勢E=6V，內(nèi)阻不計(jì)；B．毫安表A1，量程為600mA，內(nèi)阻約為0.5；C．毫安表A2，量程為10mA，內(nèi)阻RA=100；D．定值電阻R0=400；E．滑動變阻器R=5；F．被測熱敏電阻Rt，開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠在0~5V范圍內(nèi)，比較準(zhǔn)確地對熱敏電阻的阻值Rt進(jìn)行測量，請?jiān)趫D甲的方框中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路______。(2)某次測量中，閉合開關(guān)S，記下毫安表A1的示數(shù)I1和毫安表A2的示數(shù)I2，則計(jì)算熱敏電阻阻值的表達(dá)式為Rt=______（用題給的物理量符號表示）。(3)該小組的同學(xué)利用圖甲電路，按照正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟，作出的I2－I1圖象如圖乙所示，由圖可知，該熱敏電阻的阻值隨毫安表A2的示數(shù)的增大而____（填“增大”“減小”或“不變”）。(4)該小組的同學(xué)通過查閱資料得知該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖丙所示。將該熱敏電阻接入如圖丁所示電路，電路中電源電壓恒為9V，內(nèi)阻不計(jì)，理想電流表示數(shù)為0.7A，定值電阻R1=30，則由以上信息可求出定值電阻R2的阻值為______，此時(shí)該金屬熱敏電阻的溫度為______℃。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）如圖所示，AB為傾角的斜面軌道，BP為半徑R=1m的豎直光滑圓弧軌道，O為圓心，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一端在斜面上C點(diǎn)處，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙，CB長L＝1.25m，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為＝0.25，現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后釋放(不栓接)，物塊經(jīng)過B點(diǎn)后到達(dá)P點(diǎn)，在P點(diǎn)物塊對軌道的壓力大小為其重力的1.5倍，，g=10m/s2.求：(1)物塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小vP；(2)物塊離開彈簧時(shí)的速度大小vC；(3)若要使物塊始終不脫離軌道運(yùn)動，則物塊離開彈簧時(shí)速度的最大值vm.16、（12分）(本題9分)如圖所示，傾角為θ=30°的傳送帶始終以速度v=5m/s勻速運(yùn)動，下端A與上端B間距為L=10m．一質(zhì)量為m=1kg的物塊對地?zé)o初速置于傳送帶下端A，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為，重力加度取g=10m/s1．求：(1)物塊從下端A運(yùn)動到上端B增加的機(jī)械能E；(1)物塊從下端A運(yùn)動到上端過程中，帶動傳送帶的電動機(jī)的平均輸出功率．17、（12分）(本題9分)如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔．質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g）．求：（1）小球到達(dá)小孔處的速度；（2）極板間電場強(qiáng)度的大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從開始下落運(yùn)動到下極板處的時(shí)間．

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】

設(shè)子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過兩個(gè)孔所需時(shí)間；若子彈穿過圓筒時(shí)間小于半個(gè)周期，紙質(zhì)圓筒在這段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、D【解析】哥白尼提出了“日心說”推翻了很長時(shí)間的“地心說”，故A錯(cuò)誤；克萊德?湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星，亞當(dāng)斯和勒威耶發(fā)現(xiàn)了海王星，故B錯(cuò)誤；開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動規(guī)律，在此基礎(chǔ)上牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故C錯(cuò)誤；卡文迪許第一次測出了萬有引力常量．故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．3、D【解析】

在星球表面附近，萬有引力等于重力。由公式得：聯(lián)立解得，A.1:2與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故A錯(cuò)誤；B.2:1與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤；C.4:1與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤；D.1:1與上述計(jì)算結(jié)果相符，故D正確。4、D【解析】

A.沿粗糙斜面勻速下滑的物塊動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，故A錯(cuò)誤；B.在空氣中勻速下落的雨滴，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C.沿粗糙斜面加速下滑的物塊一定有摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D.沿豎直面內(nèi)光滑圓軌道運(yùn)動的小球，只受重力做功，機(jī)械能守恒，故D正確.5、B【解析】

根據(jù)庫侖定律可得變化前：F＝kQqA.F/2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.F/4，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.2F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.4F，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、D【解析】

A、該同學(xué)從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，除重力做功外，還有其它力做功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤。B、該同學(xué)從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，重力做的功W=mgh=601030J=1.8104J，故B錯(cuò)誤。CD、從最高點(diǎn)運(yùn)動到最低點(diǎn)的時(shí)間t=2.5min=150s，重力做功的功率P==W=120W，故C錯(cuò)誤，D正確。7、CD【解析】

A．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動機(jī)械能守恒；將一小球套于桿上，由靜止開始從軌道A端滑下過程機(jī)械能也守恒，由于初位置動能為零，故末位置速度大小小于平拋運(yùn)動的速度，但方向相同，故水平分量不同，故小球在水平方向的速度大小小于v0，故A錯(cuò)誤；B．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動，其水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，時(shí)間為；將一小球套于桿上，由靜止開始從軌道A端滑下過程時(shí)間小于；故B錯(cuò)誤；C．以初速為v0平拋物體的運(yùn)動，根據(jù)分位移公式，有：h=gt2①s=v0t②vx=v0③vy=gt④解得：h=，v平拋=；靜止開始從軌道A端滑下過程機(jī)械能守恒，有：mgh=mv2，解得：，故C正確；D．小球落地時(shí)重力的功率為：P=mgvsinθ；故P=mgvsinθ＜mgv＜mgv平拋=，故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式和分速度公式列式后聯(lián)立求解，注意小球沿軌道運(yùn)動不是平拋運(yùn)動，可以結(jié)合平拋運(yùn)動比較求解．8、AD【解析】A、合力對物體做的功為，根據(jù)動能定理得知，物體的動能增加，故A正確；

B、質(zhì)量為m的物體向下運(yùn)動h高度時(shí)，重力做功為，則物體的重力勢能減小，故B錯(cuò)誤；

C、依題物體的加速度為，說明除重力做功之外，還有其他力對物體做正功，物體的機(jī)械能應(yīng)增加，故C錯(cuò)誤；

D、物體的重力勢能減小，動能增加，則物體的機(jī)械能增加，故D正確．點(diǎn)睛：本題考查分析功能關(guān)系的能力．幾對功能關(guān)系要理解記牢：重力做功與重力勢能變化有關(guān)，合力做功與動能變化有關(guān)，除重力和彈力以外的力做功與機(jī)械能變化有關(guān)．9、AB【解析】

A、測電路中某個(gè)電阻的阻值時(shí)，一定要將該電阻與其它元件斷開，避免測量出現(xiàn)較大誤差，故A正確；B、測量電阻時(shí)，每次更換倍率后，都要重新歐姆調(diào)零，故B正確；C、將兩表筆與待測電阻相連，發(fā)現(xiàn)電表指針偏轉(zhuǎn)角度太大，所測的電阻值讀數(shù)比較小，則應(yīng)換用倍率較小的檔位，調(diào)零后再測電阻，故C錯(cuò)誤；D、測量完畢后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF檔或者交流電壓的最大檔，故D錯(cuò)誤。10、BC【解析】

A.衛(wèi)星a減速時(shí)，a將做近心運(yùn)動，軌道半徑減小，不可能讓衛(wèi)星b追上。故A錯(cuò)誤。B.根據(jù)萬有引力提供向心力，得：解得：，可知，衛(wèi)星a的繞行周期Ta一定小于衛(wèi)星b的繞行周期Tb，即一定小于24h，故B正確。C.地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，a、b是兩個(gè)在同一平面內(nèi)的，b為地球同步衛(wèi)星，則衛(wèi)星a、b的軌道平面一定與地球的赤道平面重合，故C正確。D.利用題目的信息，不能求出地球的半徑，故D錯(cuò)誤。11、AD【解析】

根據(jù)平衡條件可得C球的質(zhì)量為：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪斷A球和B球之間的繩子瞬間，以A和C為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A項(xiàng)符合題意，B項(xiàng)不合題意.CD.A球上升h時(shí)的速度為：，而后又上升x速度為零，則有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度為：H＝h+x＝1.6h，故C項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意.12、ABD【解析】試題分析：觀察速度時(shí)間圖像，V-t圖像和時(shí)間軸圍成面積代表位移，斜率代表加速度a，觀察圖像可知，前10s斜率即加速度,答案B對．根據(jù)牛頓第二定律，牽引力未知因此無法求出阻力，C錯(cuò)．前25s圖像和時(shí)間軸圍成的面積可以分成前10s三角形和中間5s矩形及后10s梯形都可以計(jì)算出面積，也就可以知道前25s位移，除以時(shí)間即可算出平均速度，A對．根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且題目告訴有質(zhì)量，答案D對．考點(diǎn)：速度時(shí)間圖像動能定理二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、A重物下落過程中受到阻力作用【解析】

第一空.釋放重物前，讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上端，使得紙帶處于豎直，故A正確，BCD錯(cuò)誤。第二空.利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動能的增加量△EK，這是因?yàn)橹匚锵侣溥^程中受到阻力作用，使得部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

第三空.根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，小鐵球經(jīng)過光電門的速度大小為：，由于初速度為零，則動能的增加量為：，重力勢能的減少量為△Ep=mgh，若有：，也即有：時(shí)，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。14、增大17.555【解析】

(1)[1]．題目中沒有電壓表，可用已知內(nèi)阻的電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)構(gòu)成量程為的電壓表；滑動變阻器用分壓電路，電路如圖：(2)[2]．由電流可知(3)[3]．根據(jù)可得則該熱敏電阻的阻值隨毫安表A2的示數(shù)的增大，斜率變大，可知Rt變大。(4)[4][5]．通過R1的電流則通過R2和Rt的電流為0.4A；由I2-I1圖像可知，I2=4mA，此時(shí)Rt兩端電壓為2V，則R2兩端電壓為7V，則根據(jù)Rt-t圖像可知解得t=55℃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、(1)(2)vC=9m/s(3)【解析】

(1)在P點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律：解得:(2)由幾何關(guān)系可知BP間的高度差物塊