2022年北京市第十九中物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)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．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示,木塊B上表面是水平的,當(dāng)木塊A置于B上,并與B保持相對(duì)靜止,一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑,在下滑過(guò)程中()A．A所受的合外力對(duì)A不做功 B．B對(duì)A的彈力做正功C．B對(duì)A的摩擦力做負(fù)功 D．A對(duì)B不做功2、(本題9分)下列所述的實(shí)例中均不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是A．水平路面上汽車剎車的過(guò)程B．人乘電梯加速上升的過(guò)程C．投出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程3、(本題9分)在物理學(xué)發(fā)展歷史中，許多物理學(xué)家做出了卓越貢獻(xiàn)．以下關(guān)于物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的是（）A．牛頓建立了相對(duì)論B．伽利略提出了“日心說(shuō)”C．哥白尼測(cè)定了引力常量D．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律4、(本題9分)登上火星是人類的夢(mèng)想，“嫦娥之父”歐陽(yáng)自遠(yuǎn)透露：中國(guó)計(jì)劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表，火星和地球相比行星質(zhì)量/kg軌道半徑/m地球6.0×1.5×火星6.4×2.3×A．火星公轉(zhuǎn)的周期小，加速度小 B．火星公轉(zhuǎn)的周期小，加速度大C．火星公轉(zhuǎn)的周期大，加速度小 D．火星公轉(zhuǎn)的周期大，加速度大5、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為11m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端，經(jīng)過(guò)4s小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端，已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，取g=10m/s1．下列判斷正確的是（）A．此過(guò)程小物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)B．此過(guò)程摩擦力對(duì)小物塊做功14JC．此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD．此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為14J6、(本題9分)汽車安全性能是當(dāng)今衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是未來(lái)汽車發(fā)展的三大主題（安全、節(jié)能、環(huán)保）之一，實(shí)車碰撞試驗(yàn)是綜合評(píng)價(jià)汽車安全性能最有效的方法，也是各國(guó)政府檢驗(yàn)汽車安全性能的強(qiáng)制手段之一。試驗(yàn)時(shí)讓汽車載著模擬乘員以48.3km/h的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)碰撞試驗(yàn)臺(tái)。由于障礙物是固定的，所以撞擊使汽車的動(dòng)量一下子變到0，其沖擊力相當(dāng)于以100km/h左右的速度撞向非固定物體，對(duì)該試驗(yàn)的下列分析，正確的是（）A．汽車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)用料越堅(jiān)硬、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)越堅(jiān)固，進(jìn)行碰撞試驗(yàn)時(shí)模擬乘員受到的傷害就越小B．汽車發(fā)生碰撞時(shí)，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時(shí)間從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力C．相對(duì)汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體較安全一些D．如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會(huì)對(duì)模擬乘員造成巨大傷害7、(本題9分)如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)桿一端與質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))相連，另一端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)使輕桿在同一豎直面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得小球的向心加速度大小為g（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?。下列說(shuō)法正確的是()A．小球的線速度大小為gLB．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)C．當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，輕桿對(duì)小球作用力的方向不可能指向圓心OD．輕桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，輕桿對(duì)小球作用力的最大值為3mg8、公路在通過(guò)小型水庫(kù)的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形橋，也叫“過(guò)水路面”。如圖所示，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)（）A．車對(duì)橋的壓力比汽車的重力小B．車對(duì)橋的壓力比汽車的重力大C．車的速度越大，車對(duì)橋面的壓力越大D．向心力由汽車所受重力、橋面對(duì)其支持力和摩擦力提供9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，取地面為零勢(shì)能面，則（）A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同D．到達(dá)底端時(shí)兩物體的機(jī)械能不相同10、(本題9分)如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過(guò)球網(wǎng)，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點(diǎn)到落臺(tái)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時(shí)間等于球2的飛行時(shí)間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺(tái)時(shí)，球1的重力功率大于球2的重力功率二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門B，B與毫秒計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)相連。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過(guò)程中球心通過(guò)光電門中的激光束。(1)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律需要測(cè)量或記錄下列哪些物理量______。A.小鐵球的直徑d了B.A點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離hC.小鐵球的質(zhì)量mD.小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間t(即毫秒計(jì)時(shí)器的讀數(shù))(2)利用(1)向中的物理量和重力加速率g，寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為______。(3)為直觀判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象？______；圖象的斜率k=______。A.h-t圖象

B．h-1t圖象

(4)經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢(shì)能減少量，原因是______。12、（10分）如圖甲所示的裝置叫做“阿特伍德機(jī)”，它是早期英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍創(chuàng)制的一種著名的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示已知重力加速度為g.實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下操作①將質(zhì)量均為M的重物A、B(A含擋光片及掛鉤、B含掛鉤)用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)．測(cè)量出擋光片中心到光電門中心的豎直距離h；②在B的下端掛上質(zhì)量也為M的物塊C，讓系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為△t；③測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________.(用g、h、d和表示)(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因有___________.(寫一條即可)

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】木塊向下加速運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可知，木塊A所受合外力對(duì)A做正功，故A錯(cuò)誤；A、B整體具有沿斜面向下的加速度，設(shè)為a，由牛頓第二定律可知a=gsinθ；將a正交分解為豎直方向分量a1，水平分量a2，如圖所示，

由于具有水平分量a2，故必受水平向摩擦力f，A受力如圖所示，所以支持力做負(fù)功，摩擦力做正功，故BC錯(cuò)誤；由牛頓第二定律得；豎直方向上；mg-N=ma1

；水平方向上：f=ma2

假設(shè)斜面與水平方向的夾角為θ，摩擦力與彈力的合力與豎直方向夾角為α，由幾何關(guān)系得；

a1=gsinθsinθ

；a2=gsinθcosθ

；tanα=聯(lián)立得：tanα==tanθ，即α=θ

所以B對(duì)A的作用力與斜面垂直，所以B對(duì)A不做功，由牛頓第三定律得，A對(duì)B的作用力垂直斜面向下，所以A對(duì)B也不做功，故D正確，故選D．點(diǎn)睛：判斷外力是否做功及功的正負(fù)可根據(jù)做功的條件是否做功，再根據(jù)力與位移方向的夾角判斷功的正負(fù)，也可以根據(jù)力與速度方向的夾角判斷功的正負(fù)．2、C【解析】水平路面上汽車剎車的過(guò)程，摩擦力做負(fù)功，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；人乘電梯加速上升的過(guò)程，動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大，機(jī)械能增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；投出的實(shí)心球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，只有重力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程，動(dòng)能不變，勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3、D【解析】試題分析：愛因斯坦建立了相對(duì)論，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；哥白尼提出了“日心說(shuō)”，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；卡文迪許測(cè)定了引力常量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D考點(diǎn)：考查物理史實(shí)點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，對(duì)于物理史實(shí)需要在平時(shí)的學(xué)習(xí)中注意記憶和積累4、C【解析】由行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力做向心力可得：GMmr2=m4π25、C【解析】

A、設(shè)物塊速度達(dá)到皮帶速度時(shí)用時(shí)為t，運(yùn)動(dòng)的位移為s則：解得：所以物塊在皮帶上先勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、此過(guò)程摩擦力對(duì)小物塊做功,故B錯(cuò)；CD、當(dāng)物塊的速度等于皮帶的速度時(shí)所用的時(shí)間為皮帶在t時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量,故C正確；D錯(cuò)誤；故選：C【點(diǎn)睛】在處理皮帶類問(wèn)題時(shí)要注意物塊和皮帶是否能共速，所以在此類題時(shí)一般要假設(shè)能共速，然后計(jì)算共速時(shí)發(fā)生的位移，從而判斷出是否共速．6、BCD【解析】

A.汽車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)用料越堅(jiān)硬、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)越堅(jiān)固，進(jìn)行碰撞試驗(yàn)時(shí)與障礙物碰撞的時(shí)間越短，根據(jù)動(dòng)量定理可知F?t=m?v，則F越大，即模擬乘員受到的傷害就越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.汽車發(fā)生碰撞時(shí)，在人動(dòng)量變化相同的情況下，彈出的安全氣囊可增加模擬乘員與車接觸的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理F?t=m?v可知，從而起到緩沖作用，減小模擬乘員受到的撞擊力，選項(xiàng)B正確.C.相對(duì)汽車撞擊固定的物體（如墻體）而言，汽車撞擊非固定的物體時(shí)，作用的時(shí)間較長(zhǎng)，則作用力較小，駕駛員就較安全一些，選項(xiàng)C正確；D.如果不系安全帶，快速膨開的氣囊可能會(huì)對(duì)模擬乘員造成巨大傷害，選項(xiàng)D正確.7、BC【解析】A：小球的向心加速度大小為g，則a=v2RB：小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向下，加速度大小為g，處于完全失重狀態(tài)。故B項(xiàng)正確。C：當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，向心加速度方向水平，對(duì)小球受力分析可得，輕桿對(duì)小球作用力的水平分量提供向心力，輕桿對(duì)小球作用力的豎直分量與重力抵消；則輕桿對(duì)小球作用力的方向不可能指向圓心O。故C項(xiàng)正確。D：輕桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球作用力最大；則Fm-mg=mv8、BC【解析】

ABD.汽車通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根據(jù)N=mg+m9、AB【解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機(jī)械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達(dá)底端時(shí)兩物體的速度大小相等，到達(dá)底端時(shí)A重力的瞬時(shí)功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時(shí)功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯(cuò)誤。D.兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，兩物體初態(tài)機(jī)械能相同，則到達(dá)底端時(shí)兩物體的機(jī)械能相同，故D錯(cuò)誤；10、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，由于球1的水平位移較大，可知過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺(tái)時(shí)，由于時(shí)間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時(shí)功率相等，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、ABDgh=d22【解析】

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，抓住重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等，確定所需測(cè)量的物理量。

(2)根據(jù)機(jī)械能守恒得出函數(shù)關(guān)系式，確定作哪一個(gè)圖象，以及得出圖象斜率的含義。

(3)根據(jù)原理，結(jié)合能量守恒分析小球動(dòng)能增加量總是稍小于重力勢(shì)能減少量的原因。【詳解】(1)小球重力勢(shì)能的減小量為mgh，動(dòng)能的增加量為12mv2=12m(dt)2，質(zhì)量可以約去，不需要測(cè)量小球的質(zhì)量，需要測(cè)量小鐵球的直徑d，A、B兩點(diǎn)的高度h，小鐵球經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間t，