2022年北京西城44中物理高一第二學(xué)期期末學(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)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)為了行駛安全，小車(chē)進(jìn)入城區(qū)應(yīng)適當(dāng)減速，某小車(chē)進(jìn)入城區(qū)前功率恒為P，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入城區(qū)后仍沿直線(xiàn)行駛，所受阻力不變，但功率立刻變?yōu)镻2A．小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．小車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．小車(chē)先勻速后減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．小車(chē)先減速后勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2、踢毽子是我國(guó)一項(xiàng)大眾喜歡的傳統(tǒng)健身運(yùn)動(dòng)。毽子被人們譽(yù)為“生命的蝴蝶"，通常由羽毛和毽托構(gòu)成，如圖所示。在某次踢鍵子的過(guò)程中，毽子離開(kāi)腳后，恰好沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高羽毛點(diǎn)后又向下落回。毽子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力不可忽略。毽子與腳相互作用的過(guò)程中，關(guān)于毽子和腳之間的相互作用力，下列說(shuō)法中正確的是()A．毽子對(duì)腳的作用力大于腳對(duì)毽子的作用力B．毽子對(duì)腳的作用力小于腳對(duì)毽子的作用力C．毽子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)鍵子的作用力方向相同D．鍵子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力方向相反3、(本題9分)某城市創(chuàng)衛(wèi)工人用高壓水槍沖洗墻面上的廣告，如圖所示，若水柱截面為S，水流以速v垂直射到墻面上，之后水速減為零，已知水的密度為p，則水對(duì)墻面的沖力為（）A． B．C． D．4、(本題9分)如圖所示，A球的質(zhì)量m1=4m，B球的質(zhì)量m2=m。球A以速度v0靠近靜止在光滑的水平面上球B，并與B發(fā)生碰撞，碰撞前后兩個(gè)小球的速度始終在同一條直線(xiàn)上。A、B兩球的半徑相等，且碰撞過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失。當(dāng)m1、v0一定時(shí)，隨著m2的增大，則（）A．碰撞過(guò)程中B獲得的動(dòng)能增大B．碰撞過(guò)程中B獲得的動(dòng)量增大C．碰撞過(guò)程中A獲得的最終速度減小D．碰撞過(guò)程中A獲得的最終速度增大5、(本題9分)若有一星球密度與地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，則該星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的()A．27倍 B．3倍 C．0.5倍 D．9倍6、如圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過(guò)繩子帶動(dòng)小車(chē)m沿斜面升高。則當(dāng)滑輪右側(cè)的繩子與豎直方向成θ角且重物下滑的速度為v時(shí)，小車(chē)的速度為A．vcosθ B．vsinθ C． D．vtanθ7、(本題9分)如圖所示，粗糙斜面體靜置于水平地面上，一木塊從斜面底端開(kāi)始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出發(fā)點(diǎn)，在木塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中斜面體始終保持靜止。下列能大致描述木塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度v、地面對(duì)斜面體的摩擦力Ff、木塊動(dòng)能Ek、木塊機(jī)械能E與時(shí)間t之間關(guān)系的圖象是（v-t圖以初速度方向?yàn)檎较颍現(xiàn)f-t圖以水平向左為正方向）A． B．C． D．8、(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，則（不計(jì)一切阻力）（）A．下落過(guò)程，重力對(duì)兩物體做的功相同B．下落過(guò)程，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＜PBD．到達(dá)底端時(shí)兩物體的速度相同9、一質(zhì)點(diǎn)在0～15s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng)，其加速度一時(shí)間圖像如圖所示，若取豎直向下為正，g取10，則下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不斷增加B．在0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加C．在10～15s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能一直增加D．在t="15"s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能大于t="5"s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能10、(本題9分)如圖，M為半圓形導(dǎo)線(xiàn)框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線(xiàn)框，圓心為ON；兩導(dǎo)線(xiàn)框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過(guò)直線(xiàn)OMON的水平面上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面.現(xiàn)使線(xiàn)框M、N在t＝0時(shí)從圖示位置開(kāi)始，分別繞垂直于紙面且過(guò)OM和ON的軸，以相同的周期T逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．兩導(dǎo)線(xiàn)框中均會(huì)產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等D．兩導(dǎo)線(xiàn)框的電阻相等時(shí)，兩導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的有效值也相等11、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側(cè)軌道由金屬凹槽制成，右側(cè)軌道由金屬圓管制成，且均可視為光滑在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為和，下列說(shuō)法正確的是A．若使小球A沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為B．若使小球B沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為C．適當(dāng)調(diào)整，可使A球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．適當(dāng)調(diào)整，可使B球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處12、(本題9分)如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為的物體，在與水平方向成角的恒定拉力作用下運(yùn)動(dòng)，則在時(shí)間內(nèi)（）A．重力的沖量為B．拉力的沖量為C．拉力的沖量為D．物體動(dòng)量的變化量等于二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測(cè)得所用的重物質(zhì)量為1.00kg.實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個(gè)點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于_______J，動(dòng)能的增加量等于___________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時(shí)的實(shí)際加速度a＝__m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。14、（10分）用圖甲所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）下列物理量需要測(cè)量的是_______，通過(guò)計(jì)算得到的是________。（填寫(xiě)代號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．重錘下落的高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T(mén)、重力加速度為g.圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn).根據(jù)測(cè)得的s1、s2、s3、s4寫(xiě)出重錘由B點(diǎn)到D點(diǎn)重力勢(shì)能減少量的表達(dá)式___，動(dòng)能増加量的表達(dá)式______。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）某行星可看作半徑為R的均勻球體，一顆衛(wèi)星做繞該行星做半徑為r周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知萬(wàn)有引力常量G。求：（1）該行星的密度；（2）在該行星表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度。16、（12分）(本題9分)2016年8月16日1時(shí)40分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)地球衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。已知“墨子號(hào)”的公轉(zhuǎn)周期為T(mén)，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）“墨子號(hào)”衛(wèi)星距離地球表面的高度。17、（12分）(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑的直角細(xì)桿MON，其中ON水平，OM豎直，兩個(gè)小物塊A和B分別套在OM和ON桿上，連接AB的輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m，．現(xiàn)將直角桿MON繞過(guò)OM的軸O1O2緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)．已知A的質(zhì)量為m1=2kg，重力加速度g取10m/s2。（1）當(dāng)輕繩與OM的夾角θ=37°時(shí)，求輕繩上張力F。（2）當(dāng)輕繩與OM的夾角θ=37°時(shí)，求物塊B的動(dòng)能EkB。（3）若緩慢增大直角桿轉(zhuǎn)速，使輕繩與OM的夾角θ由37°緩慢增加到53°，求這個(gè)過(guò)程中直角桿對(duì)A和B做的功WA、WB。

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】

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，當(dāng)功率減半，速度不突變，則牽引力變?yōu)镕2＜小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣葴p小，功率不變，則牽引力由F2A.小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)A不符合題意.B.小車(chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)B不符合題意.C.小車(chē)先勻速后減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)C不符合題意.D.小車(chē)先減速后勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).故選項(xiàng)D符合題意.2、D【解析】

由題意知鍵子對(duì)腳的作用力與腳對(duì)毽子的作用力是一對(duì)相互作用力，故大小相等，方向相反.A．描述與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．描述與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．描述與分析不符，故C錯(cuò)誤.D．描述與分析相符，故D正確.3、B【解析】

設(shè)t時(shí)間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量為：m=ρV=ρSvt以這部分水為研究對(duì)象，它受到鋼板的作用力為F，以水運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理有：Ft=0-mv，即：F=-=-ρSv1，負(fù)號(hào)表示水受到的作用力的方向與水運(yùn)動(dòng)的方向相反；由牛頓第三定律可知，水對(duì)鋼板的沖擊力大小也為ρSv1．

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。4、B【解析】

設(shè)兩球碰撞后m1、m2的速度分別為v1、v2.m1、m2碰撞時(shí)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：m彈性碰撞機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：1解得碰后：v1=A.碰撞過(guò)程B獲得的動(dòng)能EkB=12m2v22=2mB.碰撞過(guò)程B獲得的動(dòng)量PB=m2v2=2m1CD.碰撞過(guò)程中A獲得的最終速度v1=m1-m2m1+m2v0，開(kāi)始m1>m2，若5、A【解析】

萬(wàn)有引力等于重力，即：G=mg，解得：g=，質(zhì)量：M=ρ?πR3，解得：g=πρR，星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，所以星球的半徑也是地球的3倍，由M=ρ?πR3可知，星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的27倍，故BCD錯(cuò)誤，A正確；故選A．【點(diǎn)睛】本題考查了求星球的質(zhì)量問(wèn)題，考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，應(yīng)用萬(wàn)有引力公式與牛頓第二定律可以解題；求一個(gè)物理量之比，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來(lái)，再根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行比較.6、A【解析】

物體M以速度v沿豎直桿勻速下滑，繩子的速率等于小車(chē)m的速率，將M物體的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于繩速，由幾何知識(shí)求解m的速率，從而即可求解.【詳解】將M物體的速度按圖示兩個(gè)方向分解，如圖所示：得繩子速率為，而繩子速率等于小車(chē)m的速率，則有小車(chē)m的速率為；故A正確【點(diǎn)睛】本題通常稱(chēng)為繩端物體速度分解問(wèn)題，容易得出的結(jié)果是將繩的速度分解，一定注意合運(yùn)動(dòng)是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng),是把合速度分解成兩等效的分速度.7、BC【解析】

A.設(shè)木塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾斜角為，木塊的質(zhì)量為，斜面體的質(zhì)量為，對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得上滑時(shí)則有，解得；下滑時(shí)則有，解得，故上滑時(shí)做加速度大小為的勻減速運(yùn)動(dòng)，下滑時(shí)做加速度為的勻加速運(yùn)動(dòng)；而，故圖象上滑時(shí)圖象的傾角比下滑時(shí)大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.對(duì)木塊和斜面整體受力，根據(jù)牛頓第二定律得木塊上滑時(shí)整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左；木塊下滑時(shí)整體水平方向有，大小保持不變，方向水平向左，且有，故選項(xiàng)B正確；C.上滑時(shí)有，木塊動(dòng)能為，所以圖象是開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)的一部分，在減小，下滑時(shí)同理可知圖象是開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)的一部分，在增大，故選項(xiàng)C正確；D.根據(jù)功能關(guān)系可得，解得上滑時(shí)，木塊機(jī)械能，知圖象是開(kāi)口向上的拋物線(xiàn)的一部分，E在減小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、AC【解析】

A．兩物體下降的高度相同，則重力做功相等，故A正確；B．設(shè)斜面的傾角為θ，高度為h，自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間沿斜面勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程有解得可知兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，根據(jù)平均功率不同，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)動(dòng)能定理知，自由落體運(yùn)動(dòng)和沿斜面勻加速到達(dá)底端的速度大小相等，方向不同，設(shè)該速度為v，對(duì)于B，有則故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、BD【解析】試題分析：從圖中可知0~5s過(guò)程中加速度a=g，則此時(shí)只有重力做功，機(jī)械能不變，動(dòng)能減小，5~10s內(nèi)，a<g，有外力做正功，機(jī)械能增大，10~15s過(guò)程中a>g，外力做負(fù)功，機(jī)械能減小，AC錯(cuò)誤B正確；根據(jù)牛頓第二定律，5-10s內(nèi)，，得：，方向向上，做正功，物體機(jī)械能增加；10-15s內(nèi)，，得，方向向下，物體機(jī)械能減少；物體一直向上做減速運(yùn)動(dòng)，而5-10s內(nèi)的速度大于10-15s內(nèi)的速度，則5-10s內(nèi)的位移大于10-15s內(nèi)的位移，故5-10s內(nèi)物體機(jī)械能增加的多，10-15s內(nèi)減小的少，故質(zhì)點(diǎn)在t=15s時(shí)的機(jī)械能大于t=5s時(shí)的機(jī)械能，D正確考點(diǎn)：考查機(jī)械能守恒守恒定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功或只受重力，即物體的加速度等于g，則機(jī)械能不變，若向上減速的加速度小于g，說(shuō)明物體受到了向上的外力作用，機(jī)械能增加，反之向上減速的加速度大于g則機(jī)械能減小．10、BC【解析】

A．半徑切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以進(jìn)入時(shí)，電動(dòng)勢(shì)是恒定的，則A錯(cuò)誤；B．由半徑切割分段分析知道：M線(xiàn)框在轉(zhuǎn)一周內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化是恒正、恒正、恒負(fù)、恒負(fù)．N線(xiàn)框的變化是恒正、零、恒負(fù)、零，所以?xún)蓪?dǎo)線(xiàn)框的周期相等地，則B正確；C．顯然從開(kāi)始到轉(zhuǎn)過(guò)90°，都是半徑切割，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，則C正確；D．根據(jù)有效值的定義：對(duì)M線(xiàn)框，，對(duì)N線(xiàn)框，只有一半時(shí)間有感應(yīng)電流，，兩式對(duì)比得到：，所以D錯(cuò)誤．11、AD【解析】

小球A恰好能到A軌道的最高點(diǎn)時(shí)，由，；根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正確；小球恰好能到B軌道的最高點(diǎn)時(shí)，臨界速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，B小球hB＞2R的任意高度釋放都可以，故B錯(cuò)誤；小球恰好能到B軌道的最高點(diǎn)時(shí)，臨界速度為零，適當(dāng)調(diào)整hB，B可以落在軌道右端口處．故D正確．小球A恰好能到A軌道的最高點(diǎn)時(shí)，由，；小球A從最高點(diǎn)飛出后下落R高度時(shí)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：水平位移的最小值為，小球落在軌道右端口外側(cè)．故C錯(cuò)誤．12、BD【解析】重力的沖量，故A錯(cuò)誤；拉力的沖量，所以B正確，C錯(cuò)誤；各力的沖量，根據(jù)動(dòng)量定理知，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，則動(dòng)量的變化量為，所以D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道沖量等于力與時(shí)間的乘積，知道合力的沖量等于動(dòng)量的變化量．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、7.62；