北京市東城區(qū)東直門中學(xué)2021-2022學(xué)年物理高一下期末達(dá)標(biāo)檢測試題含解析

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)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、(本題9分)長為L的輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，開始時(shí)繩豎直，小球與一個(gè)傾角θ=45°的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示．現(xiàn)在用水平恒力F向左推動(dòng)三角形物塊，直至輕繩與斜面平行，此時(shí)小球的速度速度大小為v，重力加速度為g，不計(jì)所有的摩擦．則下列說法中正確的是()A．上述過程中，斜面對(duì)小球做的功等于小球增加的動(dòng)能B．上述過程中，推力F做的功為FLC．上述過程中，推力F做的功等于小球增加的機(jī)械能D．輕繩與斜面平行時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小為mgsin45°2、(本題9分)如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則(

)A．衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度B．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度C．衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h3、(本題9分)在平直公路上行駛的a車和b車，其位移-時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且大小為2m/s2，t=3s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切，下列說法中不正確的是A．a(chǎn)車做勻速運(yùn)動(dòng)且速度為2m/sB．b車做勻減速運(yùn)動(dòng)C．t=3s時(shí)兩車相遇D．t=3s時(shí)b車的速度為8m/s4、(本題9分)如圖所示，在圓盤上有A、B、C三點(diǎn)，且OA=AB=BC，當(dāng)圓盤繞O點(diǎn)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于A、B、C三點(diǎn)說法正確的是（）A．線速度大小的比為vA：vB：vC=3：2：1B．線速度大小的比為vA：vB：vC=1：1：1C．角速度大小的比為ωA：ωB：ωC=3：2：1D．角速度大小的比為ωA：ωB：ωC=1：1：15、電池甲和乙的電動(dòng)勢分別為E1和E1，內(nèi)電阻分別為r1和r1，已知E1>E1．若用甲、乙電池分別向電阻R供電，則電阻R所消耗的電功率正好相等．若用甲、乙電池分別向電阻R'（R'>R）供電，則電阻R'所消耗的電功率分別為P1和P1，由此可知（）A．r1>r1，P1>P1 B．r1<r1，P1<P1 C．r1>r1，P1<P1 D．r1<r1，P1>P16、(本題9分)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，速度均勻變化，經(jīng)時(shí)間t后又回到原處，回到原處時(shí)的速率和初速度大小相等，都是v，但運(yùn)動(dòng)方向相反．則這個(gè)物體在t內(nèi)的加速度的大小是()A．v/t B．0 C．2v/t D．無法確定7、(本題9分)如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的飛行器繞中心在O點(diǎn)、質(zhì)量為M的地球做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在近地軌道1上的P點(diǎn)開啟動(dòng)力裝置，使其變軌到橢圓軌道3上，然后在橢圓軌道上遠(yuǎn)地點(diǎn)Q再變軌到圓軌道2上，完成發(fā)射任務(wù)。已知圓軌道2的半徑為3R，地球的半徑為R，引力常量為G，飛行器在地球周圍的引力勢能表達(dá)式為Ep=，其中r為飛行器到O點(diǎn)的距離。飛行器在軌道上的任意位置時(shí)，r和飛行器速率的乘積不變。則下列說法正確的是（）A．可求出飛行器在軌道1上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能是B．可求出飛行器在橢圓軌道3上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能是-C．可求出飛行器在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的速度大小vP和經(jīng)過Q點(diǎn)的速度大小vQ分別是、D．飛行器要從軌道1轉(zhuǎn)移到軌道3上，在P點(diǎn)開啟動(dòng)力裝置至少需要獲取的的動(dòng)能是9、(本題9分)體重為600N的小紅同學(xué)站在升降機(jī)中的測力計(jì)上，某一時(shí)刻他發(fā)現(xiàn)磅秤的示數(shù)為500N，則在該時(shí)刻升降機(jī)可能是以下列哪種方式運(yùn)動(dòng)()A．加速上升B．勻速上升C．加速下降D．減速上升10、(本題9分)一新型賽車在水平專用測試道上進(jìn)行測試，該車總質(zhì)量為m＝1×103kg，由靜止開始沿水平測試道運(yùn)動(dòng)，用傳感設(shè)備記錄其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。該車運(yùn)動(dòng)中受到的摩擦阻力（含空氣阻力）恒定，且摩擦阻力跟車的重力的比值為μ＝0.1．賽車在0～5s的v-t圖象為直線，5s末該車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率并保持該功率行駛，在5～10s之間，賽車的v-t圖象先是一段曲線，后為直線。取g＝10m/s1，則（）A．該車的額定功率為4×104WB．該車的額定功率為1.1×105WC．該車勻加速階段的加速度a＝4m/s1D．該車出發(fā)后10s內(nèi)的總位移為150m11、(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m的小球,用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn),小球在水平力F的作用下,從最低點(diǎn)P緩慢地移到Q點(diǎn),如圖所示,則在此過程中()A．小球受到的合外力做功為mgL(1-cosθ)；B．拉力F做功為FLsinθ；C．小球的重力勢能增加mgL(1-cosθ)；D．水平力F做功使小球的機(jī)械能增加mgL(1-cosθ)；12、(本題9分)如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，一絕緣細(xì)線一端拉著帶負(fù)電的小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，小球的電勢能一定最小B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，細(xì)線的拉力一定最小C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度一定最大D．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）小王同學(xué)在做“探究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)器材中必須用到的是___（2）實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如下，已知重物質(zhì)量0.3kg，標(biāo)記1-5五個(gè)點(diǎn)，要驗(yàn)證點(diǎn)2到點(diǎn)4之間重物的機(jī)械能是否守恒，則由紙帶計(jì)算可得重力勢能減少___J，動(dòng)能增加___J。（當(dāng)時(shí)重力加速度為9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）（3）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)說法正確的是__。A．重物的質(zhì)量適當(dāng)大一些，體積小一些B．打點(diǎn)4時(shí)的速度用v=gt計(jì)算C．實(shí)驗(yàn)時(shí)拎住紙帶使重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后再釋放重物14、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m（已知量）的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)（下圖紙帶上的所有點(diǎn)均為計(jì)時(shí)點(diǎn)，相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）實(shí)驗(yàn)中下列物理量中需要直接測量的量有_____，（填字母序號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度相應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量△Ep=_____J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=_____J；（g取9.8m/s2，保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）（3）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：_____．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）(本題9分)一個(gè)質(zhì)量為m=40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上，電梯從t=0時(shí)刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示。試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2。16、（12分）(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩一端懸掛于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，細(xì)繩與豎直方向成60°時(shí)，用水平力拉住小球，小球處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g,忽略空氣阻力，求：(1)水平拉力大??；(2)撤去水平力，小球擺至最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩的拉力大小.17、（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周最低點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為．求：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢差；（2）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小；（3）若以C點(diǎn)做為零電勢點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢．

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】試題分析：斜面對(duì)小球做的功等于小球增加的動(dòng)能與增加的勢能之和，故A錯(cuò)誤；上述過程中斜面前進(jìn)的距離為L，推力做功為FL，故B正確；推力做的功等于小球增加的機(jī)械能與斜面增加的動(dòng)能之和，故C錯(cuò)誤；細(xì)繩與斜面平行時(shí)，繩對(duì)小球的拉力T滿足關(guān)系：T-mgsin45°=m，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：功能關(guān)系【名師點(diǎn)睛】本題考查的是力是否做功，要抓住分析中判斷的兩個(gè)要點(diǎn)來做判斷．知道重力做功量度重力勢能的變化．知道除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化．本題要抓住做功的兩個(gè)必要因素：（1）作用在物體上的力；（2）物體必須是在力的方向上移動(dòng)一段距離，機(jī)械能包括動(dòng)能和勢能，可以分析動(dòng)能和勢能的變化判斷機(jī)械能的變化.2、B【解析】

由萬有引力提供向心力，解得衛(wèi)星a、b半徑相同，所以周期、加速度相同；故AD錯(cuò)誤；衛(wèi)星a的半徑大于c，所以衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度；故B正確；第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，其值最大，所有衛(wèi)星的運(yùn)行速度都小于或等于它，故C錯(cuò)誤；故選B3、D【解析】

A.s-t圖象的斜率等于速度，由圖可知，a車的速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為：．故A正確．B.s-t圖象的斜率等于速度，可知b車做勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C.t=3s時(shí)兩車位移相同，則兩車相遇，選項(xiàng)C正確；D.t=3s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切，斜率相等，此時(shí)兩車的速度相等，則t=3s，b車的速度為：vb=va=2m/s，故D錯(cuò)誤．此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選D.4、D【解析】三點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故有，根據(jù)可得，D正確．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是知道同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同，同一條皮帶相連的點(diǎn)的線速度相同．5、A【解析】試題分析：根據(jù)題意做出路端電壓U和電流I的關(guān)系如上圖（U=E-Ir），在縱軸上截距為E、斜率為-r的直線．這條線可被稱為電源的伏安特性曲線．如果再在此坐標(biāo)系中作出外電阻R的伏安特性曲線為過原點(diǎn)的直線，斜率為R，則兩條線的交點(diǎn)就表示了該閉合電路所工作的狀態(tài)．此交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)的乘積即為外電阻所消耗的功率．依題意作電池甲和乙及電阻R的伏安特性曲線．由于兩電池分別接R時(shí)，R消耗的電功率相等，故這三條線必相交于一點(diǎn)，如圖所示，所以r1＞r1．作R′的伏安特性曲線，由圖可知：當(dāng)甲電池接R′時(shí)，P1=U1I1；當(dāng)乙電池接R′時(shí)，P1=U1I1．由于U1＞U1，I1＞I1，所以P1＞P1，A正確．考點(diǎn)：電功率和閉合電路歐姆定律6、C【解析】

規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，則加速度負(fù)號(hào)表示方向，則加速度大小為．故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．7、AD【解析】

根據(jù)知，軌道半徑越大，周期越大，所以TA>TB，故A正確；由知：，所以vB>vA，又因?yàn)橘|(zhì)量相等，所以EkB>EkA，故B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所以C錯(cuò)誤；由開普勒第三定律知，D正確．【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是要掌握天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，萬有引力提供向心力．選項(xiàng)C容易錯(cuò)選，原因是開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的面積定律中有相等時(shí)間內(nèi)行星與太陽的連線掃過的面積相等．這是針對(duì)某一行星的，而不是兩個(gè)行星．8、BC【解析】

A．飛行器在軌道1上做圓周運(yùn)動(dòng)，則則動(dòng)能勢能機(jī)械能選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．飛行器在橢圓軌道3上運(yùn)行時(shí)解得選項(xiàng)BC正確；D．飛行器要從軌道1轉(zhuǎn)移到軌道3上，在P點(diǎn)開啟動(dòng)力裝置至少需要獲取的的動(dòng)能是選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。9、CD【解析】

體重為600N的小紅同學(xué)站在升降機(jī)中的磅秤上，發(fā)現(xiàn)磅秤的示數(shù)是500N，磅秤的示數(shù)是通過人對(duì)磅秤的壓力產(chǎn)生的，所以人對(duì)磅秤的壓力變小，人的重力不變，該同學(xué)處于失重狀態(tài)，所以應(yīng)該有向下的加速度，那么此時(shí)的運(yùn)動(dòng)可能是向下加速運(yùn)動(dòng)，也可能是向上減速運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤，CD正確；故選CD．【點(diǎn)睛】當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度；當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度．10、BCD【解析】

ABC、0s~5s賽車作勻加速運(yùn)動(dòng)，由圖象可知：a=ΔvΔt=205=4m/s2，5秒末時(shí)達(dá)到額定功率為D．前5秒內(nèi)位移為：s1=12at2=12×4×25=50m；賽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：Pv11、CD【解析】

（1）在小球緩慢上升的過程中，始終處于平衡態(tài)，合力為零，故合力做功為零，A錯(cuò)誤；（2）分析可知，拉力F為變力，故無法使用功的表達(dá)式來計(jì)算功；根據(jù)動(dòng)能定理得：，則拉力F做的功為，故B錯(cuò)誤；（3）重力勢能的增加量為：，C正確；（4）由題意可知，小球緩慢上升過程中，動(dòng)能不變，重力勢能增加，故系統(tǒng)機(jī)械能增加，由能量守恒定律可知，增加的機(jī)械能等于除重力以外，水平力F做的功．即水平力F做功，使得系統(tǒng)的機(jī)械能增加了，D正確．故本題選CD．12、AD【解析】

A項(xiàng)：從b到a，電場力做正功，電勢能減小，故小球經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的電勢能最小，故A正確；B、C項(xiàng)：小球在電場中受到重力和豎直向上的電場力作用，當(dāng)重力大于電場力時(shí)，小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，合力做負(fù)功，速度減小，則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最小，到達(dá)最低點(diǎn)b時(shí)，小球的速度最大，動(dòng)能最大；當(dāng)重力等于電場力時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，細(xì)線拉力大小保持不變，當(dāng)重力小于電場力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)a時(shí)，線的張力一定最大，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度最小，故BC錯(cuò)誤；D項(xiàng)：、當(dāng)小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的電勢能最小，機(jī)械能最大，所以小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)b時(shí)，小球的機(jī)械能一定最小，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACD0.1530.128AC【解析】

（1）下列實(shí)驗(yàn)器材中，A是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，B是小球，C是重錘，D是紙帶，E是鉛錘。在做“探究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，把紙帶的一端與重錘用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后松開紙帶，讓重錘自由下落，所以實(shí)驗(yàn)器材中必須用到的是ACD。（2）點(diǎn)2到點(diǎn)4之間的距離h=(11.70-6.50)cm=5.20cm，重力勢能減少量Ep=mgh=0.39.85.2010-2J=0.153J；打點(diǎn)2時(shí)的速度v2==m/s=1.13m/s，打點(diǎn)4時(shí)的速度v4==m/s=1.46m/s，動(dòng)能的增加量Ek=mv42-mv22=0.3(1.462-1.132)J=0.128J。（3）重物的質(zhì)量適當(dāng)大一些，體積小一些，可以忽略空氣阻力的作用，從而減少實(shí)驗(yàn)誤差；v=gt是自由落體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系，打點(diǎn)4時(shí)的速度用v=gt計(jì)算就等于默認(rèn)了機(jī)械能守恒；實(shí)驗(yàn)時(shí)拎住紙帶使重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后再釋放重物，故A、C正確，B錯(cuò)誤。14、(1)C(2)0.48m，0.49m(3)可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物得機(jī)械能守恒【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測量的物理量是下落的高度，從而可以求出重力勢能的減小量，通過計(jì)算得到的物理量是與下落高度相應(yīng)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，故選項(xiàng)CD正確，AB錯(cuò)誤；

（2）從起點(diǎn)O到打下計(jì)時(shí)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量：B點(diǎn)的瞬時(shí)速度則動(dòng)能的增加量；

（3）可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．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、9m【解析】

試題分析：由圖可知，在t＝0到t1＝2s的時(shí)間內(nèi)，電梯向上加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)體重計(jì)作用于小孩的力為F1，電梯及小孩的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律，得