北京市清華附中2021-2022學年物理高一下期末達標檢測模擬試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，繃緊的傳送帶始終水平勻速運動，A、B兩端距離為L。一質(zhì)量m的小物塊無初速度地放到皮帶A處，物塊運動距離s后與傳送帶速度相同（s<L）,此時物塊相對傳送帶滑動距離為l.物塊與皮帶間的滑動摩擦因數(shù)μ，重力加速度為g。物塊從A運動到B的過程中（）A．摩擦力對物塊做的功為μmgLB．物塊動能的變化量為μmgsC．傳動帶克服摩擦力做的功為μmglD．傳送帶為傳送物塊額外消耗的能量為3μmgs2、(本題9分)如圖所示，是一條電場線上的三點，電場線的方向由到，間的距離等于間的距離，用和分別表示三點的電勢和電場強度，用分別表示和兩點的電勢差，可以判定（）A． B．C． D．3、下列列舉的事例或事實中正確的是（）A．牛頓運動定律可以適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象B．不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中有方向性C．開普勒經(jīng)嚴密的推理運算，提出了萬有引力定律D．若物體間距離接近于零，萬有引力定律不成立4、如圖甲所示，一滑塊置于水平桌面上，把一只力傳感器a系在滑塊上，另一只傳感器b握在手中，通過傳感器拉滑塊，計算機屏幕顯示出兩傳感器受力隨時間變化的情況如圖乙所示。據(jù)圖可知()A．滑塊一定做勻速直線運動B．兩傳感器受到的拉力是一對平衡力C．先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力D．兩傳感器受到的拉力總是大小相等、方向相反5、(本題9分)以下四種情境中，物體a機械能守恒的是（不計空氣阻力）（）A． B．C． D．6、(本題9分)一個物體在兩個恒力的作用下做勻速直線運動,現(xiàn)撤去其中一個力,保持另一個力不變則隨后物體（）A．仍做勻速直線運動 B．一定做勻變速直線運動C．可能做勻速圓周運動 D．可能做勻變速曲線運動7、滑滑梯是小朋友們喜愛的娛樂項目之一。如圖所示，一小孩在公園中的粗糙滑梯上由靜止加速滑下。關(guān)于小孩下滑的過程，下列說法正確的是A．滑梯對小孩的摩擦力做負功B．滑梯對小孩的支持力做正功C．小孩所受重力的功率減小D．小孩增加的動能小于減少的重力勢能8、如圖所示，質(zhì)量相等的兩物體A、B處于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面從靜止開始下滑，最后到達同一水平面，則A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達底端時重力的瞬時功率PA等于PBD．到達底端時重力的瞬時功率PA大于PB9、如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為M=3kg裝有弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去(不計一切摩擦)，到達某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對地將向右做平拋運動C．小球離車后，對地將做自由落體運動D．此過程中小球?qū)囎龅墓?J10、如圖所示，衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動，用ω、T、v、a分別表示衛(wèi)星運動的角速度、周期、運行速率、向心加速度．下列關(guān)系正確的有A．TA>TB B．vA>vBC．a(chǎn)A<aB D．ωA<ωB11、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細線豎直、右側(cè)細線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時，B的加速度最大B．A獲得最大速度為2gC．斜面傾角α＝30°D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒12、下列實例中，物體的機械能守恒的是（）A．在空中勻速下落的跳傘運動員B．沿光滑曲面自由下滑的物體C．被起重機勻速吊起的重物D．以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學用如圖所示的裝置來探究彈力和伸長量的關(guān)系，她分別把彈簧和橡皮筋作為研究對象，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和指針所對應(yīng)的刻度，然后通過分析這些數(shù)據(jù)獲得了自己的實驗結(jié)論。(1)實驗時，該同學認為可以用鉤碼的重力來代替彈簧或橡皮筋產(chǎn)生的彈力大小，這樣做的依據(jù)是____；A．鉤碼靜止時受到的彈力和重力是一對作用力與反作用力B．鉤碼靜止時受到的彈力和重力是一對平衡力C．鉤碼靜止時受到的彈力和重力本來就是同一個力(2)該同學用圖像法來分析數(shù)據(jù)，如圖所示，其中橫軸代表伸長量、縱軸代表彈力。圖中“虛線”是根據(jù)橡皮筋的測量數(shù)據(jù)繪制出的圖線，“+”是根據(jù)彈簧的測量數(shù)據(jù)描繪的點跡，但她對彈簧的研究工作還未結(jié)束，請你根據(jù)下面表格中的數(shù)據(jù)在圖中完成剩余工作：a。請用“+”將第4個點跡描繪在圖像中；b。請根據(jù)所有點跡“+”畫出能反映彈簧彈力變化規(guī)律的圖線___；(3)請根據(jù)圖中你所繪制的圖線計算該彈簧的勁度系數(shù)為___N/m；（保留3位有效數(shù)字）(4)若將橡皮筋和彈簧分別從原長拉伸5cm的伸長量，人克服彈力做的功分別為W1、W2，請根據(jù)圖判斷W1____W2

（選填“>”“=”或“<”）。14、（10分）(本題9分)利用如圖所示裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.（1）為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的（_______）A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是（_______）A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為、、。已知當?shù)刂亓铀俣葹椋螯c計時器打點的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝________，動能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_______________________________________________________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)已知氘核12H的質(zhì)量為2.0136u，中子01(1)寫出兩個氘核聚變成23(2)計算上述核反應(yīng)中釋放的核能．(3)若兩個氘核12H以相等的動能0.35MeV做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的2316、（12分）(本題9分)據(jù)報道，科學家們在距離地球20萬光年外發(fā)現(xiàn)了首顆系外“宜居”行星．假設(shè)該行星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6倍，半徑約為地球半徑的2倍．若某人在地球表面能舉起60kg的物體，試求：（1）人在這個行星表面能舉起的物體的質(zhì)量為多少？（2）這個行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？17、（12分）(本題9分)如圖所示是我國某優(yōu)秀跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿．跳臺距水面高度為10m，此時她恰好到達最高位置，估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1m．當她下降到手觸及水面時要伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，這時她的重心離水面也是1m.，g取10m/s2，求：(1)從最高點到手觸及水面的過程中，其重心的運動可以看作是自由落體運動，她在空中完成一系列動作可利用的時間為多長?(2)

忽略運動員進入水面過程中受力的變化，入水之后，她的重心能下沉到離水面約2.5m處，試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍?

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

A.功的定義式為，其中位移為物體相對地面的位移，所以摩擦力對物塊做的功為，故A錯誤。B.在這個過程合外力做的功滑動摩擦力做的功即，由動能定理可得物塊動能的變化量為，故B正確。A.設(shè)傳送帶的速度為，物體加速過程物體的為，傳送帶的為，物塊相對傳送帶滑動距離為，傳動帶克服摩擦力做的功為摩擦力與傳送帶的相對地面的位移的乘積，即，故C錯誤。D.由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，傳送帶為傳送物塊額外消耗的能量為物體增加的與產(chǎn)生的的內(nèi)能之和，即，故D錯誤。2、C【解析】只有一條電場線，不能確定電場線的分布情況，無法比較場強的大小，故A錯誤．沿電場線方向電勢降低，可以比較電勢高低，根據(jù)電場線方向可知φa＞φb＞φc，選項C正確，B錯誤；對于勻強電場，兩點間的電勢差U=Ed，由于電場線的疏密情況無法確定，兩點間的電勢差的公式U=Ed也不能適用，不能判斷電勢差的關(guān)系，故D錯誤；故選C．點睛：本題考查了電場線和電勢、電場強度以及電勢差之間的關(guān)系，尤其注意公式U=Ed的適用條件以及公式中各個物理量的含義.3、B【解析】

A.根據(jù)根據(jù)經(jīng)典力學的局限性科學，牛頓運動定律不適用于微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象.故選項A不符合題意.B.根據(jù)熱力學第二定律可知，不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化，能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中有方向性.故選項B符合題意.C.根據(jù)物理學史可知，牛頓經(jīng)嚴密的推理運算，提出了萬有引力定律.故選項C不符合題意.D.萬有引力是宇宙中具有質(zhì)量的物體間普遍存在的相互作用力，物體間距離接近于零時萬有引力定律仍然成立.故選項D不符合題意.4、D【解析】

A.不知道滑塊受到的其他的力，所以滑塊不一定做勻速直線運動。故A錯誤；

B.兩個傳感器之間的作用分別作用在兩個不同的物體上，是一對作用力與反作用力，不是平衡力。故B錯誤；

C.作用力與反作用力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。故C錯誤；

D.由圖乙可知，兩個傳感器受到的拉力是一對作用力與反作用力，總是大小相等、方向相反。故D正確；5、C【解析】

AB、物體a在沿固定斜面勻速下滑和沿粗糙的圓弧面加速下滑過程中都受到摩擦力作用，有內(nèi)能的產(chǎn)生，物體a的機械能不守恒，故AB錯誤。C、擺球a由靜止釋放，自由擺動過程中只有重力做功，物體a的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，故C正確。D、小球a由靜止釋放至運動到最低點的過程中，小球a和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，小球a的機械能不守恒，故D錯誤。6、D【解析】作勻速直線運動的物體受到兩個力的作用，這兩個力一定是平衡力，如果其中的一個力突然消失，剩余的一個力與撤去的力等值、反向、共線；若撤去一個力后，剩余的力仍為恒力，則物體不可能仍做勻速直線運動；因勻速圓周運動的物體受到的是指向圓心的變力，則物體不可能做勻速圓周運動，故AC錯誤；若剩余的力與原來速度方向共線，則物體做勻變速直線運動；若剩余的力與原來速度方向不共線，則物體做勻變速曲線運動；則選項B錯誤，D正確；故選D.

點睛：此題關(guān)鍵是知道曲線運動的條件是合力方向與速度不共線，當合力與速度共線時，物體做直線運動．7、AD【解析】

A.滑梯對小孩的摩擦力與運動方向相反，故摩擦力做負功，故A正確；B.支持力和運動方向相互垂直，故支持力不做功，故B錯誤；C.小孩加速滑下，豎直分速度一直增大，故功率增大，故C錯誤；D.小孩在下滑過程中與滑梯摩擦生熱，一部分機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故小孩增加的動能小于減少的重力勢能，故D正確.8、AD【解析】兩物體質(zhì)量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正確；兩物體重力做功相等，由于時間不同，所以重力的平均功率不同，故B錯誤；到達底端時兩物體的速率相同，重力也相同，但B物體重力方向與速度有夾角，所以到達底端時重力的瞬時功率不相同，PB＜PA，故C錯誤，D正確；選AD．點睛：重力做功決定重力勢能的變化與否，若做正功，則重力勢能減少；若做負功，則重力勢能增加．而重力的平均功率與瞬時功率的區(qū)別是：平均功率是做功與時間的比值，瞬時功率是力與速度在力的方向上的速度乘積．9、BD【解析】

A.小球在小車上到達最高點時，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時小球在小車上到達最高點時豎直方向速度大小為0，故A錯誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：；不計一切摩擦，機械能守恒，由機械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時車的速度，負號表示方向向右，故小球離車后，對地將向右做平拋運動，故B正確，C錯誤；D.由動能定理得：此過程中小球?qū)囎龅墓?，故D正確。10、ACD【解析】

萬有引力提供衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運動的向心力，則，解得；；；，則由于rA>rB，則TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故選項ACD正確，B錯誤.11、BC【解析】

A.C剛離開地面時，A的速度最大，此時B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯誤；C.C剛離開地面時，對A有：kx2=mg

此時B有最大速度，即aB=aA=0

對B有：T-kx2-mg=0

對A有：4mgsinα-T=0

以上方程聯(lián)立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正確；B.初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對B有：kx1=mg

由上問知x1=x2=，則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程聯(lián)立可解得：A球獲得最大速度為vAm=2g，故B正確；D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機械能不守恒，選項D錯誤.12、BD【解析】

A．在空中勻速下降的跳傘運動員，速度恒定，即動能恒定，但高度下降，所以重力勢能減小，故機械能不守恒，A不符合題意；B．沿光滑曲面自由下滑的物體，運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，B符合題意；C．被起重機勻速吊起的重物，速度恒定，即動能恒定，但高度上升，所以重力勢能增加，故機械能不守恒，C不符合題意；D．以g的加速度豎直向上做勻減速運動的物體，加速度豎直向下，大小為g，所以合力等于重力，即只有重力做功，機械能守恒，D符合題意．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、B14.0~15.0>【解析】

(1)當鉤碼靜止時，對鉤碼受力分析，當處于共點力平衡時，即重力等于彈力，故B正確；

(2)通過描點連線如圖所示；

(3)在F-x圖像中，斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，則k＝＝15.0N/m(4)在F-x圖像中，與x軸所圍面積為克服彈力所做的功，故W1＞W(wǎng)2

點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握描點作圖的方法，知道圖線的斜率倒數(shù)表示彈簧的勁度系數(shù)，與橫軸所圍面積為克服彈力做功14、AAB存在阻力【解析】

第一空.驗證機械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，A正確BC錯誤。第二空.電磁打點計時器需要接低壓交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而得出瞬時速度以及下降的高度。實驗驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測量質(zhì)量，AB正確C錯誤。