北京市清華附中2021-2022學(xué)年物理高一下期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)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(qǐng)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)如圖所示，繃緊的傳送帶始終水平勻速運(yùn)動(dòng)，A、B兩端距離為L(zhǎng)。一質(zhì)量m的小物塊無(wú)初速度地放到皮帶A處，物塊運(yùn)動(dòng)距離s后與傳送帶速度相同（s<L）,此時(shí)物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)距離為l.物塊與皮帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ，重力加速度為g。物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中（）A．摩擦力對(duì)物塊做的功為μmgLB．物塊動(dòng)能的變化量為μmgsC．傳動(dòng)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(chǎng)線上的三點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由到，間的距離等于間的距離，用和分別表示三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，用分別表示和兩點(diǎn)的電勢(shì)差，可以判定（）A． B．C． D．3、下列列舉的事例或事實(shí)中正確的是（）A．牛頓運(yùn)動(dòng)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(kāi)普勒經(jīng)嚴(yán)密的推理運(yùn)算，提出了萬(wàn)有引力定律D．若物體間距離接近于零，萬(wàn)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(guò)傳感器拉滑塊，計(jì)算機(jī)屏幕顯示出兩傳感器受力隨時(shí)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(yùn)動(dòng)B．兩傳感器受到的拉力是一對(duì)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(jī)械能守恒的是（不計(jì)空氣阻力）（）A． B．C． D．6、(本題9分)一個(gè)物體在兩個(gè)恒力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)撤去其中一個(gè)力,保持另一個(gè)力不變則隨后物體（）A．仍做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)7、滑滑梯是小朋友們喜愛(ài)的娛樂(lè)項(xiàng)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(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A．滑梯對(duì)小孩的摩擦力做負(fù)功B．滑梯對(duì)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(dòng)能小于減少的重力勢(shì)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(kāi)始下滑，最后到達(dá)同一水平面，則A．重力對(duì)兩物體做功相同B．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等于PBD．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)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(jì)一切摩擦)，到達(dá)某一高度后，小球又返回小車右端，則（）A．小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為1m/sB．小球離車后，對(duì)地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)C．小球離車后，對(duì)地將做自由落體運(yùn)動(dòng)D．此過(guò)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(yùn)動(dòng)，用ω、T、v、a分別表示衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度、周期、運(yùn)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(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)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(guò)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(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)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(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開(kāi)地面．下列說(shuō)法正確的是（）A．C剛離開(kāi)地面時(shí)，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(kāi)地面的過(guò)程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒12、下列實(shí)例中，物體的機(jī)械能守恒的是（）A．在空中勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員B．沿光滑曲面自由下滑的物體C．被起重機(jī)勻速吊起的重物D．以g的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的物體二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)用如圖所示的裝置來(lái)探究彈力和伸長(zhǎng)量的關(guān)系，她分別把彈簧和橡皮筋作為研究對(duì)象，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和指針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的刻度，然后通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)獲得了自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)認(rèn)為可以用鉤碼的重力來(lái)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(shí)受到的彈力和重力是一對(duì)作用力與反作用力B．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力是一對(duì)平衡力C．鉤碼靜止時(shí)受到的彈力和重力本來(lái)就是同一個(gè)力(2)該同學(xué)用圖像法來(lái)分析數(shù)據(jù)，如圖所示，其中橫軸代表伸長(zhǎng)量、縱軸代表彈力。圖中“虛線”是根據(jù)橡皮筋的測(cè)量數(shù)據(jù)繪制出的圖線，“+”是根據(jù)彈簧的測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的點(diǎn)跡，但她對(duì)彈簧的研究工作還未結(jié)束，請(qǐng)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(qǐng)用“+”將第4個(gè)點(diǎn)跡描繪在圖像中；b。請(qǐng)根據(jù)所有點(diǎn)跡“+”畫(huà)出能反映彈簧彈力變化規(guī)律的圖線___；(3)請(qǐng)根據(jù)圖中你所繪制的圖線計(jì)算該彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__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(zhǎng)拉伸5cm的伸長(zhǎng)量，人克服彈力做的功分別為W1、W2，請(qǐng)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的（_______）A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B．速度變化量和勢(shì)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(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開(kāi)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(shí)驗(yàn)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(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp＝________，動(dòng)能變化量ΔEk＝__________.（4）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是_______________________________________________________________。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）(本題9分)已知氘核12H的質(zhì)量為2.0136u，中子01(1)寫(xiě)出兩個(gè)氘核聚變成23(2)計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能．(3)若兩個(gè)氘核12H以相等的動(dòng)能0.35MeV做對(duì)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(jī)械能，則反應(yīng)中生成的2316、（12分）(本題9分)據(jù)報(bào)道，科學(xué)家們?cè)诰嚯x地球20萬(wàn)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(gè)行星表面能舉起的物體的質(zhì)量為多少？（2）這個(gè)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(guó)某優(yōu)秀跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上騰空而起的英姿．跳臺(tái)距水面高度為10m，此時(shí)她恰好到達(dá)最高位置，估計(jì)此時(shí)她的重心離跳臺(tái)臺(tái)面的高度為1m．當(dāng)她下降到手觸及水面時(shí)要伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作，這時(shí)她的重心離水面也是1m.，g取10m/s2，求：(1)從最高點(diǎn)到手觸及水面的過(guò)程中，其重心的運(yùn)動(dòng)可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng)，她在空中完成一系列動(dòng)作可利用的時(shí)間為多長(zhǎng)?(2)

忽略運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水面過(guò)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(duì)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(cuò)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(duì)地面的位移，所以摩擦力對(duì)物塊做的功為，故A錯(cuò)誤。B.在這個(gè)過(guò)程合外力做的功滑動(dòng)摩擦力做的功即，由動(dòng)能定理可得物塊動(dòng)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(guò)程物體的為，傳送帶的為，物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)距離為，傳動(dòng)帶克服摩擦力做的功為摩擦力與傳送帶的相對(duì)地面的位移的乘積，即，故C錯(cuò)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(cuò)誤。2、C【解析】只有一條電場(chǎng)線，不能確定電場(chǎng)線的分布情況，無(wú)法比較場(chǎng)強(qiáng)的大小，故A錯(cuò)誤．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可以比較電勢(shì)高低，根據(jù)電場(chǎng)線方向可知φa＞φb＞φc，選項(xiàng)C正確，B錯(cuò)誤；對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=Ed，由于電場(chǎng)線的疏密情況無(wú)法確定，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的公式U=Ed也不能適用，不能判斷電勢(shì)差的關(guān)系，故D錯(cuò)誤；故選C．點(diǎn)睛：本題考查了電場(chǎng)線和電勢(shì)、電場(chǎng)強(qiáng)度以及電勢(shì)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(gè)物理量的含義.3、B【解析】

A.根據(jù)根據(jù)經(jīng)典力學(xué)的局限性科學(xué)，牛頓運(yùn)動(dòng)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(xiàng)A不符合題意.B.根據(jù)熱力學(xué)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(xiàng)B符合題意.C.根據(jù)物理學(xué)史可知，牛頓經(jīng)嚴(yán)密的推理運(yùn)算，提出了萬(wàn)有引力定律.故選項(xiàng)C不符合題意.D.萬(wàn)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(shí)萬(wàn)有引力定律仍然成立.故選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤；

B.兩個(gè)傳感器之間的作用分別作用在兩個(gè)不同的物體上，是一對(duì)作用力與反作用力，不是平衡力。故B錯(cuò)誤；

C.作用力與反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。故C錯(cuò)誤；

D.由圖乙可知，兩個(gè)傳感器受到的拉力是一對(duì)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(guò)程中都受到摩擦力作用，有內(nèi)能的產(chǎn)生，物體a的機(jī)械能不守恒，故AB錯(cuò)誤。C、擺球a由靜止釋放，自由擺動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，物體a的動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C正確。D、小球a由靜止釋放至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球a和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球a的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。6、D【解析】作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力一定是平衡力，如果其中的一個(gè)力突然消失，剩余的一個(gè)力與撤去的力等值、反向、共線；若撤去一個(gè)力后，剩余的力仍為恒力，則物體不可能仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)；因勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤；若剩余的力與原來(lái)速度方向共線，則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；若剩余的力與原來(lái)速度方向不共線，則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；則選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；故選D.

點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是知道曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力方向與速度不共線，當(dāng)合力與速度共線時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)．7、AD【解析】

A.滑梯對(duì)小孩的摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，故摩擦力做負(fù)功，故A正確；B.支持力和運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，故支持力不做功，故B錯(cuò)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(cuò)誤；D.小孩在下滑過(guò)程中與滑梯摩擦生熱，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故小孩增加的動(dòng)能小于減少的重力勢(shì)能，故D正確.8、AD【解析】?jī)晌矬w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(shí)間不同，所以重力的平均功率不同，故B錯(cuò)誤；到達(dá)底端時(shí)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(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率不相同，PB＜PA，故C錯(cuò)誤，D正確；選AD．點(diǎn)睛：重力做功決定重力勢(shì)能的變化與否，若做正功，則重力勢(shì)能減少；若做負(fù)功，則重力勢(shì)能增加．而重力的平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別是：平均功率是做功與時(shí)間的比值，瞬時(shí)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(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球與小車速度相等，方向水平，所以此時(shí)小球在小車上到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度大小為0，故A錯(cuò)誤；BC.以小球與小車為系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：；不計(jì)一切摩擦，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：。解得小球離車的速度，小球離車時(shí)車的速度，負(fù)號(hào)表示方向向右，故小球離車后，對(duì)地將向右做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D.由動(dòng)能定理得：此過(guò)程中小球?qū)囎龅墓椋蔇正確。10、ACD【解析】

萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則，解得；；；，則由于rA>rB，則TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故選項(xiàng)ACD正確，B錯(cuò)誤.11、BC【解析】

A.C剛離開(kāi)地面時(shí)，A的速度最大，此時(shí)B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯(cuò)誤；C.C剛離開(kāi)地面時(shí)，對(duì)A有：kx2=mg

此時(shí)B有最大速度，即aB=aA=0

對(duì)B有：T-kx2-mg=0

對(duì)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(wú)拉力，對(duì)B有：kx1=mg

由上問(wèn)知x1=x2=，則從釋放至C剛離開(kāi)地面過(guò)程中，彈性勢(shì)能變化量為零；此過(guò)程中A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)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(kāi)地面的過(guò)程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對(duì)系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.12、BD【解析】

A．在空中勻速下降的跳傘運(yùn)動(dòng)員，速度恒定，即動(dòng)能恒定，但高度下降，所以重力勢(shì)能減小，故機(jī)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，B符合題意；C．被起重機(jī)勻速吊起的重物，速度恒定，即動(dòng)能恒定，但高度上升，所以重力勢(shì)能增加，故機(jī)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(yùn)動(dòng)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(jī)械能守恒，D符合題意．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、B14.0~15.0>【解析】

(1)當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，對(duì)鉤碼受力分析，當(dāng)處于共點(diǎn)力平衡時(shí)，即重力等于彈力，故B正確；

(2)通過(guò)描點(diǎn)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(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握描點(diǎn)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(yàn)證機(jī)械能守恒，即需比較重力勢(shì)能的變化量與動(dòng)能增加量的關(guān)系，A正確BC錯(cuò)誤。第二空.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要接低壓交流電源，實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而得出瞬時(shí)速度以及下降的高度。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測(cè)量質(zhì)量，AB正確C錯(cuò)誤。