北京市西城區(qū)北京第四十三中學(xué)2022年物理高一下期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ．實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變2、(本題9分)18世紀(jì)的物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間存在相互的作用．點(diǎn)電荷間的相互作用力跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量有關(guān)，跟它們之間的距離有關(guān)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的科學(xué)家是（）A．牛頓 B．伽利略 C．庫(kù)侖 D．法拉第3、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)為，質(zhì)量為的長(zhǎng)方形木板，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以水平初速度，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對(duì)靜止時(shí)，物塊仍在長(zhǎng)木板上，物塊相對(duì)木板的位移為，木板相對(duì)地面的位移為，則在此過程中（）A．摩擦力對(duì)物塊做功為B．摩擦力對(duì)木板做功為C．木板動(dòng)能的增量為D．系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為4、兩相同帶電小球，帶有等量的同種電荷，用等長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示．平衡時(shí)，兩小球相距r，兩小球的直徑比r小得多，若將兩小球的電量同時(shí)各減少一半，當(dāng)它們重新平衡時(shí)，兩小球間的距離()A．大于r/2B．等于r/2C．小于r/2D．無法確定5、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)直輕桿兩端分別固定一個(gè)小球A和B，兩球質(zhì)量均為m，兩球半徑忽略不計(jì)，桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)．先將桿AB豎直靠放在豎直墻上，輕輕撥動(dòng)小球B，使小球B在水平面上由靜止開始向右滑動(dòng)，當(dāng)小球A沿墻下滑距離為L(zhǎng)時(shí)，下列說法正確的是（不計(jì)一切摩擦）A．桿對(duì)小球A做功為B．小球A和B的速度都為C．小球A、B的速度分別為和D．桿與小球A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了mgL6、(本題9分)關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力，下列說法正確的是A．沒有力力的作用，物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)B．做曲線運(yùn)功的物體其合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向一定不在一條直線上C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力一定指向圓心D．做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力不一定恒定7、從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和．取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示．重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得A．物體的質(zhì)量為1kgB．h=0時(shí)，物體的速率為10m/sC．h=1m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek=40JD．從地面至h=4m，物體的動(dòng)能減少100J8、a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶49、(本題9分)質(zhì)量為2kg的物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．在0﹣1s內(nèi)合外力做功為4JB．在1～3s內(nèi)合外力做功為4JC．在0.5s時(shí)合外力功率大小為4WD．在2s時(shí)合外力功率大小為4W10、(本題9分)以下四個(gè)物理實(shí)驗(yàn)情景中，有滲透“放大”思想方法的是(

)A．顯示桌面受力形變

B．顯示玻璃瓶受力形變 C．測(cè)定引力常數(shù)

D．探究分力合力的關(guān)系11、(本題9分)關(guān)于功和能，下列說法中正確的是（）A．功是物體能量多少的量度B．物體在只受重力作用時(shí)，機(jī)械能一定不變C．做功的過程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過程D．各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過程中，其總量可能增加12、(本題9分)在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)下列說法正確的是（）A．開普勒通過對(duì)第谷觀測(cè)的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行研究得出了萬有引力定律B．牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)成功測(cè)出了引力常量G的數(shù)值，稱自己的實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量”C．法拉第提出了電場(chǎng)的概念，并提出處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是電場(chǎng)給予的D．美國(guó)物理學(xué)家密立根最早測(cè)得的了元電荷e的數(shù)值．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，水平面上A、B兩點(diǎn)相距＝0.1m，甲球從B點(diǎn)向右做勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，乙球從A點(diǎn)由靜止向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)后以B點(diǎn)的速度勻速運(yùn)動(dòng)．乙球從開始運(yùn)動(dòng)，到追上甲球所用的時(shí)間t＝1s，運(yùn)動(dòng)的位移x＝0.9m，求：（1）甲球的速度；（2）乙球加速過程所用的時(shí)間和加速度a．14、（10分）(本題9分)如圖a所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，電火花計(jì)時(shí)器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)跡，則：ab(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點(diǎn)O到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．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)如圖所示，在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的物體，初速度為v1，在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下經(jīng)過一段位移x后，速度增加到v2。請(qǐng)依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)能定理。16、（12分）(本題9分)把一個(gè)物體放在傾角為37°的斜面上，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知物體受斜面的支持力大小為40N，受斜面的摩擦力大小為30N.求這兩個(gè)力的合力大小和方向.17、（12分）(本題9分)如圖所示，輕彈簧的編固定在傾角為的固定斜面底端，另一端位于斜面的處，彈簧處于自然狀態(tài)．現(xiàn)有一質(zhì)量的滑塊，從點(diǎn)以初速度沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過后與彈簧接觸，并壓縮彈簧到點(diǎn)，此時(shí)滑塊的速度減為零．接著在彈力作用下，滑塊向上運(yùn)動(dòng)恰好能到達(dá)點(diǎn)．已知彈簧勁度系數(shù)為，滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取，，，求：（1）當(dāng)滑塊剛與彈簧接觸時(shí)，滑塊的速度大??；（2）滑塊在下滑過程中，速度最大時(shí)彈簧的壓縮長(zhǎng)度；（3）滑塊在下滑過程中，克服彈簧彈力做功的最大值．

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、A【解析】

AB、電容器所帶電荷量Q不變，由可知不變，增大d，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，從而使得靜電計(jì)的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故A正確、B錯(cuò)誤;CD、同理可知保持d不變，減小S，則變小，而由可得電容器的電壓U變大，使得靜電計(jì)的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤．故選:A.2、C【解析】點(diǎn)電荷間的相互作用力跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量有關(guān)，跟它們之間的距離有關(guān)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的科學(xué)家是庫(kù)侖，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，伽利略自由落體規(guī)律，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故選C3、A【解析】

A.木塊運(yùn)動(dòng)的位移x1=s+d，則摩擦力對(duì)物塊做功為Wf=?μmg(s+d)，故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，則摩擦力對(duì)木板做功為W=μmgs，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對(duì)木板做的功，即為μmgs，故C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移，即為μmgd，故D錯(cuò)誤．故選A【點(diǎn)睛】先求出木塊相對(duì)于地面的位移，根據(jù)恒力做功公式求出摩擦力對(duì)木塊做的功；分析木板受到摩擦力的方向與位移方向的關(guān)系，判斷摩擦力對(duì)木板做功的正負(fù)；根據(jù)動(dòng)能定理求解木板動(dòng)能的增量；系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對(duì)位移．4、A【解析】

根據(jù)庫(kù)侖定律的公式F=知，電量減小，則庫(kù)侖力減小，兩球相互靠近，通過假設(shè)兩球距離等于，判斷兩球之間距離會(huì)如何變化．電量減小，根據(jù)庫(kù)侖定律知，庫(kù)侖力減小，兩球間的距離減?。僭O(shè)兩球距離等于，則庫(kù)侖力與開始一樣大，重力不變，則繩子的拉力方向應(yīng)與原來的方向相同，所以兩球距離要變大些．則兩球的距離大于．故A正確，BCD錯(cuò)誤5、C【解析】

當(dāng)小球A沿墻下滑距離為l/2時(shí)，設(shè)此時(shí)A球的速度為v1，B球的速度為v2

根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：mg?＝兩球沿桿子方向上的速度相等，則有：v1cos60°=v2cos30°聯(lián)立兩式解得：v1＝，v2＝，故C正確B錯(cuò)誤對(duì)球A動(dòng)能定理有可得，A錯(cuò)誤A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】將球的運(yùn)動(dòng)分解為沿桿子方向和垂直于桿子方向，抓住沿桿子方向速度相等得出A、B的速度關(guān)系，結(jié)合系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出此時(shí)A、B的速度．6、B【解析】

A.物體不受力仍然可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.做曲線運(yùn)功的物體其合外力方向與運(yùn)動(dòng)方向一定不在一條直線上，選項(xiàng)B正確；C.只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力才一定指向圓心，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.做勻速運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力一定為零，保持恒定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7、AD【解析】

A．Ep-h圖像知其斜率為G，故G==10N，解得m=1kg，故A正確B．h=0時(shí)，Ep=0，Ek=E機(jī)-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B錯(cuò)誤；C．h=1m時(shí)，Ep=40J，Ek=E機(jī)-Ep=90J-40J=50J，故C錯(cuò)誤D．h=0時(shí)，Ek=E機(jī)-Ep=100J-0=100J，h=4m時(shí)，Ek’=E機(jī)-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正確8、CD【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯(cuò)誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯(cuò)誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．9、AC【解析】

A、由動(dòng)能定理可知，0﹣1s內(nèi)合外力做功，故A正確；B、由動(dòng)能定理可知，1﹣3s內(nèi)合外力做功，故B錯(cuò)誤。C、0.5s時(shí)加速度大小為，合外力大小為，在0.5s時(shí)合外力功率大小為，故C正確；D、在2s時(shí)加速度大小為，合外力大小為，在2s時(shí)合外力功率大小為，故D錯(cuò)誤。10、ABC【解析】A．觀察桌面形變時(shí)，由于形變微小故通過光線反射，運(yùn)用放大來體現(xiàn)，故A正確；B．及顯示玻璃瓶受力形變時(shí)，通過細(xì)管來放大液面是否上升，故B正確；C．測(cè)萬有引力常數(shù)時(shí)，使轉(zhuǎn)動(dòng)的位移放大，故C正確；D．探究合力分力的關(guān)系時(shí)，采用的等效替代法，故D錯(cuò)誤．故ABC正確，D錯(cuò)誤．故選ABC11、BC【解析】

功是物體能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的過程就是能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的過程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；物體在只受重力作用時(shí)，也只有重力做功，則機(jī)械能一定不變，選項(xiàng)B正確；根據(jù)能量守恒定律，各種不同形式的能量在相互轉(zhuǎn)化的過程中，其總量保持不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.12、CD【解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，A錯(cuò)誤；卡文迪許通過扭秤測(cè)得了引力常量G的數(shù)值，B錯(cuò)誤；法拉第提出了電場(chǎng)的概念，并提出處在電場(chǎng)中的其他電荷受到的作用力就是電場(chǎng)給予的，C正確；美國(guó)物理學(xué)家密立根最早測(cè)得的了元電荷e的數(shù)值，D正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）（2），【解析】試題分析：（1）甲球做勻速運(yùn)動(dòng)①②（2）對(duì)乙球，設(shè)加速度時(shí)間為t，加速度為a，由公式③④代入數(shù)據(jù)得⑤⑥評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：③④每式2分其余各1分考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律14、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動(dòng)能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢(shì)能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢(shì)能沒有全部轉(zhuǎn)為動(dòng)能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導(dǎo)致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點(diǎn)睛：熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、推論以及功能關(guān)系解決實(shí)驗(yàn)問題，加強(qiáng)基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，掌握某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的速度，同時(shí)注意單位的統(tǒng)一．三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、設(shè)物體運(yùn)動(dòng)過程中加速度為a，力F做的功為W，