2021-2022學(xué)年北京市東城區(qū)第五十五中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理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、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d、e五條實(shí)線為電場中的等勢面，相鄰兩個(gè)等勢面間的電勢差相等，且等勢面b的電勢為零．一個(gè)帶電的粒子僅在靜電力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其在A點(diǎn)的動(dòng)能為10J，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為30J．在此過程中，粒子動(dòng)能是27.5J時(shí)的電勢能為A．-2.5J B．2.5J C．12.5J D．-12.5J2、下列說法正確的是A．瞬時(shí)速度是矢量，平均速度是標(biāo)量B．做直線運(yùn)動(dòng)的物體，位移大小可能等于路程C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合力可能為零D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，可能處于平衡狀態(tài)3、(本題9分)如圖，一物體停在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓筒的內(nèi)壁上，如果圓筒的角速度增大，則（）A．物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B．物體所受彈力增大，摩擦力減小了C．物體所受彈力和摩擦力都減小了D．物體所受彈力增大，摩擦力不變4、(本題9分)如圖所示,細(xì)線連接小球,與豎直方向的夾角為,與輕質(zhì)彈簧相連,水平,小球靜止．不計(jì)空氣阻力．則（）A．在剪斷線后的一小段時(shí)間內(nèi),小球的加速度B．在剪斷線后的一小段時(shí)間內(nèi),小球的加速度C．剪斷線后的一小段時(shí)間內(nèi),小球先豎直向下做直線運(yùn)動(dòng),然后做曲線運(yùn)動(dòng)D．剪斷線后,小球從O點(diǎn)至A點(diǎn)正下方的運(yùn)動(dòng)過程中,小球的機(jī)械能先增加后減少5、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在不同軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列正確的是：A．軌道半徑越大，所受向心力越大 B．軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越大C．軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越大 D．軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大6、質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，v－t圖象如圖所示，下列選項(xiàng)中哪個(gè)不能求出()A．0～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功B．前25s內(nèi)汽車的平均速度C．15～25s內(nèi)汽車的加速度D．15～25s內(nèi)汽車所受的阻力7、(本題9分)如圖所示，長為L=4m的傳送帶的速度是5m/s，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過程中，（g=10m/s2）下列說法中正確的是()A．摩擦產(chǎn)生的熱量為12JB．小物體獲得的動(dòng)能為8JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD．小物體獲得的動(dòng)能為12.5J8、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（）A．物體動(dòng)能增加了 B．物體的機(jī)械能減少了C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的重力勢能減少了mgh9、如圖所示，長為L=4m的傳送帶的速度是5m/s，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g＝10m/s2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過程中，下列說法中正確的是()A．傳送帶對小物體做功為8JB．小物體獲得的動(dòng)能為12.5JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為12JD．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量為25J10、(本題9分)如圖所示，在同一軌道平面上，有繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星a、b、c某時(shí)刻在同一直線上，則（）A．經(jīng)過一段時(shí)間，它們將同時(shí)第一次回到原位置B．衛(wèi)星a的角速度最大C．衛(wèi)星b的周期比c小D．衛(wèi)星c受到的向心力最小11、(本題9分)如圖所示為家用洗衣機(jī)的脫水桶，當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，能把衣物甩干。根據(jù)我們所學(xué)的知識，敘述正確的是A．脫水桶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水受到與運(yùn)動(dòng)方向一致的合外力作用飛離衣物。B．脫水桶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，衣物上的水由于慣性，通過小孔，飛離脫水桶。C．通過脫水流程，打開洗衣機(jī)，發(fā)現(xiàn)衣物集中堆放在桶的中央。D．通過脫水流程，打開洗衣機(jī)，發(fā)現(xiàn)衣物成螺旋狀排列，主要集中在桶壁附近。12、如圖所示，水平地面上停放一質(zhì)量為3m的木板C，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩滑塊，同時(shí)從木板的兩端以相同的速率v滑上木板，兩滑塊相撞后粘連成一個(gè)整體一起運(yùn)動(dòng)。已知木板C與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊A、B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為為3μ和6μ，則（）A．木板C加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為μgB．木板C加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為2μgC．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小一定小于D．兩滑塊相撞后瞬間的速度大小可能等于二、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)某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：“探究加速度與合外力的關(guān)系”裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出．現(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）．(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列做法正確的是_______A．需平衡小車的摩擦力B．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕D．先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(1)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖1所示的一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為_____；A．1MB．1(3)圖3為上述實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶，A點(diǎn)為小車剛釋放時(shí)打下的起始點(diǎn)，每兩點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，測得AB=1.0cm、AC=8.0cm、AE=31.0cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，則小車的加速度______m/s1．14、（10分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上,使紙帶通過時(shí)受到較大阻力,則結(jié)果（）A．mgh>mv2 B．mgh<mv2C．mgh=mv2 D．以上都有可能三、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)為了研究過山車的原理，某物理小組提出了下列設(shè)想：取一個(gè)與水平方向夾角為θ=60°、長為L1=2m的傾斜軌道AB，通過微小圓弧與長為L2=m的水平軌道BC相連，然后在C處設(shè)計(jì)一個(gè)豎直完整的光滑圓軌道，出口為水平軌道上D處，如圖所示.現(xiàn)將一個(gè)小球從距A點(diǎn)高為h=0.9m的水平臺面上以一定的初速度v0水平彈出，到A點(diǎn)時(shí)小球的速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下.已知小球與AB和BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=，g取10m/s2.（1）求小球初速度v0的大小；（2）求小球滑過C點(diǎn)時(shí)的速率vC；（3）要使小球不離開軌道，則豎直圓弧軌道的半徑R應(yīng)該滿足什么條件？16、（12分）(本題9分)如圖所示，固定斜面的傾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力將質(zhì)量m=1kg的物塊從斜面底端由靜止開始拉動(dòng)，t=2s后撤去該拉力，整個(gè)過程中物塊上升的最大高度h=2.5m，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=.重力加速度g=10m/s2.求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的大小.17、（12分）(本題9分)三維彈球是Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲，小王同學(xué)受此啟發(fā)，在學(xué)校組織的趣味運(yùn)動(dòng)會上，為大家提供了一個(gè)類似的彈珠游戲．如圖所示，將一質(zhì)量為的小彈珠可視為質(zhì)點(diǎn)放在O點(diǎn)，用彈簧裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道OA和AB進(jìn)入水平桌面BC，從C點(diǎn)水平拋出．已知半圓型軌道OA和AB的半徑分別為，，BC為一段長為的粗糙水平桌面，小彈珠與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，放在水平地面的矩形墊子DEFG的DE邊與BC垂直，C點(diǎn)離墊子的高度為，C點(diǎn)離DE的水平距離為，墊子的長度EF為1m，求：若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，在B位置小彈珠對半圓軌道的壓力；若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道，小彈珠從C點(diǎn)水平拋出后落入墊子時(shí)距左邊緣DE的距離；若小彈珠從C點(diǎn)水平拋出后不飛出墊子，小彈珠被彈射裝置彈出時(shí)的最大初速度．

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】

由能量關(guān)系可知，粒子運(yùn)動(dòng)過程中只有電場力做功，則粒子的電勢能與動(dòng)能之和守恒，則粒子在b等勢面時(shí)總能量為15J，則此過程中，粒子動(dòng)能是27.5J時(shí)的電勢能為15J-27.5J=-12.5J，故選D.2、B【解析】

A.瞬時(shí)速度和平均速度都是矢量，故A錯(cuò)誤。B.當(dāng)物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程，故B正確。CD.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是沿著切線方向，時(shí)刻在改變，一定是變速運(yùn)動(dòng)，一定有加速度，合力一定不為零，不能處于平衡狀態(tài)，故CD錯(cuò)誤。3、D【解析】運(yùn)動(dòng)過程中，在豎直方向上受力平衡，即重力大小等于摩擦力大小，所以當(dāng)圓筒的角速度增大后，豎直方向上仍處于平衡狀態(tài)，故摩擦力大小仍等于重力大小，不變化，物體受到的支持力即彈力充當(dāng)向心力，根據(jù)公式a=ω4、D【解析】對O點(diǎn)進(jìn)行受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件可以得到：，可以得到：，A、當(dāng)在剪斷線后的瞬間，立刻消失，則小球只受到重力和繩OB的拉力，二者的合力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律可以得到：，故剪斷線后的瞬間，小球的加速度為：，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C、剪斷線瞬間，立刻消失，但是由于彈簧彈力在作用，拉力瞬間沒有消失，小球在與重力作用小沿二者合力方向運(yùn)動(dòng)，即小球先二者合力方向（斜向左下方）運(yùn)動(dòng)，然后在做曲線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、剪斷線后，小球先在與重力的合力作用下向斜向左下方運(yùn)動(dòng)，此時(shí)二者的合力做正功，小球的機(jī)械能增加，然后做曲線運(yùn)動(dòng)，彈簧再次被拉長，彈性勢能增加，則小球的機(jī)械能減小，即小球的機(jī)械能先增加后減小，故選項(xiàng)D正確．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是對物體受力分析，求出各個(gè)力，撤去一個(gè)力后，先求出合力，再求加速度，注意彈簧的彈力不會發(fā)生突變，然后從外力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系思考．5、D【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，其中M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星的軌道半徑?？芍壍腊霃皆酱?，衛(wèi)星所受向心力小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.根據(jù)萬有引力提供向心力得：軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大，故D項(xiàng)正確。6、D【解析】

A.由圖可以讀出0～25s內(nèi)汽車的初、末速度，結(jié)合質(zhì)量，能求出動(dòng)能的變化，根據(jù)動(dòng)能定理可求前25s內(nèi)合外力對汽車所做的功，故A不符合題意。B.根據(jù)速度圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移，能求出前25s內(nèi)汽車的位移，從而可以求出前25s內(nèi)汽車的平均速度，故B不符合題意。C.根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，可以求出15～25s內(nèi)汽車的加速度，故C不符合題意。D.根據(jù)F-f=ma，知道加速度a和汽車的質(zhì)量m，不能求解15～25s內(nèi)汽車所受的阻力，選項(xiàng)D符合題意.7、AB【解析】

摩擦產(chǎn)生的熱量Q等于滑動(dòng)摩擦力大小與物體傳送帶相對位移大小的乘積，由速度公式求出物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出物體和傳送帶的位移，進(jìn)而求出相對位移；根據(jù)動(dòng)能定理即可求出小物體獲得的動(dòng)能?！驹斀狻繉π∥矬w由牛頓第二定律得：Ff=μmg=ma；解得：a=μg=2m/s2；假設(shè)物塊與傳送帶能夠相對靜止得：t=va=52s＝2.5s；小物塊位移x=12at2=12×2×2.52=6.25m＞L；故小物體在傳送帶上一直加速，由vt2-v02=2aL得：最大速度為：vt=2aL=2×2×4=4m/s；小物體獲得的動(dòng)能為：Ek=8、ACD【解析】物體的合外力為，下降了h，所以根據(jù)動(dòng)能定理得物體的動(dòng)能增加了4mgh/5，物體的重力勢能減小了mgh，克服阻力做功，機(jī)械能減小了，所以ACD正確．9、AC【解析】

AB．對物體運(yùn)用動(dòng)能定理有可得物體速度增大到5m/s時(shí)的對地位移x=12.5m＞4m，可見質(zhì)點(diǎn)一直在加速。運(yùn)動(dòng)到右輪正上方時(shí)，速度還沒達(dá)到5m/s，再根據(jù)動(dòng)能定理可得物體獲得的動(dòng)能Ek=μmgx=8J故A正確，B錯(cuò)誤；

C．由得物體到達(dá)最右端速度v=4m/s得物塊相對傳送帶的位移根據(jù)Q=Ek=μmg?x得Q=12J故C正確；D．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量等于物體動(dòng)能增加量和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和等于20

J，故D錯(cuò)誤。10、BCD【解析】試題分析：由萬有引力提供向心力知，半徑越大，周期越大，衛(wèi)星b的周期比衛(wèi)星c的周期小，C正確．C的周期最大，三者周期不同，A回到原位置時(shí)，B、C不能同時(shí)回到原位置，A錯(cuò)誤．，可得半徑越大，角速度速度越小，衛(wèi)星a的角速度最大，B正確；．，半徑越大，向心加速度越小，衛(wèi)星c的向心加速度最小，D正確．故選BCD考點(diǎn)：人造衛(wèi)星問題．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵是掌握萬有引力提供向心力，不能考慮一個(gè)變量而忽略了另一個(gè)變量的變化．11、BD【解析】試題分析：脫水桶高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，水滴隨衣物一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水滴與衣物間的附著力提供向心力，且是一定的，而所需的向心力F=mω2r考點(diǎn)：本題考查了離心現(xiàn)象、慣性的概念，意在考查考生的理解能力。12、BD【解析】

CD．A與B相向運(yùn)動(dòng)時(shí)對C時(shí)間的摩擦力為故C無相對運(yùn)動(dòng)趨勢而保持靜止，對A與B的系統(tǒng)動(dòng)量守恒有解得：故C錯(cuò)誤，D正確；AB．A與B相撞后一起向右運(yùn)動(dòng)，對C受力分析，由牛頓第二定律可知：，解得：，方向向右，故A錯(cuò)誤，B正確；故選BD。【點(diǎn)睛】本題分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與牛頓第二定律即可正確解題。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、AC；D；4【解析】（1）A、實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，使小車受到的合力等于繩子的拉力，故A正確；

B、小車受到的拉力可以由彈簧測力計(jì)測出，砂桶和砂的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C、滑輪的摩擦和繩子的質(zhì)量會影響示數(shù)，所以要求滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量足夠輕，減小實(shí)驗(yàn)誤差，故C正確；

D、應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放小車，故D錯(cuò)誤。

（1）探究加速度與合外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)要控制小車質(zhì)量M不變，由牛頓第二定律得：a=1MF（3）每兩點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：T=0.02×5s=0.1s，

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δx=aT2可知，加速度：點(diǎn)睛：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，能利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力。14、A【解析】如果阻力較大，物體需要克服阻力做功，重力勢能不能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，因此會出現(xiàn)mgh＞mv2的結(jié)果．故A正確、BCD錯(cuò)誤．故選A．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、（1）m/s（2）3m/s（3）0<R≤1.08m【解析】試題分析：（1）小球開始時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)：vy2=2gh代入數(shù)據(jù)解得：A點(diǎn)：得：（2）從水平拋出到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)解得：（3）小球剛剛過最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，則：代入數(shù)據(jù)解得R1=1．08m當(dāng)小球剛能到達(dá)與圓心等高時(shí)代入數(shù)據(jù)解得R2=2．7m當(dāng)圓軌道與AB相切時(shí)R3=BC?tan60°=1．5m即圓軌道的半徑不能超過1．5m綜上所