2022年北京市首師附物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)某城市創(chuàng)衛(wèi)工人用高壓水槍沖洗墻面上的廣告，如圖所示，若水柱截面為S，水流以速v垂直射到墻面上，之后水速減為零，已知水的密度為p，則水對墻面的沖力為（）A． B．C． D．2、(本題9分)如圖所示，自由下落的小球，從它接觸到豎直放置的輕質(zhì)彈簧開始，一直到彈簧被壓縮到最短的過程中，下列說法正確的是A．小球的動能先增大后減小B．小球在剛接觸彈簧時動能最大C．小球的機械能守恒D．小球的動能和彈簧的彈性勢能之和不變3、(本題9分)如圖所示，物體自O(shè)點由靜止開始做勻加速直線運動，途徑A、B、C三點，其中A、B之間的距離，B、C之間的距離．若物體通過這兩段位移的時間相等，則O、A之間的距離等于（）A． B． C． D．4、(本題9分)地球的半徑為R0，地面的重力加速度為g，一個質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星，在離地面高度為h＝R0的圓形軌道上繞地球運行，則（）A．人造衛(wèi)星的角速度為 B．人造衛(wèi)星的周期C．人造衛(wèi)星受到地球的引力為 D．人造衛(wèi)星的速度5、(本題9分)我國第一顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”已于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭成功發(fā)射升空.假設(shè)該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且距離月球表面高度為h，并已知該衛(wèi)星的運行周期為T，月球的直徑為d，萬有引力常量為G，則可求出（）A．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運行的速度v=πd/TB．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑r=d+hC．月球質(zhì)量D．月球表面的重力加速度6、(本題9分)兩顆行星的質(zhì)量分別是、，它們繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道半長軸分別是、，如果，，則它們的運行周期之比等于()A．B．C．D．7、(本題9分)氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子的能級示意圖如圖4所示。在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A．54.4eV(光子)B．42.4eV(光子)C．48.4eV(光子)D．41.8eV(電子)8、甲、乙兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度高于甲的運行高度．兩衛(wèi)星軌道均可視為圓形軌道．以下判斷正確的是A．甲的周期小于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度C．甲的加速度大于乙的加速度 D．甲在運行時，能經(jīng)過北極正上方9、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力作用，下落的加速度為25A．物體重力做的功為mghB．合外力對物體做功為35C．物體重力勢能增加了mghD．物體的機械能減少了3510、(本題9分)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖所示，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，則在該彎道處A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動D．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，vc的值變小11、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)細桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，細桿長1m，小球質(zhì)量為1kg。現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球通過軌道最低點A的速度為vA=7m/s，通過軌道最高點B的速度為vB=3m/s，g取10m/sA．在A處為拉力，方向豎直向上，大小為59NB．在A處為推力，方向豎直向下，大小為59NC．在B處為推力，方向豎直向上，大小為1ND．在B處為拉力，方向豎直向下，大小為1N12、對于質(zhì)量不變的物體，下列關(guān)于動量的說法正確的是（）A．若物體的速度不變，動量一定不變B．若物體的速率不變，動量一定不變C．若物體動能變化，動量一定變化D．若物體動量變化，動能一定變化二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)機械能守恒定律：____________________.14、如圖，光滑固定斜面的傾角為30°，A、B兩物體的質(zhì)量之比為4∶1．B用不可伸長的輕繩分別與A和地面相連，開始時A、B離地高度相同．在C處剪斷輕繩，當B落地前瞬間，A、B的速度大小之比為_______，機械能之比為_________（以地面為零勢能面）．15、(本題9分)質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小球在光滑的水平面上分別以速度v1、v2同向運動并發(fā)生對心碰撞，碰后m2被右側(cè)的墻原速彈回，又與m1相碰，碰后兩球都靜止．則兩球第一次碰后m1球的速度大小為_________．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)現(xiàn)有一根長L=0.4m的剛性輕繩，其一端固定于O點，另一端系著質(zhì)量m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），將小球提至O點正上方的A點處，此時繩剛好伸直且無張力，如圖所示．不計空氣阻力，（g=10m/s2，=1.7）．則：（1）為保證小球能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，在A點至少應(yīng)施加給小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少？（3）小球以速度v2=1m/s水平拋出，試求繩子再次伸直時所經(jīng)歷的時間．17、（10分）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一“”管道裝置，它是由兩個完全相同的圓弧管道和兩直管道組成。直管道和圓弧管道分別相切于、、、，、分別是兩圓弧管道的最高點，、分別是兩圓弧管道的最低點，、固定在同一水平地面上。兩直管道略微錯開，其中圓弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗細可忽略。圓弧管道的半徑均為R，。一質(zhì)量為m的小物塊以水平向左的速度從點出發(fā)沿管道運動，小物塊與直管道間的動摩擦因數(shù)為。設(shè)，m=1kg，R=1.5m，，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小物塊從點出發(fā)時對管道的作用力；（2）小物塊第一次經(jīng)過點時的速度大小；（3）小物塊在直管道上經(jīng)過的總路程。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

設(shè)t時間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上，則這些水的質(zhì)量為：m=ρV=ρSvt以這部分水為研究對象，它受到鋼板的作用力為F，以水運動的方向為正方向，由動量定理有：Ft=0-mv，即：F=-=-ρSv1，負號表示水受到的作用力的方向與水運動的方向相反；由牛頓第三定律可知，水對鋼板的沖擊力大小也為ρSv1．

A.，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。2、A【解析】

AB.從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，開始時重力大于彈力，小球向下做加速運動，在下降的過程中彈力增大，加速度減小，當加速度減小到零，速度達到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運動，到達最低點速度為零，可知，小球的動能先增大后減小。故A正確，B錯誤。C.由于彈簧的彈力對小球做負功，所以小球的機械能減少，故C錯誤。D.對于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，可知，小球的重力勢能一直減小，則小球的動能和彈簧的彈性勢能之和一直增加，故D錯誤。3、C【解析】

設(shè)物體的加速度為a，通過兩段位移所用的時間均為T，則有，由，，可得，所以，C正確．4、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，得：

又在地球表面上，由重力等于萬有引力，得：；據(jù)題：h=R0；聯(lián)立解得：，，F(xiàn)=mg，v=，故A正確，BCD錯誤．故選A．5、C【解析】

A.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運行的速度為故A項與題意不相符；B.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑故B項與題意不相符；C.衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動萬有引力做向心力，即為解得：故C項與題意相符；D.月球表面萬有引力即重力，故有所以，重力加速度為故D項與題意不相符．6、D【解析】

根據(jù)開普勒第三定律：得：解得：故選D．【點睛】根據(jù)開普勒第三定律：，運用比例法求解兩行星運行的周期之比．7、ACD【解析】

由玻爾理論知，基態(tài)的氦離子要實現(xiàn)躍遷，入射光子的能量（光子能量不可分）應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級差的光子才能被氦離子吸收；而實物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級差，均可能被吸收。氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：

△E1=E∞-E1=0-（-54.4

eV）=54.4

eV

△E2=E4-E1=-3.4

eV-（54.4

eV）=51.0

eV

△E3=E3-E1=-6.0

eV-（-54.4

eV）=48.4

eV

△E4=E2-E1=-13.6

eV-（54.4

eV）=40.8

eV

可見，42.4eV的光子不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷。故選ACD。8、AC【解析】

衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供有，所以有：周期，因為甲的軌道高度小于乙的軌道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正確；因為第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度可知，乙的軌道大于地球的半徑，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B錯誤；加速度，因為甲的軌道高度小于乙的軌道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正確；甲是同步衛(wèi)星，甲的軌道只能在赤道上空，故甲在運行時不能經(jīng)過北極正上方，所以D錯誤．9、AD【解析】

AC．質(zhì)量為m的物體，在物體下落h的過程中，物體重力做的功WG=mgh，物體的重力勢能減少B．質(zhì)量為m的物體，下落的加速度為25F方向豎直向下，合外力對物體做功W故B項錯誤．D．合外力對物體做功W合=25mgh，物體動能增加2故選AD.點睛：重力對物體所做的功等于物體重力勢能的減少量；合力對物體所做的功等于物體動能的增加量；除重力（彈簧彈力）其他力對物體所做的功等于物體機械能的增加量．10、AC【解析】

試題分析：路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運動向心力，故A正確．車速低于v0，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會向內(nèi)側(cè)滑動．故B錯誤．當速度為v0時，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0時，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會側(cè)滑．故C正確．當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，由于支持力和重力不變，則v0的值不變．故D錯誤．故選AC．考點：圓周運動的實例分析【名師點睛】此題是圓周運動的實例分析問題；解決本題的關(guān)鍵搞清向心力的來源，運用牛頓第二定律進行求解，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．11、AC【解析】

AB.在最低點，桿子一定表現(xiàn)為拉力，有：F-mg=m則：F=mg+mυ方向向上，A正確B錯誤；CD.在最高點，有：F+mg=m則：F=mυ所以桿子表現(xiàn)為支持力，方向向上，大小為1N，C正確D錯誤．12、AC【解析】

A.因為速度是矢量，速度不變，即大小和方向都不變，由可知，動量是不變的，故A正確。B.因為速度是矢量，速率不變，即速度的大小不變，但是方向可能變化，因為動量是時矢量，速度的方向變化，動量也變化，故B錯誤。C.因為動能是標量，動能變化了，說明速度的大小變化，所以動量也一定變化，故C正確。D.因為動量是矢量，動量變化，可能是速度的方向變化，而大小不變，因為動能是標量，速度的方向變化而大小不變，動能不變，故D錯誤。二．填空題(每小題6分，共18分)13、在只有重力或彈力對物體做功的條件下(或者不受其他外力的作用下）,物體的動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變?！窘馕觥?/p>

在只有重力或彈力對物體做功的條件下(或者不受其他外力的作用下）,物體的動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變。14、1:24:1【解析】設(shè)剪斷細線前兩物體離地面的高度均為h；剪斷細線后，B做自由落體運動，落到地面的時間;B的速度；A沿斜面加速下滑，加速度為，則當B落地時A的速度；則；AB下落過程中機械能守恒，故此時的機械能等于剛開始下落時的重力勢能，則機械能之比：點睛：此題要搞清剪斷細線后兩物體的運動特點，結(jié)合牛頓第二定律即運動公式求解；兩物體下落時只有重力做功，機械能守恒.15、；【解析】

[1]根據(jù)動量守恒定律得，第1次碰撞過程第2次碰撞過程解得三．計算題(22分)16、(1)（2）30N（3）0.34s【解析】

（1）小球在豎直面內(nèi)能夠做完整的圓周運動，在最高點時至少應(yīng)該是重力作為所需要的向心力，由重力作為向心力可以求得最小的速度；（2）根據(jù)第一問的判斷可以知道，故繩中有張力，由向心力的公式可以求得繩的拉力的大?。唬?）由于，故繩中沒有張力，小球?qū)⒆銎綊佭\動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得運動的時間．【詳解】