2021-2022学年北京市中央民大附中物理高一下期末教学质量检测模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（）A．时物块的速率为B．时物块的动量大小为C．时物块的动量大小为D．时物块的速度为零2、光滑水平地面上静止一质量为1kg的物块，某时刻开始受到一外力作用，外力F随时间t的变化如图所示。取g=10msA．2s末，物块的运动方向发生改变B．前2s内，外力F做的功为64JC．3s末，外力F的功率为-4WD．4s内，外力F的功率为2W3、(本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和粗糙斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一个定滑轮。质量分别为M、m(Mm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．轻绳对m做的功等于m机械能的增加B．重力对M做的功小于M减少的重力势能C．轻绳对m做的功等于m增加的动能与m克服摩擦力所做的功之和D．两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和4、(本题9分)如图为一皮带传动装置，右轮的半径为，是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为，小轮的半径为，点在小轮上，它到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A．点与点的线速度大小相等B．点与点的角速度大小相等C．点与点的线速度大小相等D．点与点的向心加速度大小相等5、(本题9分)质量为m的小球从桌面高度以速度竖直向上抛出，桌面离地高度为h，小球能达到的最大离地高度为H．若以桌面作为参考平面，不计空气阻力，则（）A．小球抛出时的机械能为B．小球落地前瞬间的机械能为C．小球在最高点的机械能为mghD．小球在最高点的机械能为mgH6、(本题9分)河宽420m，船在静水中速度为，水流速度是，则船过河的最短时间为A．140sB．105sC．84sD．100s7、(本题9分)发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率C．卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间D．卫星由轨道2变为轨道3机械能变大8、如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环圆心为O)竖直固定放置。电荷量为+q(q>0)的小球A固定在圆环的最高点，电荷量大小为q的小球B可在圆环上自由移动。若小球B静止时，两小球连线与竖直方向的夹角为θ=30°，两小球均可视为质点，以无穷远处为零电势点，则下列说法正确的是A．小球B可能带正电B．O点电势一定为零C．圆环对小球B的弹力指向圆心D．将小球B移至圆环最低点，A、B组成的系统电势能变大9、一条河岸平直的小河宽度为40m，河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5m/s，现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A．小船过河的时间等于10sB．小船过河的时间等于8sC．小船过河的位移大于40mD．小船过河的位移等于40m10、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持额定功率运动，20s后汽车匀速运动，其v—t图象如图所示。已知汽车的质量为2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。则A．汽车在前5s内的加速度为2m/s2 B．汽车在前5s内的牵引力为4×103NC．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为20m/s11、(本题9分)如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中，(重力加速度大小为g)()A．小环滑到大圆环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大圆环的最低点时处于超重状态C．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环最低点时，大圆环对杆的拉力大于(m＋M)g12、(本题9分)如图所示,小球m用两根长度相等的细线系在竖直杆上,当杆旋转时,细绳不可伸长,对小球受力分析正确的是(

)A．受重力、绳的拉力和向心力作用B．可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用C．可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用D．上面一根绳的拉力总大于物体的重力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，打点计时器的电源频率是50HZ。某同学先后打出两条纸带，纸带Ⅰ从第1点开始的相邻点间的距离依次为：1.9mm、6.0mm、10.0mm、14.0mm；纸带Ⅱ上从第1点开始的相邻各点间的距离依次为：2.5mm、6.0mm、11.5mm、16.3mm.那么应选用纸带__________进行测量和计算。根据你所选用的纸带，利用第2、3两点间的距离和第4、5两点间的距离，可以计算出当地的重力加速度的大小为_________，在打第3点时重物的瞬时速度为_________m/s，为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、4点时物体减少的_________和增加的_________，然后比较它们的数值在实验允许误差范围内是否近似相等。14、（10分）(本题9分)某物理兴趣小组利用图甲所示装置验证机械能守恒定律，当地的重力加速度大小为g。(1)下列做法可减小实验误差的是___________(填字母序号)。A．先松开纸带后接通电源B．用电火花计时器替代电磁打点计时器C．在铝锤和铁锤中，选择铝锤作为重锤(2)在实验中，质量为m的重锤自由下落，带动纸带，纸带上打出的一系列点，如图乙所示，O是重锤刚下落时打下的点。已知打点计时器打点的频率为f，则从打点计时器打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能的减少量为___________，动能的增加量为___________；若在实验误差允许的范围内满足等式___________，则机械能守恒定律得到验证。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）如图所示用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电．平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．(1)指出B球和C球分别带何种电荷，并说明理由．(2)若A球带电量为Q，则B球的带电量为多少？(3)若A球带电量减小，B、C两球带电量保持不变，则细线AB、BC中的拉力分别如何变化？16、（12分）飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比，如图1．带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间．改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间，（不计离子重力）（1）忽略离子源中离子的初速度，①用计算荷质比；②用计算荷质比．（2）离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为的离子在A端的速度分别为和（），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差，可通过调节电场E使2．求此时E的大小．17、（12分）(本题9分)质量为30t的某型号舰载机在航母的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为60m/s，跑道长100m。不考虑舰载机受到的阻力，求(1)所需的起飞动能EK；(2)发动机产生的最大推力F；(3)航母弹射装置至少应对舰载机做的功W。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】

A、前两秒，根据牛顿第二定律，，则的速度规律为：，则时，速率为，故A正确；

B、时，速率为，则动量为，故B错误；

C、，力开始反向，物体减速，根据牛顿第二定律，，所以时的速度为，动量为，时速度为，故CD错误。2、D【解析】

AB.0-2s物体的加速度为a物体做匀加速度直线运动，2s内发生的位移为x1力F做功为WF2s时力F反向，所以加速度反向，物体沿原来的运动方向做匀减速直线运动，故AB项与题意不相符；C.2∼4sa23s末物体的速度为v=a1×2+a2×(3-2)=6m/s则外力F的功率为P=Fv=-2×4=-8W故C项与题意不相符；D.2∼4sx2力F做功为：WF′=F′•x2=-2×12=-24J则4s内外力F的功率为P故D项与题意相符。3、D【解析】

AC、根据动能定理可知，轻绳对m做的功等于m增加的机械能与m克服摩擦力所做的功之和，轻绳对m做的功大于m机械能的增加，故A、C错误。B、根据重力做功与重力势能变化的关系可知，重力对M做的功等于M重力势能的变化，故B错误。D、根据能量守恒定律，两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和，故D正确。4、D【解析】

AB．根据皮带传动装置的特点，首先确定三点处于同一个轮轴上，其角速度相同；、两点靠皮带连接，其线速度大小相等，设点的线速度为、角速度为，则所以点的线速度大小为可求点的角速度，即点的角速度大小为，点的线速度大小为，故AB错误；C．、两点角速度相等，而半径不相等，所以线速度不相等，故C错误；D．根据向心加速度的公式可求的向心加速度分别为即点与点的向心加速度大小相等，故D正确。故选D。5、B【解析】

A．小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，若以桌面作为重力势能的零参考平面，有小球抛出时的机械能

E=mv2；选项A错误；BCD．由于小球的机械能守恒，即机械能保持不变，所以在最高点和落地时的机械能都是mv2，或者为mg(H-h)，选项B正确CD错误；故选B．【点睛】本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能．6、B【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而，故B正确，ACD错误；故选B．【点睛】本题关键是将船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向分解，由于渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，故当船头指向垂直河岸时，沿船头方向的分运动的位移最小，小船渡河时间最短．7、CD【解析】

AB．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，则有解得，可知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故AB错误；C．由开普勒第三定律可知由于，所以，卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间，故C正确；D．卫星由轨道2变为轨道3，向后喷气加速，即气体对卫星做正功，所以卫星的机械能增大，故D正确。故选CD。8、BD【解析】

A.因小球B处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：

由于A球带正电，因此小球B一定带负电，故A错误；B.因两球带电量是等量异种电荷，则两者连线的中垂线即为等势线，以无穷远处为零电势点，因此O点的电势为零，故B正确；C.由A选项分析，可知圆环对小球B的弹力背离圆心，故C错误；D.将小球B移至圆环最低点，电场力做负功，导致A、B小球组成的系统电势能变大，故D正确；9、BC【解析】

AB．小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为t=dA错误B正确；CD．小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于40m，C正确D错误．10、AC【解析】

AB.汽车在前5s内做匀加速运动，加速度，由牛顿第二定律得：F-F阻=ma，F阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正确，B错误。CD.汽车在5s末功率达到额定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正确，D错误；11、BCD【解析】

AB．小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态．故A错误，B正确；C．由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒，故C正确；D．小环从最高到最低，由动能定理得：，小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：，联立得：F=5mg，对大环分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g，故D正确．12、BCD【解析】

ABC．根据小球对绳的位置不同，绳可能是一根或两根有作用力，球受重力，故A错误，BC正确；D．只有上面一根绳有拉力时，绳的竖直分力大小等于重力；如果两根绳都有拉力，上面绳的竖直分力大小等于重力和下面绳拉力的竖直分力之和，所以上面一根绳的拉力一定比重力大，故D正确．故选BCD。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、Ⅰ0.4重力势能动能【解析】

[1]物体做自由落体运动，打前两个点之间的距离所以应选用纸带Ⅰ。[2]当地的重力加速度的大小[3]在打第3点时重物的瞬时速度为2、4两点间的平均速度[4][5]为了验证机械能守恒定律，应该计算出打第2、4点时物体减少的重力势能和增加的动能。14、Bmgh2【解析】

第一空A．应该先接通电源，再释放纸带，故A错误；B．用电火花计时器替代电磁打点计时器，从而更能减小重物下落过程中受到空气阻力，故B正确；C．为减小重物下落过程中受到空气阻力，应该选体积小些，密度大一些的重物，故C错误；故填B.第二空.O点到B点重力势能