2022届北京东城55中学物理高一下期末检测模拟试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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)如图甲所示，在一次海上救援行动中，直升机沿水平方向匀速飞行，同时悬索系住伤员匀速上拉，以地面为参考系，伤员从A至B的运动轨迹可能是图乙中的A．折线ACB B．线段 C．曲线AmB D．曲线AnB2、(本题9分)用手握瓶子，瓶子静止在手中，如图所示，瓶始终处于竖直方向，则下列说法正确的是()A．手对瓶子的压力等于瓶子所受的重力 B．手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力C．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力3、(本题9分)篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引．这样可以减小A．球对手的力的冲量 B．球对手的力的大小C．球的动量变化量 D．球的动能变化量4、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（）A．卫星在α轨道上运行的线速度小B．卫星在α轨道上运行的周期大C．卫星在α轨道上运行的角速度小D．卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大5、(本题9分)如图，初速度大小相同的A、B、C三个物体在同一水平面上，A做竖直上抛，B做斜上抛，抛射角θ，C沿斜面上滑（斜面光滑倾斜角也为θ，足够长），摩擦和空气阻力都略去不计，如用hA、hB、hC分别表示它们各自上升的最大高度．则：A．hA=hC＞hB B．hA=hB=hCC．hB＞hC=hA D．hA＞hB＞hC6、(本题9分)如图所示的电路中，A、B是平行板电容器的两金属板．先将电键S闭合，等电路稳定后将S断开，并将B板向下平移一小段距离，保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是()A．电容器的电容变小B．电容器内部电场强度大小变大C．电容器两极板电压变小D．P点电势降低7、(本题9分)如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为R．轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方．A、B是质量均为m的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环．两环均可看做质点，且不计滑轮大小与质量．现在A环上施加一个水平向右的恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升．则（

）A．力F做的功等于系统机械能的增加量B．在B环上升过程中，A环动能的增加量等于B环机械能的减少量C．当B环到达最高点时，其动能为零D．B环被拉到与A环速度大小相等时，sin∠OPB＝R/h8、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则（）A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到达底端时重力的瞬时功率相同D．到达底端时两物体的机械能不相同9、(本题9分)已知引力常量G和以下各组数据，能够估算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期和地球与太阳间的距离B．月球绕地球运行的周期和月球与地球中心间的距离C．人造地球卫星贴近地球表面绕行的速度与周期D．若不考虑地球的自转，已知地球的半径与地面的重力加速度10、关于静电的利用和防范，以下说法正确的是A．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好B．静电除尘和静电复印是利用异种电荷相互吸引的原理C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，只是为了美观没有实际用途D．飞机在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎是为了降落时及时导走机身上聚集的静电荷11、(本题9分)如图所示，一光滑细杆固定在水平面上的点，细杆与水平面的夹角为，一原长为的轻质弹簧，下端固定在水平面上的点，上端与质量为的小环相连，当把小环拉到点时，与地面垂直，弹簧长为，将小环从点由静止释放，当小环运动到的中点时，速度达到最大．重力加速度为，下列说法正确的是（）A．下滑过程中小环的机械能先增大再减小B．小环到达的中点时，弹簧的弹性势能为零C．小环刚释放时的加速度等于D．小环的最大速度为12、(本题9分)下列运动过程中机械能守恒的是A．雨滴在空中匀速下落B．小石块做平抛运动C．子弹射穿木块D．物块沿光滑斜面下滑二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式对实验条件的要求是________________________，为此，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_______．(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg．打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_______m/s，重物动能Ek＝_____J，从开始下落起至B点时的重物的重力势能减少量是_______J，由此可得出的结论是___________．(g取9.8m/s2)(本小题数据保留三位有效数字)14、（10分）(本题9分)用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。下列操作步骤中正确的是______A.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上B.释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态C.先释放纸带，后接通电源D.选取纸带时，应使第1、2两点间距接近2mm且点迹清晰实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离，已知当地重力加速度，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量______J，动能的变化量______J.计算结果保留三位有效数字通过分析多组数据该同学发现总是大于，原因是______。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）如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=2kg的小球A，另一端连接质量M=12kg的重物B，小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动。取g=10m/s2。求：(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rd/s时，重物B所受地面的支持力大小F；(2)当重物B所受地面的支持力为零时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v.16、（12分）如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止,人与雪橇的总质量为m=70kg,A距水平面高度h=20m表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:(g=10m/s2)位置ABC速度(m/s)2.012.00时刻(s)0410（1）人与雪橇从A到B的过程中,克服摩擦力做功Wf为多少?（2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力f的大小。17、（12分）如图所示，带电荷量为Q的正电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点，斜面上有A、B两点，且A、B和C在同一直线上，A和C相距为L，B为AC的中点．现将一质量为m的带电小球从A点由静止释放，当带电小球运动到B点时速度正好又为零，已知带电小球在A点处的加速度大小为，静电力常量为k，求：（1）小球在A点受到的静电力大小（2）小球在B点的加速度大小（3）AB间的电势差(用k、Q和L表示)

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、B【解析】

伤员参加了两个分运动，水平方向匀速移动，竖直方向匀速上升，合速度是两个分速度的矢量和，遵循平行四边形定则，由于两个分速度大小和方向都恒定，故合速度是固定不变，即合运动是匀速直线运动，故轨迹是线段AB；故ACD错误，B正确．2、B【解析】A项：手对瓶子的压力与瓶子所受的重力没有关系，故A错误；B、D项：瓶子处于平衡状态，所受合力为0，所以竖直方向手对瓶子的摩擦力等于瓶子受到的重力大小，故B正确，D错误；C项：手握得越紧，手对瓶子的最大静摩擦力越大，而受到的静摩擦力仍不变，故C错误．点晴：用手握住瓶保持静止，处于平衡状态，受到的力为平衡力；再根据二力平衡条件：作用在同一个物体上的两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上进行解答．3、B【解析】球对手的力的冲量，不变，A错误；篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据可知，减小了球对手的力的大小，B正确；根据动量变化可知，动量变化量相同，C错误；球的动能变化量，相同，故D错误．4、D【解析】

人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知轨道半径小的速度大，则在α轨道上运行的线速度大，故A错误；B．由可知轨道半径小的周期小，则卫星在α轨道上运行的周期小。故B错误；C．由可知轨道半径小的角速度大，则卫星在α轨道上运行的角速度大。故C错误；D．同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，故D正确。5、A【解析】

D.对于A、C两个球，达到最高点时，A、C两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以A、C的最大高度相同，D错误．ABC.对于B球来说，由于B是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能，所以B球在最高点时的重力势能要比AC两球的小，所以高度要比AC两球的高度小，A正确BC错误．6、A【解析】因断开开关，所以电量不变，则由、和，联立得：则可知，E与d无关，所以电容器内部电场强度大小不变，故A错误；将B板向下平移一小段距离时，板间距离增大，由，可知，电容C减小，故B正确；因电量不变，C减小，则由Q=UC可知，两板间的电压变大，故C正确；因E不变，P点与下极板间的距离增大，故P与下极板间的电势差增大，故P点电势升高，故D正确；本题选错误的，故选A．【点睛】根据平行板电容器的电容决定式分析电容的变化情况，抓住电容器的电压不变，由分析板间场强的变化情况，由分析电容器所带电量的变化，根据P点与下极板间电势差的变化，判断P点电势的变化．7、AD【解析】因为恒力F做正功，系统的机械能增加，由功能关系可知，力F所做的功等于系统机械能的增加量，故A正确；由于恒力F做正功，A、B组成的系统机械能增加，则A环动能的增加量大于B环机械能的减少量，故B错误．当B环到达最高点时，A环的速度为零，动能为零，而B环的速度不为零，则动能不为零，故C错误．当PB线与圆轨道相切时，速度关系为：vB=vA，根据数学知识，故D正确。所以AD正确，BC错误。8、AB【解析】

A.两物体下落的高度，重力做功为：W=mgh，由于m、g、h都相同，则重力做功相同，故A正确；B.A沿斜面向下做匀加速直线运动，B做自由落体运动，A的运动时间大于B的运动时间，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正确；C.由机械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，则知到达底端时两物体的速度大小相等，到达底端时A重力的瞬时功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬时功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C错误。D.两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D错误；9、BCD【解析】

地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力充当向心力，用它运动周期表示向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：GMmr2=m（2πT）2r，则太阳的质量M=4π2r3【点睛】解答万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动，其受到的万有引力提供向心力，会用线速度、角速度、周期表示向心力，同时注意公式间的化简．10、BD【解析】

A.制作汽油桶的金属比用塑料好，属于静电的防止，故A项不符合题意；B.静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到带电的电极上，静电复印也是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，故B项符合题意；C.油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，故C项不符合题意；D.飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，故D项符合题意．11、ACD【解析】

小环受重力、支持力和弹簧弹力，弹簧弹力做功，故环的机械能不守恒，小环和弹簧系统的机械能守恒，小环到达AD的中点时，弹性绳的伸长量最短，弹性势能最小，小环机械能最大，故下滑过程中小环的机械能先增大再减小，故A正确；小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为L，伸长量不为0，故弹性势能不为零，故B错误；在A位置，环受重力、弹簧拉力、支持力，根据牛顿第二定律，有：mgsin30°+Fsin30°=ma，在D点，环的速度最大，说明加速度为零，弹簧长度为2L，故：mgsin30°-Fcos60°=0，联立解得：a=g，故C正确；小环和弹簧系统的机械能守恒，在D点速度最大，此时橡皮绳长度等于初位置橡皮绳的长度，故初位置和D位置环的机械能相等，故：mg（2Lcos60°）=mv2，解得：v=，故D正确；故选ACD．【点睛】本题为力学综合问题，关键正确的受力分析，根据牛顿第二定律列式分析，注意环的机械能不守恒，是环和弹簧系统的机械能守恒．12、BD【解析】

物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，或者看有没有机械能转化为其它形式的能，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．【详解】A、雨滴落地前在空中匀速下落的过程，说明雨滴动能不变，重力势能减小，所以机械能不守恒;故A错误.B、小石块做平抛运动只受重力作用，所以机械能守恒;故B正确.C、子弹射穿过木块的运动中，要受到阻力的作用，阻力对物体做负功，所以机械能不守恒;故C错误.D、物体沿光滑曲面下滑，没有摩擦力的作用，同时物体受到支持力对物体也不做功，所以只有物体的重力做功，机械能守恒;故D正确.故选BD。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件，知道各种运动的特点即可.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）自由下落的物体2mm（2）0.59m/s0.174J0.175J在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量【解析】（1）运用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始．打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，由h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm得，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm．

（2）利用匀变速直线运动的推论：，

重锤的动能：EKB=mvB2=×1×0.592J=0.174J

从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量：△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.175J．

得出的结论是：在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．14、BD存在阻力【解析】

(1)根据实验的原理和操作中的注意事项确定正确的操作步骤。(2)根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量。(3)根据实验的原理和能量守恒分析重力势能减