2022届北京市北方交通大学附属中学高一物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)如图所示，有一光滑斜面倾角为θ，放在水平面上，用固定的竖直挡板A与斜面夹住一个光滑球，球质量为m。若要使球对竖直挡板无压力，球连同斜面应一起（）A．水平向右加速，加速度a=gtanθC．水平向右减速，加速度a=gsinθ2、质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1 B．t2 C．t3 D．t43、(本题9分)如图所示，在某次短道速滑比赛中，“接棒"的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，当乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲以更大的速度向前冲出.忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，在乙推甲的过程中，下列说祛正确的是（）A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等，方向相反C．甲的动量变化一定大于乙的动量变化D．甲、乙所组成的系统的动量增大4、以下四种规格的用电器，让它们在额定电压下工作相同的时间，下列说法正确的是（）A．电动机输出功率为 B．电风扇和电烙铁产生的热量相同C．电风扇和电烙铁消耗的电能相同 D．日光灯消耗的电能全部转化为光能5、(本题9分)如图所示，一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量m=llkg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑(轻绳与水平面存在夹角)，5s内运动员跑动了25m，不计空气阻力g取10m/s²，则下列说法正确的是（）A．5s末轮胎的动能为1100JB．5s内轮胎的重力做功为2750JC．5s内运动员对轮胎做的功为550JD．5s内合外力对轮胎做的功为550J6、(本题9分)如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L．先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为L时，下列说法正确的是（不计一切摩擦）A．杆对小球A做功为B．小球A和B的速度都为C．小球A、B的速度分别为和D．杆与小球A和B组成的系统机械能减少了mgL7、(本题9分)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（）A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变8、(本题9分)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度v、机械能Ep、位移x、加速度a随时间t变化的函数图象如图所示，其中正确的是（不计空气阻力，以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线）（）A． B．C． D．9、(本题9分)甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列情况下，关于向心加速度的说法正确的是()A．当它们的角速度相等时，乙的线速度小则乙的向心加速度小B．当它们的周期相等时，甲的半径大则甲的向心加速度大C．当它们的线速度相等时，乙的半径小则乙的向心加速度小D．当它们的线速度相等时，在相同的时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大，则甲的向心加速度比乙的小10、(本题9分)额定功率P0=60kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s,汽车质量m=1000kg.若汽车先由静止起以加速度a=3m/s2作匀加速直线启动,实际功率达到额定功率后保持功率不变继续前进,整个运动过程中所受的阻力不变．下列说法不正确的是()A．汽车运动中所受的阻力为3000N B．汽车匀加速运动持续的时间约为6.7sC．启动后3s末时的瞬时牵引力为6000N D．汽车启动4s末时的瞬时功率为60kW11、(本题9分)如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴，从极板左侧中央以相同的水平初速度υ0先后垂直电场射入，分别落到极板上A、B、C处，则下列说法错误的是（）A．三个油滴在电场中运动时间相等B．油滴A带正电，B不带电，C带负电C．三个油滴在电场中运动的加速度aA＜aB＜aCD．三个油滴到达极板时动能EKA＜EKB＜EKC12、(本题9分)两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为3:7，相距为r。现将两小球接触后再放回原来的位置上，则此时小球间的库仑力与接触前之比可能为A．4:21 B．4:25 C．2:5 D．25:21二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)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。14、（10分）(本题9分)某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。(1)关于接通电源和释放纸带的次序，下列说法正确的是_______A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带同时接通电源D．先接通电源或先释放纸带都可以(2)实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为重锤刚释放时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，电源率为f。用刻度尺测得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为m，重力加速度为g。甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______；此时重物的动能比开始下落时增加了________。(用题目所给的符号表示)(3)乙同学又选取了多个计数点，并测出了各个计数点到第一个点O的距离h，算出各个计数点对应的速度v，以h为横坐标，以v2为纵坐标，画出的图线如图，若机械能守恒，则图线的斜率为_______。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）(本题9分)将一个小球从台阶上的A点斜向上抛出，小球刚好经过台阶的顶点B

（未与B发生相碰）之后落到地面上的P点。已知B、P两点水平方向的距离为L，P、B两点竖直方向的距离为3L，A、B两点之间的距离为2L，不计空气阻力，求：（1）小球从抛出到落地全过程所经历的时间；（2）小球被抛出时的初速度。16、（12分）(本题9分)长度l=1.0m的细绳下端系一个金属小球，绳的上端固定在O点，最初细绳竖直、小球静止。当给小球一个水平速度时，发现细绳恰好断裂。若使小球在水平面内做匀速圆周运动，形成圆锥摆，如图所示。求小球做圆周运动的周期T的大小范围。设重力加速度大小。17、（12分）(本题9分)从某高处以6m/s的初速度、以30°抛射角斜向上抛出一石子，落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60°，求：(1)石子在空中运动的时间；(2)石子的水平射程；(3)抛出点离地面的高度．(忽略空气阻力，g取10m/s2)

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】小球受重力和斜面的支持力，根据受力，知道两个力的合力方向水平向左，所以整体的加速度方向水平向左．根据平行四边形定则，F合=mgtanθ，则a=F．故B正确，ACD错误．故选B．

点睛：解决本题的关键知道球与斜面具有共同的加速度，通过隔离对球分析，运用牛顿第二定律得出斜面的加速度．2、B【解析】试题分析：质点受到一个变力F的作用，从静止开始运动，在0～t1时间内，力F逐渐增大，在t1时刻达到最大值，这一段时间质点做变加速直线运动，它的加速度也是在t1时刻达到最大.而后，力F逐渐变小，至t2时刻减为零，这一段时间质点仍做变加速直线运动，只是加速度在逐渐变小，而速度仍在逐渐增大.从t2~t3这段时间，力F变为反向，并且逐渐增大，相应的加速度也将变为反向，数值也是逐渐增大，它做的是变减速直线运动，速度方向仍是向前.在t3~t4这段时间，力F逐渐变小，加速度也逐渐变小，质点继续做变减速直线运动，直到t4时刻速度减为零.通过以上分析不难看出，质点在t2时刻速度达到最大值，故B正确．考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律．3、B【解析】

A.因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，由冲量的定义I=Ft分析可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，所以冲量不相等．故A错误；B.C.根据动量守恒定律知：△P=0，即有△P甲+△P乙=0，则得△P甲=−△P乙，即甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反．故B正确，C错误；D.因忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用．故系统在水平向外力为0，则总动量守恒，则D错误故选B4、A【解析】

A．由图知，电动机在额定电压下工作时，电动机输出功率为650W，故A正确。B．在相同时间内，电风扇产生的热量小于电烙铁产生的热量，故B错误。C．电风扇和电烙铁额定功率不等，根据W=Pt知，在相同的时间内，电风扇和电烙铁消耗的电能不同，故C错误。D．日光灯消耗的电能转化为光能和内能，故D错误。故选A。5、D【解析】A、设5s末的速度为v，则根据运动学公式得到：，则则5s末轮胎的动能为：，故选项A错误；B、由于重力与位移垂直，根据功的公式可可知，重力的功为零，故选项B错误；C、根据动能定理可知，合外力的功等于动能变化，由选项A分析可知，动能增加为，可知5s内合外力对轮胎做的功为550J，故选项C错误，D正确．点睛：本题考查运动学公式以及动能定理，注意根据动能定理可以得到合外力的功．6、C【解析】

当小球A沿墙下滑距离为l/2时，设此时A球的速度为v1，B球的速度为v2

根据系统机械能守恒定律得：mg•＝两球沿杆子方向上的速度相等，则有：v1cos60°=v2cos30°联立两式解得：v1＝，v2＝，故C正确B错误对球A动能定理有可得，A错误A和B组成的系统机械能守恒，因此D错误故选C【点睛】将球的运动分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，抓住沿杆子方向速度相等得出A、B的速度关系，结合系统机械能守恒求出此时A、B的速度．7、BCD【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确．点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器8、ABC【解析】

A．以抛出点为零势能点和竖直向下为正方向，则将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，加速度大小为，方向向下，则有，V是t的线性函数，故A正确；B．以抛出点为零势能，重力势能恒为正，，与t成二次函数关系，故B正确；C．位移的大小为：，所以x随时间成二次函数关系，故C正确；D．竖直上抛运动的加速度恒为g，向下为正，所以，故D错误。故选ABC。9、AB【解析】A、角速度相等，乙的线速度小，根据公式a=vω，甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故A正确；B、周期相等，乙的半径小，根据公式a=(C、线速度相等，乙的半径小，根据公式a=vD、线速度相等，角速度大的向心加速度大，则D错误。点睛：对于圆周运动的公式要采用控制变量法来理解．当半径不变时，加速度才与线速度、角速度和周期有单调性关系，而当半径也变化时，加速度与线速度、角速度和周期不具有单调性关系。10、ACD【解析】

A项：当汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力f=PB项：对于匀加速运动过程，根据牛顿第二定律得：F1-f=ma，解得：：F1==6000N，当汽车的实际功率刚达到额定功率时，匀加速运动结束，所以匀加速运动的最大速度为：v=P0FC项：启动后3s末时汽车在匀加速运动时，牵引力为6000N，故C正确；D项：汽车启动4s末时汽车功率已经达到额定功率，所以瞬时功率为60kW，故D正确．11、ACD【解析】三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为，初速度相同，由位移公式得知，运动时间关系为．小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式，得加速度的关系为，根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为：．三个质量相等，重力相等，则可知，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，则A带正电、B不带电、C带负电．故AC正确，B错误．电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力对三个球做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系为．故D正确．故选ACD．【点睛】带电小球做类平抛运动，不带电小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，根据位移关系分析时间关系．竖直方向上三个的位移大小相等，由位移公式分析加速度关系，判断小球的电性．根据动能定理分析到达正极板时动能关系．12、AD【解析】

由库仑定律可得F=kQqA.4:21与分析相符，故A项与题意相符；B.4:25与分相不相符，故B项与题意不相符；C.2:5与分相不相符，故C项与题意不相符；D.25:21与分析相符，故A项与题意相符。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、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点重力势能的减少量为△EP=mg△h=mgh2；第三空.利用匀变速直线运动的推论,得B点的速度为：，从O点到B点动能的增加量为.第四空.若在误差允许范围内，若重力势能的减少量等于动能的增加量，即等式成立，则可以验证机械能守恒.14、（1）A（2）mgs2（3）2g【解析】

第一空.接通电源和释放纸带的次序是：先接通电源，待稳定打点后再释放纸带，故A正确，BCD错误；第二空.当打点计时器打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了：∆EP=mgOB=mgs2；第三空.打B点时，重物的速度为，则打O点时，重物的速度为零，则动能的增加量为；

第四空.若机械能守恒，则有动能的增加量与重力势能的减少量相等，