2022届北京市北师大二附中高一物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，足够长的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t1；若将此球改用2v0水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t2，则t1:t2为（）A．1∶1 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶42、(本题9分)如图所示，实线为电场线，虚线AB为带电质点仅在电场力作用下的运动轨迹，则运动过程中下列判断正确的是A．带电质点可能带负电B．带电质点一定由A运动至BC．带电质点在A点动能大于在B点动能D．带电质点在A点电势能大于在B点电势能3、如图所示，为一皮带传送装置，右轮半径为r，a是其边缘上一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半轻为2r，b在小轮上，到小轮中心的距离为r，c在小轮边缘上，d在大轮边缘上，以下关系错误的是A．a和c的线速度相等B．b、c和d角速度相等C．va:vb:vc:vd=2:1:2:4D．aa:ab:ac:ad=2:1:2:44、(本题9分)质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中（）A．小球受到的合力做功为mgl（1﹣cosθ）B．拉力F的功为FlcosθC．重力势能的变化大于mgl（1﹣cosθ）D．水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ）5、研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是A．火星运行速度较大B．火星运行角速度较大C．火星运行周期较大D．火星运行的向心加速度较大6、(本题9分)对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）A．线速度大小不变B．角速度变化C．加速度不变D．周期变大7、物体仅在力F作用下运动，F的方向与物体运动方向一致，其F－t图象如图所示，则物体()A．在t1时刻速度最大B．从t1时刻后便开始返回运动C．在t1时刻加速度最大D．在0～t2时间内，速度一直在增大8、(本题9分)关于机械能是否守恒，下列叙述中正确的是（）A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B．做匀变速运动的物体机械能可能守恒C．做平抛运动的物体机械能一定守恒D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒9、(本题9分)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（）A．重力势能增加了 B．重力势能增加了mghC．动能损失了mgh D．机械能损失了10、地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度大于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度11、(本题9分)如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点，关于这两个过程，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一个过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后减小12、(本题9分)用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是A．摆锤释放的位置高于A点 B．摆锤释放的位置在AB之间C．摆锤在A点没有静止释放 D．光电门没有放在D点二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图，倾角为的斜面上有一个质量为1kg的物块，物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m.在物块下滑过程中(重力加速度g取10m/s2)物块的重力做功______J，支持力做功_____J，摩擦力做功_______J.14、平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小______、方向_________。15、(本题9分)质量m=2吨的汽车，从静止开始出发，以a=1.2m/s2的加速度沿水平直线做匀加速运动，已知汽车受到的阻力是车重的0.05倍，则汽车牵引力在5s内的平均功率为_____W，5s末的瞬时功率为___W。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某工厂生产流水线示意图如图所示，半径R=1m的水平圆盘边缘E点固定一小桶．在圆盘直径DE正上方平行放置的水平传送带沿顺时针方向匀速转动，传送带右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，竖直高度h=1.25m；AB为一个与CO在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平传送带相切于B点．一质量m=0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,当滑块到达B点时，圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，滑块到达C点时恰与传送带同速并水平抛出，刚好落人圆盘边缘的小捅内．取g=10m/s2，求:(1)滑块到达圆弧轨道B点时对轨道的压力NB;(2)传送带BC部分的长度L;(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件．17、（10分）(本题9分)河宽d＝60m，水流速度v1＝6m／s，小船在静水中的速度v2=3m／s，问：(1)要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河?最短的航程是多少?

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

斜面倾角的正切值，则运动的时间，知运动的时间与平抛运动的初速度有关，初速度变为原来的1倍，则运行时间变为原来的1倍。所以时间比为1：1．故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】

A.粒子受力方向为向左，质点一定带负电，故A错误；B.由于只有质点的运动轨迹，不能判断运动方向是从A到B，还是从B到A，故B错误；CD.若质点从A到B电场力做正功，电势能减小，由动能定理可知动能增加，所以带电质点在A点动能小于在B点动能，A点电势能大于在B点电势能，故C错误，D正确；3、D【解析】

A.a、c两点为同缘转动，则线速度大小相等，选项A正确；B.b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，选项B正确；C.因va:vc=1:1；b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，根据v=rω，则vb:vc:vd=1:2:4，则va:vb:vc:vd=2:1:2:4，选项C正确；D.根据a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，选项D错误.此题选择不正确的选项，故选D.4、D【解析】

A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；B.设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可知F＝mgtanα，所以可知F为变力，根据动能定理WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0则得拉力F的功为WF＝mgl（1﹣cosθ），故B错误；C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得：重力势能的增加Ep＝mgh＝mgl（1﹣cosθ）故C错误；D.由上知，小球的动能不变，重力势能增加mgl（1﹣cosθ），而重力势能是小球与地球共有的，又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化，可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl（1﹣cosθ），故D正确．5、C【解析】试题分析：万有引力充当向心力，根据可得，半径越大，线速度越小，所以地球的线速度较大，A错误；根据公式可得，半径越大，角速度越小，所以地球的角速度较大，B错误；根据公式可得，半径越大，周期越大，所以火星运行周期较大，C正确；根据公式可得，半径越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算6、A【解析】

匀速圆周运动过程中，速度大小恒定不变，速度方向时刻变化着，角速度恒定，周期恒定，向心加速度大小恒定，但向心加速度方向时刻变化着，A正确．BCD错误故选A7、CD【解析】

C.根据牛顿第二定律得，力越大时，加速度越大，由图象可知t1时刻力F最大，所以加速度最大，则C正确；AB.由图象知，t1时刻力F开始减小，但方向未发生变化，所以物体继续向前加速运动，所以在t1时刻速度不是最大，AB错误；D.由图象可知在0-t2时间内F的方向没发生变化，又F的方向与物体运动方向一致，所以物体一直做加速运动，所以D正确；8、BCD【解析】

A.做匀速直线运动的物体的机械能不一定守恒，例如向上做匀速直线运动的物体，选项A错误；B.做匀变速运动的物体机械能可能守恒，例如平抛运动，选项B正确；C.做平抛运动的物体只有重力做功，则机械能一定守恒，选项C正确；D.只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，选项D正确.9、BD【解析】物体在斜面上能够上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加mgh，故A正确；设物体所受的摩擦力大小为f，根据牛顿第二定律得mgsin30°+f=ma，解得：，所以克服摩擦力做功为：，故C错误；根据动能定理得动能损失了：，联立以上解得：，故B正确；机械能损失等于摩擦力做功即，故D错误．所以AB正确，CD错误．10、BD【解析】

行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有：；则有：A.，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星的公转周期，A错误；B.，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，B正确；C.，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C错误；D.，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，D正确；11、ABC【解析】试题分析：第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F的最大值，随着增大，F逐渐增大，因为速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正确；第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力，故C正确；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时速度与新的“重力”方向垂直，即与重力和水平恒力的合力方向垂直，功率为零，所以两力的合力的功率先减小为零，后再增大，功率先减小后增大，D错误；考点：动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功率的计算．【名师点睛】本题的难点在第二次拉动小球运动过程的处理，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，根据单摆的知识求解，难度适中12、BD【解析】

若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。二．填空题(每小题6分，共18分)13、50-2.5【解析】19.解：物块从静止开始以的加速度加速下滑，由支持力与位移垂直，不做功斜面方向：，根据牛顿第二定律，，所以物体在运动中受到阻力作用，大小为：，摩擦力做功。点睛：解决本题的关键进行受力分析，运用正交分解，结合牛顿第二定律进行求解，知道合力沿斜面方向，垂直于斜面方向上的合力等于零，确定有无摩擦力，从而在确定各种能量的大小．14、3v向下【解析】

若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率匀速下降，则有；若两极板间的电压为，经一段时间后，油滴以速率匀速上升知电场力大于重力，则有；若两极板间电压为，则电场力方向向下,当油滴做匀速运动时，则有，联立解得，方向向下。15、1.02×104；【解析】

在加速阶段，根据牛顿第二定律可知：F-f=ma，

解得：F=ma+f=3400N，

5s通过的位移为：x＝12at2＝12×1.2×52m=15m

平均功率为：5s末的速度为：v=at=6m/s

此时的瞬时功率为：P=Fv=2.04×104J【点睛】此题考查牛顿第二定律以及功率的计算问题；关键是知道求解平均功率和瞬时功率的公式，求解平均功率一般用P=W/t，求解瞬时功率用P=Fv。三．计算题(22分)16、（1）6N，方向竖直向下；（2）1.25m；（3）ω=2nπrad/s(n=1，2，3…)【解析】试题分析：滑块由A点到B过程中，由动能定理求出滑块经过B点的速度大小，根据牛顿第二定律求解滑块到达B点时轨道对滑块的支持力；滑块离开C后做平抛运动，要恰好落入圆盘边缘的小桶内，水平位移大小等于圆盘的半径R，根据平抛运动的规律求得滑块经过C点的速度，根据动能定理求解BC的长度；滑块由B点到C点做匀减速运动，由运动学公式求出时间，滑块从B运动到小桶的