2022届北京市东城区北京第六十六中学物理高一下期末考试试题含解析

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、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A．加速度 B．速率 C．合力 D．速度2、(本题9分)在山区某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图的模型，铁索的两个固定点A，B在同一水平面内，A，B间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离H=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（质量不计）滑到最低点的速度v=10m/s，，那么（）A．人在整个绳索上运动可看成匀速圆周运动B．可求得绳索的圆弧半径为102mC．在滑到最低点时人处于失重状态D．人在滑到最低点时对绳索的压力为570N3、(本题9分)在物理学的发展过程中，许多物理学家的发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是A．开普勒提出了日心说，认为地球等行星绕太阳做圆周运动B．牛顿发现了万有引力定律C．伽利略提出天体运动的开普勒三大定律D．牛顿利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值4、如图所示，劈放在光滑水平桌面上，物体放在劈的光滑斜面顶端，由静止开始沿斜面自由滑下的过程中，对做的功为，对做的功为，则下列关系中正确的是（）A．，B．，C．，D．，5、(本题9分)下列说法符合史实的是A．开普勒发现了万有引力定律B．牛顿发现了行星的运动规律C．牛顿发现了海王星和冥王星D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量6、(本题9分)某物体在一足够大的光滑水平面上向东运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体的运动将是（）A．曲线运动，但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动B．直线运动，且是匀变速运动C．曲线运动，但加速度方向改变、大小不变，是非匀变速曲线运动D．曲线运动，但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动7、(本题9分)如图甲所示，质量m=4kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平向右的恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平向左的恒力F2的作用。物块从A点由静止开始运动，在0～5s内运动的v－t图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是()A．t=2.5s时，物块距P点最远B．t=2.5s时，物块经过P点C．t=3s时，恒力F2的功率P为20WD．在2～4s的过程中，F1与F2做功之和为8J8、对于绕地球圆周运动的人造卫星，下列叙述正确的是（）A．地球的所有卫星半径越小线速度越大 B．地球的所有卫星半径越小周期越小C．地球同步卫星的线速度大于7.9km/s D．地球同步卫星相对地面是静止的9、(本题9分)2019年1月19日，西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星。对于那些在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，下列物理量一定相同的是A．线速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小10、(本题9分)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的加速度之比为2:1，线速度之比为2:3，那么下列说法中正确的是（）A．它们的半径之比为2:9 B．它们的半径之比为1:2C．它们的周期之比为2:3 D．它们的周期之比为1:311、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较()A．子弹的末速度大小相等B．系统产生的热量一样多C．子弹对滑块做的功不相同D．子弹和滑块间的水平作用力一样大12、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA等于PBD．到达底端时重力的瞬时功率PA大于PB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)某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示．（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：______．（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，应______（选填“A”或“B”）A．先接通电源，再释放纸带B．先释放纸带，再接通电源（3）某同学作出了υ2-h图象（图丙），则由图线得到的重力加速度g=______m/s2（结果保留3位有效数字）．14、（10分）(本题9分)在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中：（1）下列操作正确的是____________A．打点计时器应该接到直流电源上B．需用天平测出重物的质量C．先接通电源，后释放重物D．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器（2）如图为某次实验中所得的一条纸带，其中打O点时纸带速度为零。已知图中所标计数点间的时间间隔为T，重物的质量为m，重力加速度为g，若要验证从O点释放重物至打到D点的过程中机械能守恒需要满足表达式：__________________________________。（用题中所给的物理量符号表示）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）质量为5×103kg的汽车，由静止开始沿平直公路行驶，当速度达到一定值后，关闭发动机滑行，速度图象如图所示，设整个过程阻力不变．则：(1)在汽车行驶的整个过程中，发动机做功多少?(2)在汽车行驶的整个过程中，克服摩擦力做功的功率多大?16、（12分）(本题9分)某同学用圆锥摆探究圆周运动的课外实验中，把不可伸长的轻绳穿过用手固定的竖直光滑圆珠笔管，笔管长为l，轻绳两端栓着质量分别为4m、5m的小球A和小物块B，开始实验时，用手拉着小球A使它停在笔管的下端，这时物块B距笔管的下端距离为l，笔管的下端到水平地面的距离为10l，拉起小球A，使绳与竖直方向成一定夹角，给小球A适当的水平速度，使它在水平面内做圆周运动，上述过程中物块B的位置保持不变，已知重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，（1）求绳与竖直方向夹角θ和小球A做圆周运动的角速度；（2）若小球A做（1）问中圆周运动时剪断轻绳，求小球A第一次落地点到物块B落地点间的距离s；（3）若某同学开始实验时不断晃动笔管，使小球A带动B上移，当B上升到笔管下方某位置，系统稳定后，测得小球在水平面内做圆周运动的角速度为，求此过程中人对A、B组成的系统做功W．17、（12分）如图所示，质量为mA=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为mB=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面h=0.8m．某一时刻，小车与静止在光滑水平面上的质量为mC=1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂．此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小车系统的最终速度大小v共；（1）绳未断前小球与砂桶的水平距离L；（3）整个过程中系统损失的机械能△E机损．

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、D【解析】

做曲线运动的物体，在运动过程中，加速度和合力可能不变，例如平抛运动；速率可能不变，例如匀速圆周运动；一定变化的物理量是速度，故选D.2、D【解析】

A、从最高点滑到最低点的过程中速度在增大，所以不可能是匀速圆周运动，故A错误；B、如图由几何关系：，L=80m，h=8m，代入解得，绳索的圆弧半径r=104m，故B错误；C、在最低点，人对绳索的压力大于重力，处于超重状态，故C错误；D、滑到最低点时，由牛顿第二定律：，得到，由牛顿第三定律，人对绳索的压力为570N，故D正确；故选D．【点睛】人借助滑轮下滑过程中，根据速度是否变化，判断人是否做匀速圆周运动．由几何知识求出圆弧的半径．人在滑到最低点时由重力和绳索的合力提供向心力，根据牛顿运动定律求出人在滑到最低点时对绳索的压力，并分析人处于超重还是失重状态．3、B【解析】

A．哥白尼提出了日心说，A错误；B．牛顿发现了万有引力定律，B正确；C．开普勒发现了开普勒三定律，C错误；D．卡文迪许通过扭秤实验测得了引力常量，D错误．故选B.4、C【解析】

滑块和斜面体系统机械能守恒，总动量也守恒；根据动量守恒可知，b向左下滑时，a具有向右的速度，向右运动，物体的位移如图所示滑块受重力、支持力，斜面受重力、支持力和压力，对斜面体a，受到的压力垂直斜面向下，水平向右方向有分力，a向右有位移，由W=FScosθ知．压力做正功，故，滑块和斜面体系统机械能守恒，故斜面体a增加的机械能等于滑块b减小的机械能，故支持力对滑块b做负功，即，故C正确．5、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误；B．开普勒发现了行星的运动规律，故B错误；C．威廉赫歇耳发现了海王星和冥王星，故C错误；D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确；故选D．【点睛】根据对著名物理学家的了解和对物理常识的掌握解答，要来了解牛顿、开普勒、卡文迪许等著名科学家的重要贡献．6、A【解析】该题考查知识点1：曲线运动的条件：物体所受合外力与速度不共线．由于外力向南，速度向东，故为曲线运动.2：匀变速曲线运动的定义：加速度大小方向不变的运动．由于外力向南恒定，由牛顿第二定律可得加速度大小方向不变，故为匀变速曲线运动.所以选A7、AC【解析】

由v-t图可知物体的速度随时间变化的规律，根据加速度定义求解出加速度；根据牛顿第二定律求解拉力F1和F2；根据P=Fv求解拉力的功率；根据动能定理求解两力做功之和．【详解】0-1s物体向右加速，到达P点；1s-2.5s向右减速，到达最右端；2.5s-4s向左加速，回到P点；4s-5s向左减速，回到出发点；故A正确，B错误；0-1s物体向右加速，加速度为：a1=3-01m/s2=3m/s2，根据牛顿第二定律，拉力：F1=ma1=4×3=12N，2.5s-4s向左加速，加速度大小为：a8、ABD【解析】

A．万有引力提供向心力：解得：可知卫星半径越小线速度越大，A正确；B．万有引力提供向心力：解得：可知卫星半径越小周期越小，B正确；C．地球的第一宇宙速度是卫星轨道半径为地球半径时的最大绕行速度，同步卫星的轨道半径大于地球半径，所以地球同步卫星的线速度小于，C错误；D．地球的同步卫星位于赤道上空与地球相对静止，实现同步的目的，D正确。故选ABD。9、ACD【解析】

根据万有引力等于向心力，则有，解得，，，对于在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动的北斗卫星，故其线速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗卫星的质量未知，所以向心力的大小不一定相同，故选项A、C、D正确，B错误。10、AD【解析】

AB．两物体匀速圆周运动，由：得：所以有：＝＝故A正确，B错误；CD．由：得：T甲∶T乙＝∶＝故C错误，D正确。故选AD。11、AB【解析】试题分析：根据动量守恒，两次最终子弹与木块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹簧动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能都转化成了热量相等，B正确，子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误，产生的热量，由于产生的热量相等，而相对位移不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误．考点：能量守恒定律，动量守恒定律【名师点睛】本题是对能量守恒定律及动量守恒定律的考查；解题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；系统产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积；这是一道考查动量和能量的综合题；要注意掌握动量守恒的条件应用．12、AD【解析】两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故A正确；两物体重力做功相等，由于时间不同，所以重力的平均功率不同，故B错误；到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但B物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，PB＜PA，故C错误，D正确；选AD．点睛：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加．而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）打点计时器不能接在“直流电源”上．（1）A（3）9.67m/s1【解析】

（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上．

（1）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带．故选A.

（3）根据mgh＝mv1，可得：v1=1gh，可知图线的斜率为：k=1g=，代入数据解得g=9.67m/s1．14、（1）CD（2）mgh2【解析】(1)A、打点计时器应该到交流电源上，故A错误；B、由于12C、先接通电源，后释放重物，故C正确；D、释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器，故D正确；故选CD。(2)重物由O点到D点势能减少量的表达式为mgh2，O点的速度为0，D点的速度vD=h【点睛】考查对验证机械能守恒实验原理的掌握及利用打点计时器研究匀变速运动的速度。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、(1)发动机做功为1.5×105J(2)【解析】

(1)由图可知由加速阶段：减速阶段：解得：f＝2.5×103N；F＝7.5×103N