2022届北京市东城区第五十五中学高一物理第二学期期末达标检测试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)人站在电梯内的体重计上，当体重计示数增大时，可能的原因是（）A．电梯匀速上升 B．电梯匀减速上升 C．电梯匀减速下降 D．电梯匀加速下降2、(本题9分)静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，但物体仍然保持静止，这表明()A．拉力小于静摩擦力B．拉力与静摩擦力大小相等C．拉力越大，静摩擦力越小D．拉力大小变化时，静摩擦力大小不变3、(本题9分)下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子4、(本题9分)质量为m的汽车，在平直公路上从静止开始以大小为a（定值）的加速度启动，当汽车的功率为P时，司机立即将功率降到P/2，且保持此功率运动一段较长时间．已知汽车在运动过程中受到的阻力大小恒为ma，则汽车在以上运动过程中，速度随时间变化的图象是A． B．C． D．5、(本题9分)如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为2m的小物块从槽上高为h处开始自由下滑，运动到水平面之后与弹簧相互作用，被向左反弹回来，下列说法正确的是A．在下滑过程中，槽对物块的支持力对物块始终不做功B．物块第一次滑到槽底端时，物块与槽的速度大小之比为2：1C．整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统动量守恒D．物块被弹簧反弹后不能追上槽6、(本题9分)跳水运动员从10m高的跳台上跳下（不计一切阻力），在下落的过程中（）A．运动员克服重力做功B．运动员的机械能在减少C．运动员的动能减少，重力势能增加D．运动员的动能增加，重力势能减少7、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是A．整个过程中，重力做功B．整个过程中，重力做功C．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率D．两物体分别到达地面时，重力的瞬时功率8、(本题9分)以初速度为做平抛运动的物体在某时刻的水平分速度与竖直分速度大小相等，下列说法正确的是A．该时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等B．该时刻物体的速率等于C．物体运动的时间为D．该时刻物体的合位移大小等于9、(本题9分)质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始加速，前进了s距离后速度达到最大值vm．设在加速过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f．当速度为v（vm＞v）时，所受牵引力为F，对汽车在这段位移内的有关物理量，以下说法正确的是（）A．汽车的牵引力做功为FsB．汽车的牵引力做功为12mvm2C．汽车的速度v=P/FD．汽车的最大速度vm=P/f10、(本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短位移渡河时，位移大小为200mD．以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m11、从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中其机械能和动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示。取地面为零势能参考面，重力加速度g取10m/s2。由图中数据可知A．物体的质量为1kgB．物体上升的最大高度6mC．从地面至h＝2m，物体的动能减少30JD．物体运动到最高点的过程中克服阻力做功60J12、M、N是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为E，内阻为r的电源组成如图所示的电路，R是并联在电容器上的滑动变阻器，G是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图，下列说法正确的是A．打开S后，使两极板靠近，则微粒将向上运动B．打开S后，使两极板靠近，则微粒仍保持静止C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从a向b的电流D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，灵敏电流计中有从b向a的电流二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某物理兴趣小组猜想向心力大小与小球质量、半径及角速度有关。现做如下实验，用细线穿过光滑笔杆中，一端拴住小球，另一端用一只手牵住，另一只手抓住笔杆并用力转动，使小球做圆周运动，可近似认为细线拉力提供了小球所器的向心力，实验过程如下：（1）在保证小球质量和角速度不变的条件下，通过改变小球做圆周运动的_____，感受向心力的大小；（2）换用不同质量的小球，在保证_____和半径不变的条件下，感受向心力的大小；（3）在小球质量为m和运动半径为R不变的条件下，小球做圆周运动所在平面距水平地面的高度为H，当角速度增加到某值时，细线突然断掉，小球做平抛运动，测得小球落地点到转轴的水平距离为x，当地重力加速度为g，则细线恰好断裂时，小球的速度大小是_____，细线所能承受的最大拉力是_____（用题中字母符号表示）。14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于重物动能的增加量，实验装置如图所示，则：（1）以下步骤仅是实验操作的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按合理的顺序排列_________（填代号）；A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电电源连接起来B．用天平称出重物的质量C．把纸带的一段固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定的高度D．用秒表测出重物下落的时间E．释放纸带F．重复几次，得到3~5条符合要求的纸带G．接通电源（2）在选纸带时，若打第一点的速度为零，需要满足所打的第1、2点的距离大约为_______；A．1mmB．2mmC．1cmD．2cm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)飞机若仅依靠自身喷气式发动机产生的推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长l=180m，其中电磁弹射器是一种长度为l1=120m的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力F牵，一架质量为m=2.0×104kg的飞机，其喷飞式发动机可以提供恒定的推力F推=1.2×105N．假设飞机整个过程所受的平均阻力为飞机重力的0.2倍．飞机离舰起飞的速度v=100m/s，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点．请你求出(计算结果均保留二位有效数字)：(1)飞机离开电磁弹射区后的加速度大小(2)电磁弹射器的牵引力F牵的大小(3)电磁弹射器输出效率可以达到80%，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量16、（12分）(本题9分)根据牛顿第二定律及运动学相关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式．17、（12分）(本题9分)(15分)长的细线一端系一小球，另一端悬挂在转轴上，缓慢增加转轴的转动速度使小球在水平面内做圆周运动．已知小球的质量，细线能承受的最大拉力，点到水平地面的距离，重力加速度，求：(1)小球能在水平面内做圆周运动的最大角速度；(2)细线被拉断后，小球的落地点到点在水平地面上的竖直投影点的距离．

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、C【解析】试题分析：由于体重计的示数增大，故小明处于超重状态，小明受到的加速度是向上的；A中的加速度为0，A不对；B与C的加速度方向都是向下的，故B、C均不对，D的加速度是向上的，故D是正确的．考点：超重现象．2、B【解析】．静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，说明物体受到的拉力与受到的静摩擦力平衡，故选B．3、D【解析】

核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。4、A【解析】

汽车恒定加速度启动，设牵引力为F，则有：F-ma=ma；解得：F=2ma，由P=fv可知，当汽车的功率由P降到P/2时，F降到F/2，此刻牵引力大小等于ma，大小等于汽车受到的阻力，故汽车将做匀速直线运动；A.A图与结论相符，选项A正确；B.B图与结论不相符，选项B错误；C.C图与结论不相符，选项C错误；D.D图与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

A.在下滑过程，槽对物块的支持力与物块位移夹角不垂直，支持力对物块做功，故A错误.B.物块与槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得;故B错误.C.整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故C错误.D.物块与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，物块离开弹簧后的速度大小不变，由于物块的速度小于槽的速度，物块不可能追上槽，故D正确.6、D【解析】解：A、跳水运动员从台上跳下的过程中，运动方向与重力的方向是相同的，重力做正功．克服重力做功是运动方向与重力的方向相反．选项A错误．B、本题不计空气的阻力，只有重力做功，机械能守恒．选项B错误．C、运动员下落的过程，是重力势能转化为动能的过程，所以下落过程中，动能增加，重力势能减少．选项C错误．D、由对C的分析可知，选项D正确．故选D．【点评】重力势能是由物体与地球间的相对位置决定的能量，是标量．物体的动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能．机械能守恒定律是在只有重力（或系统内弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和重力势能（或弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．机械能守恒的特点就是动能和势能，一个增加，另一个就减少．7、AD【解析】AB、根据重力做功可知，故A正确，B错误；CD、根据动能定理得，物块到达底端时的速度，A物体重力的瞬时功率，B物体重力的瞬时功率，则，故C错误，D正确；故选AD．【点睛】根据动能定理求出到达地面时的速度，根据瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率．8、BC【解析】

C．由题意可知得运动时间为故C正确；A．经过时间t后，水平方向上的位移为竖直方向上的位移为故A错误；B．由于水平分速度与竖直分速度大小相等，所以该时刻物体的速率等于，故B正确；D．该时刻物体的合位移大小故D错误。故选BC。9、BCD【解析】

汽车恒定功率启动，是变加速运动，牵引力是变力，故汽车的牵引力做功不为Fs，故A错误；根据动能定理，有：W-fs=12解得：W=fs+12汽车的实际功率P=Fv，任意时刻的速度为v=PF，故C正确；汽车速度达到最大时，是匀速直线运动，牵引力与阻力平衡，f=F，由于：P=Fvm，故v【点睛】本题是恒定功率启动问题，关键是分析清楚汽车的运动规律，知道汽车做加速度减小的变加速运动，然后动能定理列式分析.10、BCD【解析】

A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，为故B正确；C．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，船以最短位移渡河时，船速度与合速度方向垂直，则合速度与河岸的夹角满足则船的位移为：故C正确；D．船以最短时间渡河时，沿水流方向的位移：，故D正确。故选BCD。【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸。11、AC【解析】

根据能量守恒定律得：Ep=E总-Ek；A.由图知，h=4m时Ep=40J，由Ep=mgh得m=1kg，故A正确。B.由图知，动能随着上升高度线性减小，解得Ek=100-15h，当h=6m时，动能不为0，故B错误。C.h=2m时，Ek=70J，初动能为100J，物体的动能减少30J，故C正确。D.由Ek=100-15h可得动能为0时，h=m；总能量E=100-5h；当h=m时，E=J，初始总能量为100J，损失的能量即为物体运动到最高点的过程中克服阻力做功，有：100J-J=J，故D错误。12、BC【解析】

AB、打开S之前，由于带电的油滴处于悬浮状态，则有，打开S后，电容器的两极板所带电量保持不变，根据，，可得，使两极板靠近，电容器的两极板间的电场强度不变，所以带电的油滴仍保持静止，故选项B正确，A错误；CD、电容器两极板间的电压，当将滑动变阻器的滑片向上滑动时，增大，增大，电容器的电量增加，处于充电状态，灵敏电流计中有电流，由于电容器上板带正电，则灵敏电流计中有从向的电流，故选项C正确，D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、半径角速度【解析】

（1）[1]研究向心力大小的影响因素需要用到控制变量法，在保证小球质量和角速度不变的