2022年北京市昌平区临川育人学校高一物理第二学期期末经典试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为mghC．运动员克服摩擦力做功为mghD．下滑过程中系统减少的机械能为mgh2、(本题9分)甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）A．同时抛出，且v1＜v2B．甲迟抛出，且v1＜v2C．甲早抛出，且v1＞v2D．甲早抛出，且v1＜v23、如图所示，一质量为M=3.0kg的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量为m=1.0kg的小木块A．给A和B以大小均为4.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B．在A做加速运动的时间内，B的速度大小可能是()A．1.8m/s B．2.4m/sC．2.8m/s D．3.0m/s4、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为A．μmgR B．mgRC．－mgR D．(1－μ)mgR5、(本题9分)如图所示，A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上，斜面足够长,在静止释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时，B球的位置位于()A．P点以下 B．P点以上C．P点 D．由于v0未知,故无法确定6、(本题9分)投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动．某运动员将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方，如图3所示．假设飞镖运动过程中所受空气阻力不计，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，该运动员在下次投掷时应该采取的正确方法是A．适当增大飞镖投出时的初速度B．适当减小飞镖投出时的高度C．到离靶盘稍远些的地方投飞镖D．换用质量稍大些的飞镖7、如图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上。下列说法正确的是（）A．只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大C．小球运动的整个过程中机械能守恒D．如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零8、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，不计空气阻力，以下说法正确的是A．卫星在轨道3上运行的周期大于在轨道2上运行的周期B．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度C．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能D．卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度减小，加速度减小，机械能减小9、(本题9分)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则A．A的示数增大 B．的示数增大C．与的比值大于r D．大于10、质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面，减速上滑的加速度大小为0.6g（g为重力加速度），则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中（）A．物体的动能减少了0.6mgsB．物体的重力势能增加了0.5mgsC．物体的机械能减少了0.4mgsD．物体克服摩擦力做功0.1mgs11、双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力作用下，分别围绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动．某双星质量分别为m1、m2，做圆周运动的轨道半径分别为R1、R2，周期为T，则下列正确的是（）A．两星质量一定相等 B．两星质量之和为m1+m2＝C．两星质量之比为＝ D．两星质量之比为＝12、(本题9分)如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时(斜面固定，空气阻力不计)A．速率不同，动能不同B．B物体的速率大，动能也大C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s（结果保留两位有效数字）；（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（结果保留两位有效数字）（3）通过计算表明数值上△EP>△Ek，这可能是因为_________14、（10分）(本题9分)某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。（1）操作时比较合理的做法是____。A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪（2）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8，重力加速度为g，已知频闪照相频率为f，实际长度与照片上长度之比为k。选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5=______。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)如图，一质量m2=0.25kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3=0.2kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ=0.4，小车静止在光滑的水平轨道上．现有一质量m1=0.05kg的子弹以水平速度v0=12m/s射中小车左端，并留在车中．子弹与车相互作用时间很短．若使小物体不从车顶上滑落，g取10m/s2．求：（1）最后物体与车的共同速度为多少？小车的最小长度应为多少？（2）小木块在小车上滑行的时间．16、（12分）(本题9分)质量为2kg的物体在水平地面上，受到一沿水平方向大小为11N的拉力作用，使物体从A点移到B点，移动距离为x＝2m，已知地面与物体之间的动摩擦因数μ＝1．2．(g取11m/s2)求：（1）拉力对物体做的功；（2）摩擦力对物体做的功；（3）合外力对物体做的功．17、（12分）(本题9分)研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56°C时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E。a缸内被封闭气体初始温度t1=27°C，活塞位于气缸中央，与底部的距离h1=60cm，活塞和气缸间的摩擦不计。（i）若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离h2=66cm，持续30分钟后，试分析说明a内新冠病毒能否被灭活?（ii）若阀门K始终闭合，电热丝通电一段时间，给a缸内气体传递了Q=1.0×104J的热量，稳定后气体a内能增加了△U=8.5×103J，求此过程气体b的内能增加量。

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】

根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．【详解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力对运动员做的功W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；运动员克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C错误；D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了mgh，故D正确；故选AD．【点睛】在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．2、D【解析】

由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，则相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，故甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，甲的运动时间比较长，故甲的速度要小于乙的速度，v1＜v2，故D正确，ABC错误。3、B【解析】

以A、B组成的系统为研究对象，系统动量守恒，取水平向右方向为正方向，从A开始运动到A的速度为零的过程中，由动量守恒定律得：，代入数据解得：当从开始到AB速度相同的过程中，取水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得：,代入数据解得：则在木块A正在做加速运动的时间内B的速度范围为：，故B正确．4、D【解析】

BC段物体受摩擦力f=μmg，位移为R，故BC段摩擦力对物体做功W=-fR=-μmgR；对全程由动能定理可知，mgR+W1+W=0，解得W1=μmgR-mgR；故AB段克服摩擦力做功为W克=mgR-μmgR。A.μmgR，与结论不相符，选项A错误；B.mgR，与结论不相符，选项B错误；C.－mgR，与结论不相符，选项C错误；D.(1－μ)mgR，与结论相符，选项D正确；5、B【解析】试题分析：设A球落到P点的时间为tA，AP的竖直位移为y；B球滑到P点的时间为tB，BP的竖直位移也为y，A球做的是自由落体运动，由y=gt2得运动的时间为：，B球做的是匀加速直线运动，运动到P点的位移为：，加速度的大小为：a=gsinθ，根据位移公式s=at2得，B运动的时间为：（θ为斜面倾角）．所以B正确．故选B．考点：平抛运动【名师点睛】此题主要是对平抛物体的运动的规律的考查；解题时要抓住AB两个球的不同的运动的特点，分别求解运动的时间的大小，即可解决本题，本题的关键就是分析清楚AB的运动的状态．6、A【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住等时性，运用运动学公式进行分析．【详解】适当增大投放飞镖的初速度，则运动的时间变短，下降的高度变小，会击中靶心，故A正确．由于水平距离不变，初速度不变，则运动的时间不变，下降的高度不变，适当减小投放飞镖的高度，仍然不会击中靶心，故B错误．到稍远些地方投放飞镖，根据水平方向上做匀速直线运动知，运动的时间变长，根据等时性知，下降的高度变大，则仍不会击中靶心．故C错误．平抛运动与飞镖的质量无关，故D错误．故选A.【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性进行分析．7、BC【解析】

AD．小球恰好通过点时，小球对轨道的压力为零，则有得小球通过点的最小速度为小球离开点后做平抛运动，则有解得小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故AD错误；B．在由运动到的过程中，速度增大，由知重力功率增大；由运动到的过程中，增大，由知重力功率增大，故B正确；C．小球由经、、到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确。故选BC。8、AC【解析】

A．由图可知轨道3的轨道半径大于轨道2的半长轴，根据开普勒第三定律，卫星在轨道3上运行的周期大于在轨道2上运行的周期，故A正确；B．卫星在轨道2上经过Q点时与它在轨道1上经过Q点时，所受万有引力一样，根据牛顿第二定律可知，卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故B错误；C．卫星由轨道1要经两次点火加速度才可以变轨到轨道3，每一次点火加速，外力均对卫星做功，根据功能关系可知，卫星的机械能均增大，故卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，故C正确；D．P点是轨道2的远地点，此时速度最小，Q点轨道2的近地点，此时速度最大，所以卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度减小，此过程中卫星离地球的距离在增大，根据万有引力定律与牛顿第二定律得加速度，则可知加速度减小，由于只有万有引力做功，故机械能守恒，故D错误。9、ACD【解析】

A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；B．电压表测量定值电阻的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大．电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；D．电压表测量滑动变阻器电压，设电流增加量为，则根据，，所以，选项D对；C．电压表的变化量，所以，选项C对．10、ABD【解析】

由题知合外力为，由动能定理,得物体的动能减少了0.6mgs，A对．，B对．因此物体机械能的改变量，C错误；除重力以外的其它力做功改变机械能，因此摩擦力做功改变机械能，因此摩擦力做功为0.1mgs，D正确11、BD【解析】

ACD．双星的周期相等，两星质量分别为和，都绕连线上O点作周期为的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为和，由万有引力定律提供向心力，对于：，对于：，则有两星质量之比为，两星质量不一定相等，故选项D正确，AC错误；B．由几何关系知：，联立解得：，故选项B正确。12、AC【解析】试题分析：由于斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由机械能守恒可以判断落地的速度和动能．解：斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由于AB的初速度都是零，高度也相同，所以到达地面时，它们的动能相同，由于它们运动的方向不一样，所以只是速度的大小相同，即速率相同，由以上分析可知，故A、C正确，BD错误．故选AC．【点评】此题是一道基础性的题，考察了机械能守恒定律．判断机械能是否守恒，可从以下两点来判断：一是只有重力（或系统内弹力0做功，其它外力和内力都不做功（或其它力做功的代数和为零）；二是物体间只有动能和势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化为其它形式的能．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒，重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．【详解】（1）利用匀变速直线运动的推论：（2）重力势能减小量：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J．动能增量：EkB=mvB2=0.48J

（3）计算表明数值上△EP>△Ek，由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失．

【点睛】14、Ak【解析】

第一空：从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先打开频闪仪再释放钢球，故A操作合理，B操作不合理；第二空：在OA段运动过程中，A点的速度为，则动能的增加量为：，而减小的重力势能：，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）1.2m/s（2）1.3s【解析】试题分析：（1）子弹