2022年北京市西城区北京师范大学附中物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

2021-2022学年高一物理下期末模拟试卷注意事项：1．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、(本题9分)如图所示，沿水平地面建立x轴，沿竖直方向建立y轴，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）A．a球的初速度最大B．a球在空中运动的时间最长C．b球的初速度最大D．c球落地时的速度最大2、(本题9分)飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．若一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA．若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V3、(本题9分)如图,排球场总长为,宽为,网高,运动员在离网远的线上的中点处跳起后将排球水平击出.若击球高度为,不计空气阻力,排球可视为质点,当地重力加速度为,则（）A．要使排球能落在对方界内,水平击出时排球的最小速度为B．排球落地时重力的瞬时功率随击出速度的增大而增大C．要使排球能落在对方界内,排球落地时的最大速度为D．当排球被垂直球网击出时,只要,总可以找到合适的速度,使排球落到对方界内4、(本题9分)某人划小船横渡一条两岸平行的河流，船在静水中的速度大小不变，船头方向始终垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则（）A．各处水流速度大小都一样B．离两岸越近水流速度越小C．离两岸越近水流速度越大D．无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最长5、(本题9分)如图所示，用线悬挂的圆环链由直径为5cm的圆环连接而成，枪管水平放置，枪管跟环5在同一水平面上，且两者相距100m，子弹初速度为1000m/s．若在开枪的同时烧断悬线，子弹应穿过第几个环？若在开枪前0.1s烧断悬线，子弹应穿过第几个环？（）A．5，2B．4，2C．5，1D．4，16、(本题9分)如图，人沿平直的河岸以速度行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为，船的速率为A． B．C． D．7、(本题9分)假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，已知万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅰ运动到P点的速度B．若轨道Ⅰ贴近火星表面，测出飞船在轨道Ⅰ运动的周期，就可以推知火星的密度C．飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期8、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小9、(本题9分)如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则（）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R10、(本题9分)如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E11、如图所示为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的速度—时间（v－t）图像，则由图像可知（）A．A、B作用前后总动量不守恒B．一定是A物体追及B物体发生碰撞C．A、B的质量之比为5∶3D．该碰撞是弹性碰撞12、(本题9分)我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段．预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标．已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍．关于“嫦娥X号”探月卫星，下列说法中不正确的是（）A．它绕月球的最大绕速度小于7.0km/sB．它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度C．它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期D．它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）假如2025年，你成功登上月球．给你一架天平（带砝码）、一个弹簧秤、一个秒表和一个小铁球，如何估测你在月球上用手竖直向上抛出一个小铁球时，手对小球所做的功．步骤：（1）用弹簧秤、天平分别测量小球的_____、_____可以计算出月球表面重力加速度．（写出物理量名称和符号）（2）用秒表测量小球从抛出到落回抛出点的时间t（3）写出手对小球所做功的表达式，W＝_____．（用直接测量的物理量符号表示）14、（10分）(本题9分)某实验小组为了验证“合力做功与动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置．(已知图中力传感器能显示该处所受拉力大小)．(1)关于该实验，下列说法近确的是____________A该实验不需要平衡摩擦力B．准备器材时，可不满足砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量C．实验时应使细线与长木板平行(2)让小砂桶带动滑块做加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打这两点时滑块的速度大小v1与v2(v1<v2)．细线的拉力F由安装在滑块上的力传感器测出，为了验证合力做功与动能变化的关系，还需测量的物理量为_________；则本实验最终要验证的数学表达式为_________________(用题中所给的字母和需测量的物理量的字母表示)．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）滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点、圆心角θ＝60°，半径OC与水平轨道CD垂直，滑板与水平轨道CD间的动摩擦因数μ＝0.2。某运动员从轨道上的A点以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回.已知运动员和滑板的总质量为m＝60kg，B、E两点与水平轨道CD的竖直高度分别为h＝2m和H＝2.5m.求：(1)运动员从A点运动到B点过程中，到达B点时的速度大小vB；(2)水平轨道CD段的长度L；(3)通过计算说明，第一次返回时，运动员能否回到B点？如能，请求出回到B点时速度的大小；如不能，请求出最后停止的位置距C点的距离.16、（12分）(本题9分)如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．p是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关ｓ，重物p以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70%，重物的质量m=45kg（g取10m／s2）．求：（1）电动机消耗的电功率P电；（2）绳对重物做功的机械功率P机；（3）电动机线圈的电阻R．17、（12分）(本题9分)如图所示，轨道被竖直地固定在水平桌面上，距水平地面高，距水平地面高．一质量的小物块自点从静止开始下滑，从点以水平速度飞出后落在地面上的点．现测得、两点的水平距离为．不计空气阻力，取．求：（1）小物块从点运动到点经历的时间；（2）小物块从点飞出时速度的大小；（3）小物块从点运动到点的过程中克服摩擦力做的功

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、A【解析】试题分析：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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．b、c下降的高度相同，大于a的高度，根据t=2hg知，b、c的运动时间相同，大于a2、D【解析】

设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV；I短=E/r，解得电源内阻：，电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：；此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正确，ABC错误．3、C【解析】排球做平抛运动，；要使排球能落在对方界内，落地的时间，水平击出时排球的最小速度为，选项A错误；排球落地时重力的瞬时功率，则排球落地时重力的瞬时功率与击球的速度无关，选项B错误；要使排球能落在对方界内,则球落地的时间；球的最大水平位移，击球的最大速度，排球落地时的最大速度为，选项C正确；若排球被击出后既恰好触网又恰好越界，则同时满足和，联立以上两式解得、，当时，若排球被击出时的速度小于，排球会触网，若排球被击出时的速度大于,排球会越界，所以不是只要,就一定能使排球落到对方界内，选项D错误；故选C.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，结合临界条件结合运动学公式灵活求解；注意排球“触网”和“越线”的临界条件．4、B【解析】A、B、C、从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A、C错误，B正确；D、由于船身方向垂直于河岸，这种渡河方式耗时最短，无论水流速度是否变化，故D错误；故选B．【点睛】解决本题的关键知道小船参与了两个运动，有两个分速度，分别是静水速和水流速．以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河时，时间最短．5、A【解析】

子弹射出枪口后做平抛运动，平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，刚开始枪口与第5个环心处在同一个水平线上，开枪同时，细线被火烧断，子弹与第五环在竖直方向上的运动情况相同，所以子弹能穿过第五环；子弹运动的时间为：．子弹竖直方向上的位移为：h=gt1＝×10×0.01m＝0.05m，开枪前0.1s细线被烧断，圆环下落的位移为：h′＝g(t+0.1)1＝0.1m．每个圆环的直径为0.05m，所以n=−1＝1．故A正确，BCD错误．故选A．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动．以及分运动与合运动具有等时性．6、C【解析】将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解，如图，由于绳子始终处于绷紧状态，因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度

根据此图得：v船=vcosα；故选C.

点睛：本题关键找到人的合运动和分运动，然后根据正交分解法将人的速度分解即可；本题容易把v船分解而错选D，要分清楚谁是合速度，谁是分速度．7、BD【解析】

A.从轨道I到轨道Ⅱ要在P点点火加速，则在轨道I上P点的速度小于轨道Ⅱ上P点的速度，故A错误；B.飞船贴近火星表面飞行时，如果知道周期T，可以计算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正确；C.根据a=GMD.因为轨道Ⅱ半长轴大于轨道Ⅰ的半径，所以飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期大于在轨道Ⅰ上运动时的周期，故D正确。8、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。9、ACD【解析】试题分析：要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，选项A说法正确；若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，选项B说法正确；若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，选项C说法；若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到点，则则h≤R，选项D说法．考点：本题考查了竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律、斜抛运动．10、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'11、BCD【解析】

A.由题意可知，物体A、B组成的系统不受外力作用，则系统动量守恒，故A错误；B.因为初状态，A的速度大于B的速度，末状态，A的速度小于B的速度，而物体A、B组成的系统不受外力作用，所以一定是A物体追及B物体发生碰撞，故B正确；C.由动量守恒定律得：，解得，故C正确；D.碰前的机械能；碰后的机械能，碰前的机械能等于碰后机械能，所以是该碰撞是弹性碰撞，故D正确。12、BCD【解析】

A.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比：可知它绕月球的最大环绕速度为，故选项A不符合题意B.在天体表面，不考虑重力，万有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故选项B符合题意；C.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期与在月球表面周期之比：可知在月球表面的环绕周期大于它在地球表面的环绕周期，故选项C符合题意；D.在天体表面，根据万有引力可得：可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为：可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故选项D符合题意．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（1）重力F质量m（2）W=（F用G表示也可以）【解析】试题分析：利用G=mg，可求出g=G/m．手对小球所做的功W==考点：