北京市昌平区2021-2022学年高一物理第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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)质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是：A．沿路径Ⅰ重力做功多B．沿路径II到达底端的动能大C．重力做功的平均功率一样大D．沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大2、登上火星是人类的梦想．“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星．地球和火星围绕太阳的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据表格中的信息判断，火星同地球相比下列说法正确的是（）A．火星的公转周期较小B．火星做圆周运动的加速度较大C．火星表面的重力加速度较小D．火星的第一宇宙速度较大3、(本题9分)做匀变速曲线运动的物体，随着时间的延续，其加速度与速度方向间的夹角将A．保持不变 B．一定增大 C．一定减小 D．可能增大也可能减小4、(本题9分)一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（）A．2．6J，－2．6JB．－2．6J，2．6JC．2．8J，－2．8JD．－2．8J，2．8J5、(本题9分)下列关于质点的说法中，正确的是（）A．体积很小的物体都可以看成质点B．质量很小的物体都可以看成质点C．只有低速运动的物体才能看做质点，高速运动的物体不能看做质点D．不论物体质量多大，只要物体尺寸对所研究问题没有影响或影响可以忽略，都可以看成质点6、(本题9分)如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块从A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀减速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定7、(本题9分)如图所示，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为，机械能减少；第二次，同一小球从底端B以冲上圆形轨道，恰好能到达A点，机械能减少，则（）A．等于B．小球第一次经过B点对轨道的压力小C．小于D．小球第二次运动的时间长8、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，重力加速度为g。关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）A．v由零增大，需要的向心力也逐渐增大B．小球能在竖直平面内作圆周运动v极小值为C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小9、(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（不计一切阻力）（）A．下落过程，重力对两物体做的功相同B．下落过程，重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率PA＜PBD．到达底端时两物体的速度相同10、甲、乙两颗人造地球卫星，质量分别为m和2m，它们绕地球做圆周运动的轨道半径分别为2r和r，下列说法正确的是A．甲、乙的周期之比为4∶1 B．甲、乙的向心力之比为1∶8C．甲、乙的动能之比为1∶4 D．甲、乙的动能之比为1∶811、(本题9分)关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度12、(本题9分)关于圆周运动，下列说法中正确的是A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等B．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等C．做圆周运动的物体的加速度一定指向圆心D．做圆周运动的物体的加速度不一定指向圆心二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验：(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______；A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量与势能变化量C．速度变化量与高度变化量(2)实验得到如图乙所示的纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测出它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T，重物质量为m。从打O点到达B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=_________，动能变化量△EK=_________；(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt计算重物速度B．利用公式v2=2gh计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响D．没有采用多次实验取平均值的方法14、（10分）(本题9分)如图所示，是某同学用频闪相机拍摄到的“小球做平抛运动”的照片，图中方格纸每小格的边长为5cm，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，由图可求得频闪相机每隔__s拍摄张照片，小球被水平抛出时的速度大小为___m/s。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)某物业公司的宣传提醒牌。从提供的信息知：一枚30g的鸡蛋从17楼(离地面安全帽为45m高)落下，能砸破安全帽。若鸡蛋壳与安全帽的作用时间为4.5×10－4s，人的质量为50kg，重力加速度g取10m/s2，求安全帽受到的平均冲击力的大小。（结果保留三位有效数字）16、（12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)一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．

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】

A.重力做功与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；故A错误.B.两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理，则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；故B错误.C.设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为，沿斜面运动的加速度为，由可知，路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式，可得沿路径I的重力做功平均功率小；故C错误.D.根据瞬时功率的定义式，因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；故D正确.2、C【解析】

A、对于任一行星，设太阳的质量为M，根据G=mr，解得行星的公转周期T=2π，火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的周期较大，故A错误．B、根据万有引力充当向心力G=ma，行星绕太阳做做匀速圆周运动的加速度a=，火星的轨道半径较大，所以火星做圆周运动的向心加速度较小，故B错误．C、在行星表面有：mg=G，行星表面的重力加速度g=，代入数据解得=0.38，即火星表面的重力加速度较小，故C正确．D、设行星的第一宇宙速度为v，则G=m，v=，由题中数据比较可知，火星的第一宇宙速度较小，故D错误．3、C【解析】将速度在加速度以及与加速度垂直的方向上分解．可知，垂直方向上速度不变，平行方向上速度增加．则夹角的正切等于垂直方向上速度与平行方向上速度的比值，平行方向上的速度增大，知正切值会减小，角度就会减小．故C正确，ABD错误．故选C．点睛：解决本题的关键该曲线运动分解为加速度方向和垂直于加速度方向，垂直方向上的速度不变，平行方向上的速度增加．4、C【解析】

弹力做的功W＝×3．34J＝2.8J>3，故弹性势能减少2.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep2＝－2.8J，故选项C正确5、D【解析】

AB．体积较小、质量很小的物体不一定能看成质点，比如研究原子核的内部结构，原子核不能看成质点．故AB错误．C．低速运动的物体不一定能看成质点，高速运动的物体不一定不能看做质点，物体能否看成质点，关键看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略．故C错误．D．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以忽略，就可以看成质点．故D正确．故选D．6、C【解析】

当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，轨迹的凹向大致指向合力的方向。蜡块的合速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向左，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向加速度的方向，即向左。A.不可能做直线运动，故A错误；B.曲线Q。轨迹的凹向指向右或右下，故B错误；C.曲线R。轨迹的凹向指向左或左上，故C正确；D.无法确定。故D错误。7、BC【解析】小球从A到B的过程，由动能定理得mgh-W1=；小球从B到A的过程，由动能定理得-mgh-W1=0-．即mgh+W1=，对比可得v1＜v1．故A错误．同理可知，小球经过轨道上同一点时，上滑时的速度大于下滑时的速度，上滑时所需要的向心力大于下滑时所需要的向心力，而向心力是由轨道的支持力和重力垂直于轨道的分力的合力提供，所以上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，即小球第一次在B点所受的支持力小于第二次在B点所受的支持力，由牛顿第三定律可知，小球第一次在B点对轨道的压力小于第二次在B点对轨道的压力，故B正确．因同一点上滑时所受的支持力大于下滑时所受的支持力，则上滑时所受的摩擦力大于下滑时所受的摩擦力，而上滑与下滑两个过程路程相等，所以上滑时克服摩擦力做功大于下滑时克服摩擦力做功，即上滑时机械能减小量大于下滑时机械能减小量，E1小于E1，故C正确．因小球经过轨道上同一点时，上滑时的速度大于下滑时的速度，则上滑时的平均速度大于下滑时的平均速度，则第二次上滑用的时间短，选项D错误；故选BC.

点睛：本题考查了动能定理、向心力的基本运用，运用动能定理要灵活选择研究的过程，根据向心力分析支持力的关系，注意判断不同过程中克服摩擦力做功的关系．8、AC【解析】

A.根据牛顿第二定律可知所以v由零增大，需要的向心力也逐渐增大，故A正确；B.在最高点当杆产生的向上的支持力等于小球的重力时，此时合力最小，则速度也达到最小，所以最小速度等于零，故B错误；CD.在最高点时，杆可以给小球施加拉力或支持力，当为时，重力提供向心力，杆对小球无力的作用；当大于时，杆对小球施加的拉力与重力同向，合力提供向心力；当v由逐渐增大时，向心力则杆对小球的弹力也逐渐增大，故C正确，D错误9、AC【解析】

A．两物体下降的高度相同，则重力做功相等，故A正确；B．设斜面的倾角为θ，高度为h，自由落体运动的时间沿斜面匀加速运动过程有解得可知两物体运动的时间不同，根据平均功率不同，故B错误；CD．根据动能定理知，自由落体运动和沿斜面匀加速到达底端的速度大小相等，方向不同，设该速度为v，对于B，有则故C正确，D错误。故选AC。10、BC【解析】

根据可知可知，甲、乙的周期之比为2∶1，选项A错误；由可知，甲、乙的向心力之比为1∶8，选项B正确；由可知，甲、乙的动能之比为1∶4，选项C正确，D错误.11、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．12、BD【解析】

AB．做匀速圆周运动的物体，速率不变，在任何相等的时间内通过的路程都相等，相等的弧长对应相等的弦长，所以相等时间内位移的大小相等，但方向不同，所以相等时间内发生的位移不同，故A错误，B正确；C．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度一定指向圆心，选项C错误；D．匀速圆周运动的合外力指向圆心，向心加速度一定指向圆心，变速圆周运动的加速度不指向圆心，故D正确．故选BD．【名师点睛】此题考查了圆周运动的特点；要知道做匀速圆周运动的物体，速率不变，速度时刻改变，匀速圆周运动的合外力指向圆心，变速圆周运动向心力指向圆心，但合外力不指向圆心．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A-mghB【解析】

(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选选项A；(2)从打O点到打B的过程中，