北京市清华附中2021-2022学年物理高一下期末达标检测模拟试题含解析

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)如图所示，绷紧的传送带始终水平匀速运动，A、B两端距离为L。一质量m的小物块无初速度地放到皮带A处，物块运动距离s后与传送带速度相同（s<L）,此时物块相对传送带滑动距离为l.物块与皮带间的滑动摩擦因数μ，重力加速度为g。物块从A运动到B的过程中（）A．摩擦力对物块做的功为μmgLB．物块动能的变化量为μmgsC．传动带克服摩擦力做的功为μmglD．传送带为传送物块额外消耗的能量为3μmgs2、(本题9分)如图所示，是一条电场线上的三点，电场线的方向由到，间的距离等于间的距离，用和分别表示三点的电势和电场强度，用分别表示和两点的电势差，可以判定（）A． B．C． D．3、下列列举的事例或事实中正确的是（）A．牛顿运动定律可以适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象B．不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性C．开普勒经严密的推理运算，提出了万有引力定律D．若物体间距离接近于零，万有引力定律不成立4、如图甲所示，一滑块置于水平桌面上，把一只力传感器a系在滑块上，另一只传感器b握在手中，通过传感器拉滑块，计算机屏幕显示出两传感器受力随时间变化的情况如图乙所示。据图可知()A．滑块一定做匀速直线运动B．两传感器受到的拉力是一对平衡力C．先有a受到的拉力，后才有b受到的拉力D．两传感器受到的拉力总是大小相等、方向相反5、(本题9分)以下四种情境中，物体a机械能守恒的是（不计空气阻力）（）A． B．C． D．6、(本题9分)一个物体在两个恒力的作用下做匀速直线运动,现撤去其中一个力,保持另一个力不变则随后物体（）A．仍做匀速直线运动 B．一定做匀变速直线运动C．可能做匀速圆周运动 D．可能做匀变速曲线运动7、滑滑梯是小朋友们喜爱的娱乐项目之一。如图所示，一小孩在公园中的粗糙滑梯上由静止加速滑下。关于小孩下滑的过程，下列说法正确的是A．滑梯对小孩的摩擦力做负功B．滑梯对小孩的支持力做正功C．小孩所受重力的功率减小D．小孩增加的动能小于减少的重力势能8、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PB9、如图所示，在光滑水平面上停放质量为M=3kg装有弧形槽的小车。现有一质量为m=1kg的小球以v0=4m/s的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去(不计一切摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则（）A．小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为1m/sB．小球离车后，对地将向右做平抛运动C．小球离车后，对地将做自由落体运动D．此过程中小球对车做的功为6J10、如图所示，卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度．下列关系正确的有A．TA>TB B．vA>vBC．aA<aB D．ωA<ωB11、如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（）A．C刚离开地面时，B的加速度最大B．A获得最大速度为2gC．斜面倾角α＝30°D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒12、下列实例中，物体的机械能守恒的是（）A．在空中匀速下落的跳伞运动员B．沿光滑曲面自由下滑的物体C．被起重机匀速吊起的重物D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用如图所示的装置来探究弹力和伸长量的关系，她分别把弹簧和橡皮筋作为研究对象，记录每一次悬挂钩码的质量和指针所对应的刻度，然后通过分析这些数据获得了自己的实验结论。(1)实验时，该同学认为可以用钩码的重力来代替弹簧或橡皮筋产生的弹力大小，这样做的依据是____；A．钩码静止时受到的弹力和重力是一对作用力与反作用力B．钩码静止时受到的弹力和重力是一对平衡力C．钩码静止时受到的弹力和重力本来就是同一个力(2)该同学用图像法来分析数据，如图所示，其中横轴代表伸长量、纵轴代表弹力。图中“虚线”是根据橡皮筋的测量数据绘制出的图线，“+”是根据弹簧的测量数据描绘的点迹，但她对弹簧的研究工作还未结束，请你根据下面表格中的数据在图中完成剩余工作：a。请用“+”将第4个点迹描绘在图像中；b。请根据所有点迹“+”画出能反映弹簧弹力变化规律的图线___；(3)请根据图中你所绘制的图线计算该弹簧的劲度系数为___N/m；（保留3位有效数字）(4)若将橡皮筋和弹簧分别从原长拉伸5cm的伸长量，人克服弹力做的功分别为W1、W2，请根据图判断W1____W2

（选填“>”“=”或“<”）。14、（10分）(本题9分)利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（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．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是（_______）A．交流电源B．刻度尺C．天平(含砝码)（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝________，动能变化量ΔEk＝__________.（4）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_______________________________________________________________。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)已知氘核12H的质量为2.0136u，中子01(1)写出两个氘核聚变成23(2)计算上述核反应中释放的核能．(3)若两个氘核12H以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的2316、（12分）(本题9分)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？17、（12分）(本题9分)如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿．跳台距水面高度为10m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1m．当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1m.，g取10m/s2，求：(1)从最高点到手触及水面的过程中，其重心的运动可以看作是自由落体运动，她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?(2)

忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.5m处，试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍?

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、B【解析】

A.功的定义式为，其中位移为物体相对地面的位移，所以摩擦力对物块做的功为，故A错误。B.在这个过程合外力做的功滑动摩擦力做的功即，由动能定理可得物块动能的变化量为，故B正确。A.设传送带的速度为，物体加速过程物体的为，传送带的为，物块相对传送带滑动距离为，传动带克服摩擦力做的功为摩擦力与传送带的相对地面的位移的乘积，即，故C错误。D.由能量的转化与守恒可知，传送带为传送物块额外消耗的能量为物体增加的与产生的的内能之和，即，故D错误。2、C【解析】只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故A错误．沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，选项C正确，B错误；对于匀强电场，两点间的电势差U=Ed，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用，不能判断电势差的关系，故D错误；故选C．点睛：本题考查了电场线和电势、电场强度以及电势差之间的关系，尤其注意公式U=Ed的适用条件以及公式中各个物理量的含义.3、B【解析】

A.根据根据经典力学的局限性科学，牛顿运动定律不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象.故选项A不符合题意.B.根据热力学第二定律可知，不同形式的能量之间可以相互转化，能量在转化和转移中有方向性.故选项B符合题意.C.根据物理学史可知，牛顿经严密的推理运算，提出了万有引力定律.故选项C不符合题意.D.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力，物体间距离接近于零时万有引力定律仍然成立.故选项D不符合题意.4、D【解析】

A.不知道滑块受到的其他的力，所以滑块不一定做匀速直线运动。故A错误；

B.两个传感器之间的作用分别作用在两个不同的物体上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力。故B错误；

C.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。故C错误；

D.由图乙可知，两个传感器受到的拉力是一对作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反。故D正确；5、C【解析】

AB、物体a在沿固定斜面匀速下滑和沿粗糙的圆弧面加速下滑过程中都受到摩擦力作用，有内能的产生，物体a的机械能不守恒，故AB错误。C、摆球a由静止释放，自由摆动过程中只有重力做功，物体a的动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确。D、小球a由静止释放至运动到最低点的过程中，小球a和弹簧组成的系统机械能守恒，小球a的机械能不守恒，故D错误。6、D【解析】作匀速直线运动的物体受到两个力的作用，这两个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的一个力与撤去的力等值、反向、共线；若撤去一个力后，剩余的力仍为恒力，则物体不可能仍做匀速直线运动；因匀速圆周运动的物体受到的是指向圆心的变力，则物体不可能做匀速圆周运动，故AC错误；若剩余的力与原来速度方向共线，则物体做匀变速直线运动；若剩余的力与原来速度方向不共线，则物体做匀变速曲线运动；则选项B错误，D正确；故选D.

点睛：此题关键是知道曲线运动的条件是合力方向与速度不共线，当合力与速度共线时，物体做直线运动．7、AD【解析】

A.滑梯对小孩的摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功，故A正确；B.支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功，故B错误；C.小孩加速滑下，竖直分速度一直增大，故功率增大，故C错误；D.小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，故小孩增加的动能小于减少的重力势能，故D正确.8、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．9、BD【解析】

A.小球在小车上到达最高点时，小球与小车速度相等，方向水平，所以此时小球在小车上到达最高点时竖直方向速度大小为0，故A错误；BC.以小球与小车为系统，水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：；不计一切摩擦，机械能守恒，由机械能守恒定律得：。解得小球离车的速度，小球离车时车的速度，负号表示方向向右，故小球离车后，对地将向右做平抛运动，故B正确，C错误；D.由动能定理得：此过程中小球对车做的功为，故D正确。10、ACD【解析】

万有引力提供卫星A、B绕地球做匀速圆周运动的向心力，则，解得；；；，则由于rA>rB，则TA>TB，vA<vB，aA<aB，ωA<ωB，故选项ACD正确，B错误.11、BC【解析】

A.C刚离开地面时，A的速度最大，此时B的速度也是最大的，则B球的加速度为零，故A错误；C.C刚离开地面时，对A有：kx2=mg

此时B有最大速度，即aB=aA=0

对B有：T-kx2-mg=0

对A有：4mgsinα-T=0

以上方程联立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正确；B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg

由上问知x1=x2=，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程联立可解得：A球获得最大速度为vAm=2g，故B正确；D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统由于弹簧的弹力对系统做功，则系统的机械能不守恒，选项D错误.12、BD【解析】

A．在空中匀速下降的跳伞运动员，速度恒定，即动能恒定，但高度下降，所以重力势能减小，故机械能不守恒，A不符合题意；B．沿光滑曲面自由下滑的物体，运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B符合题意；C．被起重机匀速吊起的重物，速度恒定，即动能恒定，但高度上升，所以重力势能增加，故机械能不守恒，C不符合题意；D．以g的加速度竖直向上做匀减速运动的物体，加速度竖直向下，大小为g，所以合力等于重力，即只有重力做功，机械能守恒，D符合题意．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、B14.0~15.0>【解析】

(1)当钩码静止时，对钩码受力分析，当处于共点力平衡时，即重力等于弹力，故B正确；

(2)通过描点连线如图所示；

(3)在F-x图像中，斜率代表弹簧的劲度系数，则k＝＝15.0N/m(4)在F-x图像中，与x轴所围面积为克服弹力所做的功，故W1＞W2

点睛：解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数，与横轴所围面积为克服弹力做功14、AAB存在阻力【解析】

第一空.验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，A正确BC错误。第二空.电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，AB正确C错误。