2022年北京市西城區(qū)北京師范大學(xué)附中物理高一下期末綜合測試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，沿水平地面建立x軸，沿豎直方向建立y軸，圖中畫出了從y軸上沿x軸正方向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則（）A．a(chǎn)球的初速度最大B．a(chǎn)球在空中運動的時間最長C．b球的初速度最大D．c球落地時的速度最大2、(本題9分)飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池提供能量．若一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA．若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V3、(本題9分)如圖,排球場總長為,寬為,網(wǎng)高,運動員在離網(wǎng)遠的線上的中點處跳起后將排球水平擊出.若擊球高度為,不計空氣阻力,排球可視為質(zhì)點,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?則（）A．要使排球能落在對方界內(nèi),水平擊出時排球的最小速度為B．排球落地時重力的瞬時功率隨擊出速度的增大而增大C．要使排球能落在對方界內(nèi),排球落地時的最大速度為D．當(dāng)排球被垂直球網(wǎng)擊出時,只要,總可以找到合適的速度,使排球落到對方界內(nèi)4、(本題9分)某人劃小船橫渡一條兩岸平行的河流，船在靜水中的速度大小不變，船頭方向始終垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運動軌跡如圖所示，則（）A．各處水流速度大小都一樣B．離兩岸越近水流速度越小C．離兩岸越近水流速度越大D．無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時最長5、(本題9分)如圖所示，用線懸掛的圓環(huán)鏈由直徑為5cm的圓環(huán)連接而成，槍管水平放置，槍管跟環(huán)5在同一水平面上，且兩者相距100m，子彈初速度為1000m/s．若在開槍的同時燒斷懸線，子彈應(yīng)穿過第幾個環(huán)？若在開槍前0.1s燒斷懸線，子彈應(yīng)穿過第幾個環(huán)？（）A．5，2B．4，2C．5，1D．4，16、(本題9分)如圖，人沿平直的河岸以速度行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進，此過程中繩始終與水面平行．當(dāng)繩與河岸的夾角為，船的速率為A． B．C． D．7、(本題9分)假設(shè)將來一艘飛船靠近火星時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知萬有引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．飛船在軌道Ⅱ上運動到P點的速度小于在軌道Ⅰ運動到P點的速度B．若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ運動的周期，就可以推知火星的密度C．飛船在軌道Ⅰ上運動到P點時的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運動到P點時的加速度D．飛船在軌道Ⅱ上運動時的周期大于在軌道Ⅰ上運動時的周期8、將三個光滑的平板傾斜固定，三個平板頂端到底端的高度相等，三個平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示?，F(xiàn)將三個完全相同的小球由最高點A沿三個平板同時無初速度地釋放，經(jīng)一段時間到達平板的底端。則下列說法正確的是（）A．重力對三個小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個小球到達底端時的動量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達平板底端時重力的瞬時功率最小9、(本題9分)如圖軌道是由一直軌道和一半圓軌道組成，一個小滑塊從距軌道最低點B為h的A處由靜止開始運動，滑塊質(zhì)量為m，不計一切摩擦．則（）A．若滑塊能通過圓軌道最高點D，h最小為2.5RB．若h=2R，當(dāng)滑塊到達與圓心等高的C點時，對軌道的壓力為3mgC．若h=2R，滑塊會從C、D之間的某個位置離開圓軌道做斜拋運動D．若要使滑塊能返回到A點，則h≤R10、(本題9分)如圖所示，物體A、B由輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，物體A的質(zhì)量等于物體B的質(zhì)量。物體B左側(cè)與豎直光滑的墻壁相接觸，彈簧被壓縮，彈性勢能為E，釋放后物體A向右運動，并帶動物體B離開左側(cè)墻壁。下列說法正確的是（）A．物體B離開墻之前，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒B．物體B離開墻之后，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C．物體B離開墻之后，物體B動能的最大值為ED．物體B離開墻之后，彈簧的最大彈性勢能為E11、如圖所示為兩物體A、B在沒有其他外力作用時相互作用前后的速度—時間（v－t）圖像，則由圖像可知（）A．A、B作用前后總動量不守恒B．一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞C．A、B的質(zhì)量之比為5∶3D．該碰撞是彈性碰撞12、(本題9分)我國的探月工程計劃分為“繞”、“落”、“回”三個階段，“嫦娥三號”探月衛(wèi)星是其中的第二個階段．預(yù)計在未來幾年內(nèi)發(fā)射的“嫦娥X號”探月衛(wèi)星有望實現(xiàn)無人自動采樣后重返地球的目標(biāo)．已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑是月球半徑的4倍．關(guān)于“嫦娥X號”探月衛(wèi)星，下列說法中不正確的是（）A．它繞月球的最大繞速度小于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．它在月球表面的環(huán)繞周期小于它在地球表面的環(huán)繞周期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、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）假如2025年，你成功登上月球．給你一架天平（帶砝碼）、一個彈簧秤、一個秒表和一個小鐵球，如何估測你在月球上用手豎直向上拋出一個小鐵球時，手對小球所做的功．步驟：（1）用彈簧秤、天平分別測量小球的_____、_____可以計算出月球表面重力加速度．（寫出物理量名稱和符號）（2）用秒表測量小球從拋出到落回拋出點的時間t（3）寫出手對小球所做功的表達式，W＝_____．（用直接測量的物理量符號表示）14、（10分）(本題9分)某實驗小組為了驗證“合力做功與動能變化的關(guān)系”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置．(已知圖中力傳感器能顯示該處所受拉力大小)．(1)關(guān)于該實驗，下列說法近確的是____________A該實驗不需要平衡摩擦力B．準(zhǔn)備器材時，可不滿足砂和小砂桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量C．實驗時應(yīng)使細線與長木板平行(2)讓小砂桶帶動滑塊做加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和打這兩點時滑塊的速度大小v1與v2(v1<v2)．細線的拉力F由安裝在滑塊上的力傳感器測出，為了驗證合力做功與動能變化的關(guān)系，還需測量的物理量為_________；則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為_________________(用題中所給的字母和需測量的物理量的字母表示)．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來。如圖所示是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點、圓心角θ＝60°，半徑OC與水平軌道CD垂直，滑板與水平軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2。某運動員從軌道上的A點以v0＝3m/s的速度水平滑出，在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達E點時速度減為零，然后返回.已知運動員和滑板的總質(zhì)量為m＝60kg，B、E兩點與水平軌道CD的豎直高度分別為h＝2m和H＝2.5m.求：(1)運動員從A點運動到B點過程中，到達B點時的速度大小vB；(2)水平軌道CD段的長度L；(3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時速度的大?。蝗绮荒?，請求出最后停止的位置距C點的距離.16、（12分）(本題9分)如圖所示是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機．p是一個質(zhì)量為m的重物，它用細繩拴在電動機的軸上．閉合開關(guān)ｓ，重物p以速度v勻速上升，這時電流表和電壓表的示數(shù)分別是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知該裝置機械部分的機械效率為70%，重物的質(zhì)量m=45kg（g取10m／s2）．求：（1）電動機消耗的電功率P電；（2）繩對重物做功的機械功率P機；（3）電動機線圈的電阻R．17、（12分）(本題9分)如圖所示，軌道被豎直地固定在水平桌面上，距水平地面高，距水平地面高．一質(zhì)量的小物塊自點從靜止開始下滑，從點以水平速度飛出后落在地面上的點．現(xiàn)測得、兩點的水平距離為．不計空氣阻力，取．求：（1）小物塊從點運動到點經(jīng)歷的時間；（2）小物塊從點飛出時速度的大?。唬?）小物塊從點運動到點的過程中克服摩擦力做的功

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、A【解析】試題分析：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度比較運動的時間，結(jié)合水平位移和時間比較初速度．b、c下降的高度相同，大于a的高度，根據(jù)t=2hg知，b、c的運動時間相同，大于a2、D【解析】

設(shè)電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動勢，依題意有：E=800mV；I短=E/r，解得電源內(nèi)阻：，電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：；此時的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正確，ABC錯誤．3、C【解析】排球做平拋運動，；要使排球能落在對方界內(nèi)，落地的時間，水平擊出時排球的最小速度為，選項A錯誤；排球落地時重力的瞬時功率，則排球落地時重力的瞬時功率與擊球的速度無關(guān)，選項B錯誤；要使排球能落在對方界內(nèi),則球落地的時間；球的最大水平位移，擊球的最大速度，排球落地時的最大速度為，選項C正確；若排球被擊出后既恰好觸網(wǎng)又恰好越界，則同時滿足和，聯(lián)立以上兩式解得、，當(dāng)時，若排球被擊出時的速度小于，排球會觸網(wǎng)，若排球被擊出時的速度大于,排球會越界，所以不是只要,就一定能使排球落到對方界內(nèi)，選項D錯誤；故選C.點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，抓住等時性，結(jié)合臨界條件結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解；注意排球“觸網(wǎng)”和“越線”的臨界條件．4、B【解析】A、B、C、從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是變化的，由于水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，故A、C錯誤，B正確；D、由于船身方向垂直于河岸，這種渡河方式耗時最短，無論水流速度是否變化，故D錯誤；故選B．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道小船參與了兩個運動，有兩個分速度，分別是靜水速和水流速．以及知道軌跡的彎曲大致指向合力的方向，注意垂直河岸渡河時，時間最短．5、A【解析】

子彈射出槍口后做平拋運動，平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動，剛開始槍口與第5個環(huán)心處在同一個水平線上，開槍同時，細線被火燒斷，子彈與第五環(huán)在豎直方向上的運動情況相同，所以子彈能穿過第五環(huán)；子彈運動的時間為：．子彈豎直方向上的位移為：h=gt1＝×10×0.01m＝0.05m，開槍前0.1s細線被燒斷，圓環(huán)下落的位移為：h′＝g(t+0.1)1＝0.1m．每個圓環(huán)的直徑為0.05m，所以n=?1＝1．故A正確，BCD錯誤．故選A．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動．以及分運動與合運動具有等時性．6、C【解析】將人的運動速度v沿著繩子方向和垂直繩子方向正交分解，如圖，由于繩子始終處于繃緊狀態(tài)，因而小船的速度等于人沿著繩子方向的分速度

根據(jù)此圖得：v船=vcosα；故選C.

點睛：本題關(guān)鍵找到人的合運動和分運動，然后根據(jù)正交分解法將人的速度分解即可；本題容易把v船分解而錯選D，要分清楚誰是合速度，誰是分速度．7、BD【解析】

A.從軌道I到軌道Ⅱ要在P點點火加速，則在軌道I上P點的速度小于軌道Ⅱ上P點的速度，故A錯誤；B.飛船貼近火星表面飛行時，如果知道周期T，可以計算出密度，即由GmMR可解得ρ故B正確；C.根據(jù)a=GMD.因為軌道Ⅱ半長軸大于軌道Ⅰ的半徑，所以飛船在軌道Ⅱ上運動時的周期大于在軌道Ⅰ上運動時的周期，故D正確。8、ABD【解析】

A.因為三個小球下落的高度差相同，所以重力對三個小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時間，由圖可知，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項分析可知，重力對三個小球做功相同，也就是合力對三個小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機械能守恒定律可知：三個小球到達底端時，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動量的大小相等，但方向不同，所以三個小球到達底端時的動量不相同，故C錯誤；D.由機械能守恒定律可知：三個小球到達底端時，速度大小相同，小球到達平板底端時重力的瞬時功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達平板底端時重力的瞬時功率最小，故D正確。9、ACD【解析】試題分析：要使物體能通過最高點，則由mg=m可得：v=，從A到D根據(jù)機械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，選項A說法正確；若h=2R，從A到C根據(jù)機械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C點有：N=m，解得：N=2mg，選項B說法正確；若h=2R，小滑塊不能通過D點，在CD中間某一位置即做斜上拋運動離開軌道，做斜拋運動，選項C說法；若要使滑塊能返回到A點，則物塊在圓弧中運動的高度不能超過C點，否則就不能回到點，則則h≤R，選項D說法．考點：本題考查了豎直平面內(nèi)的圓周運動、機械能守恒定律、斜拋運動．10、BD【解析】

A.物體B離開墻之前，由于墻壁對B有向右的作用力，物體A、B系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒；故A項不合題意.B.物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，故B項符合題意.C.彈簧從B離開墻壁到第一次恢復(fù)原長的過程，B一直加速，彈簧第一次恢復(fù)原長時B的速度最大.設(shè)此時A、B的速度分別為vA、vB.根據(jù)動量守恒和機械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物體B的最大動能為：EkB=故C項不合題意.D.根據(jù)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，可得物體B離開墻時物體A的動能等于E.設(shè)物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v，則E=1物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的動量守恒，當(dāng)彈簧伸長最大時和壓縮最大時，兩物體的速度相等，則mv=(m+m)v′，則知兩種狀態(tài)下AB共同速度相同，動能相同，則根據(jù)機械能守恒知，彈簧伸長最大時的彈性勢能等于彈簧壓縮最大時的彈性勢能,有：1聯(lián)立解得：E'11、BCD【解析】

A.由題意可知，物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，則系統(tǒng)動量守恒，故A錯誤；B.因為初狀態(tài)，A的速度大于B的速度，末狀態(tài)，A的速度小于B的速度，而物體A、B組成的系統(tǒng)不受外力作用，所以一定是A物體追及B物體發(fā)生碰撞，故B正確；C.由動量守恒定律得：，解得，故C正確；D.碰前的機械能；碰后的機械能，碰前的機械能等于碰后機械能，所以是該碰撞是彈性碰撞，故D正確。12、BCD【解析】

A.在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得：，故地球表面的環(huán)繞速度與在月球表面重力環(huán)繞速度之比：可知它繞月球的最大環(huán)繞速度為，故選項A不符合題意B.在天體表面，不考慮重力，萬有引力等于重力，可得：可得：，故在地球表面的加速度與在月球表面重力加速度之比為：可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故選項B符合題意；C.在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：解得：，故在地球表面的周期與在月球表面周期之比：可知在月球表面的環(huán)繞周期大于它在地球表面的環(huán)繞周期，故選項C符合題意；D.在天體表面，根據(jù)萬有引力可得：可得在地球表面的引力與在月球表面重力引力之比為：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，故選項D符合題意．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）重力F質(zhì)量m（2）W=（F用G表示也可以）【解析】試題分析：利用G=mg，可求出g=G/m．手對小球所做的功W==考點：