北京東城區(qū)2021-2022學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一個木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個小木塊．木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量．現(xiàn)使木箱獲得一個向右的初速度v0，則()A．小木塊和木箱最終都將靜止B．小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運動C．小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運動D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動2、(本題9分)如圖所示，一物體從豎直立于地面的輕彈簧上方某一高度自由落下。A點為彈簧的原長點，當物體到達B點時，速度恰好為零，然后被彈回。下列說法正確的是（）A．物體從A點下降到B點的過程中，加速度不斷變小B．物體從A到B的過程中，彈簧的彈性勢能先增大后減小C．物體在到達A點前機械能守恒D．物體在整個下落過程中機械能守恒3、一位質(zhì)量為m的同學(xué)從下蹲狀態(tài)向上跳起，經(jīng)△t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為ν，已知重力加速度為g，在此過程中地面對他的支持力的沖量為A．mv+mg△t B．mv－mg△t C．mv D．mg△t4、(本題9分)人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如衛(wèi)星的加速度減小為原來的，衛(wèi)星仍做勻速圓周運動，則A．衛(wèi)星的速度減小為原來的B．衛(wèi)星的角速度減小為原來的C．衛(wèi)星的周期增大為原來的2倍D．衛(wèi)星受到的引力減小為原來的5、質(zhì)量為1kg的物體，在水平面做直線運動,初速度大小為8m/s。它在一個水平力作用下，經(jīng)一段時間后速度變?yōu)?m/s，方向與初速度方向相反。則在這段時間內(nèi)物體動量的變化量為A．10，方向與初速度方向相反B．10，方向與初速度方向相同C．6，方向與初速度方向相反D．6，方向與初速度方向相同6、(本題9分)下列說法符合史實的是（）A．開普勒發(fā)現(xiàn)了引力定律 B．卡文迪許第一次在實驗室里測出了引力常量C．牛頓通過計算給出了海王星軌道 D．霍金提出了狹義相對論7、(本題9分)下列物體中，機械能守恒的是()A．做平拋運動的物體B．被勻速吊起的集裝箱C．光滑曲面上自由運動的物體D．物體以458、用如圖所示實驗裝置探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連，電容器帶電后與電源斷開．下列說法中正確的有A．上移左極板，靜電計指針張角變小B．右移左極板，靜電計指針張角變大C．在兩極板間插入一課本，靜電計指針張角變小D．若教室內(nèi)空氣濕度較大，則實驗現(xiàn)象不明顯9、(本題9分)在如圖所示的電路中E為電源，其內(nèi)阻為r，R1為定值電阻（R1>r），R2為電阻箱，R3A．用光照射R3B．用光照射R3C．將變阻箱R2D．將變阻箱R210、(本題9分)如圖所示，長0.5m的輕質(zhì)細桿，一端固定有一個質(zhì)量為3kg的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞O在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，小球的速率為2m/s。取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點時，對桿的拉力大小是24NB．小球通過最高點時，對桿的壓力大小是6NC．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是24ND．小球通過最低點時，對桿的拉力大小是54N11、(本題9分)關(guān)于豎直上拋運動，下列說法正確的是(）A．在最高點速度為零，加速度不為零B．上升的時間小于下落過程的時間C．從上升到下降的整個過程中加速度保持不變D．上升到某一高度時速度小于下降到此高度時的速度12、(本題9分)如圖，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面（固定）底端的O點，彈簧處于原長狀態(tài)時，對應(yīng)的斜面OP部分光滑，斜面頂端Q至P的斜面部分粗糙。一滑塊從斜面頂端Q處釋放，接觸彈簧并壓縮，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，滑塊與彈簧作用時不損失能量，從滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，下列說法正確的是：A．滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能B．滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)，機械能守恒C．滑塊先做勻加速后做勻減速直線運動D．滑塊接觸彈簧以后減少的機械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能二．填空題(每小題6分，共18分)13、公路上的拱形橋是常見的，汽車過橋時的運動可以看作圓周運動，如圖所示。設(shè)橋面的圓弧半徑為R,重力加速度為g,質(zhì)量為m的汽車在拱形橋上以速度v通過橋的最高點時，車對橋的壓力剛好為零，則車速v大小為____________。14、(本題9分)在豎直平面內(nèi)有一條光滑彎曲軌道，一個小環(huán)套在軌道上，從3.0m的高處無初速度釋放．軌道上各個高點的高度如圖所示．則第___高點是小環(huán)不可超越的；小環(huán)隨后將如何運動？_______________________________________。15、(本題9分)如下圖所示,將一根長20cm,勁度系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定于O點,另一端接一質(zhì)量為0.5kg的小球.當小球以r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運動時,彈簧的伸長量為__________cm．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，地球的半徑約為火星半徑的2倍，航天器在地球表面附近繞地球做圓周運動時速度為v1=7.9km/s，地球表面的重力加速度取g=10m/s2，求：（1）航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運動的速率；（2）火星表面的重力加速度g。17、（10分）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的曲面AB與粗糙的水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r＝0.1m的四分之一細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k＝100N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊．一個質(zhì)量m＝1kg的小球從距BC的高度為h＝0.6m處由靜止釋放，小球與水平面BC間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，小球以vC＝3m/s的速度進入管口C端，通過CD后，在壓縮彈簧過程中，當小球速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep＝0.5J，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）水平面BC的長度xBC；（1）在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm；（3）小球最終停止的位置．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

系統(tǒng)所受外力的合力為零，動量守恒，初狀態(tài)木箱有向右的動量，小木塊動量為零，故系統(tǒng)總動量向右，系統(tǒng)內(nèi)部存在摩擦力，阻礙兩物體間的相對滑動，最終相對靜止，由于系統(tǒng)的總動量守恒，不管中間過程如何相互作用，根據(jù)動量守恒定律，最終兩物體以相同的速度一起向右運動．故B正確，ACD錯誤．2、C【解析】

A．在下降到的過程中，開始重力大于彈簧的彈力，加速度方向向下，物體做加速運動，彈力在增大，則加速度在減小，當重力等于彈力時，速度達到最大，然后在運動的過程中，彈力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向向上，加速度方向與速度方向相反，物體做減速運動，運動的過程中彈力增大，加速度增大，到達最低點，速度為零，可知加速度先減小后增大，速度先增大后減小，故A錯誤；B．物體從下降到的過程中，彈簧的壓縮量不斷增大，則彈簧的彈性勢能逐漸增大，故B錯誤；C．物體在到達點前，只受重力作用，所以物體機械能守恒，故C正確；D．物體從下降到的過程中，有彈簧的彈力做功，故物體的機械能不守恒，是物體與彈簧系統(tǒng)機械能守恒，故D錯誤；故選C。3、A【解析】

人的速度原來為零，起跳后變化v，以向上為正方向，由動量定理可得：I-mg△t=mv-0，故地面對人的沖量為mv+mg△t.A.mv+mg△t與計算結(jié)果相符；故A正確.B.mv－mg△t與計算結(jié)果不相符；故B錯誤.C.mv與計算結(jié)果不相符；故C錯誤.D.mg△與計算結(jié)果不相符；故D錯誤.4、A【解析】

A.根據(jù)可知，加速度減小為原來的，則軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)可知，速度變?yōu)樵瓉淼?，A正確。B.根據(jù)可知，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，角速度變?yōu)椋珺錯誤。C.周期，角速度變?yōu)?，周期變?yōu)楸?，C錯誤。D.衛(wèi)星受到的引力，變?yōu)樵瓉淼?，D錯誤。5、A【解析】

規(guī)定初速度方向為正方向，物體初狀態(tài)的動量為：，末狀態(tài)的動量為：，則動量的變化量為：，負號表示方向，可知動量變化量的方向與初速度方向相反，A正確。6、B【解析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，A錯誤；B.卡文迪許通過扭秤實驗測得了引力常量，B正確；C.海王星是英國人亞當斯和法國人勒威耶根據(jù)萬有引力推測出這顆新行星的軌道和位置，柏林天文臺年輕的天文學(xué)家伽勒和他的助手根據(jù)根據(jù)勒威耶計算出來的新行星的位置，發(fā)現(xiàn)了第八顆新的行星--海王星，C錯誤；D.愛因斯坦提出了狹義相對論，D錯誤．7、AC【解析】

物體機械能守恒的條件是只有重力或者是彈簧的彈力做功，根據(jù)機械能守恒的條件逐個分析物體的受力的情況，即可判斷物體是否是機械能守恒?！驹斀狻緼項：平拋運動的物體只受到重力的作用，所以機械能守恒，故A正確；B項：被勻速吊起的集裝箱，動能不變，重力勢能增大；故機械能增大，故機械能不守恒，故B錯誤；C項：物體沿光滑曲面上自由下滑，曲面的支持力不做功，只有重力做功，物體的機械能守恒，故C正確；D項：物體以a=4故應(yīng)選AC。【點睛】本題是對機械能守恒條件的直接考查，分析物體的受力情況，判斷做功情況是關(guān)鍵。8、CD【解析】

電容器帶電后與電源斷開，則電容器帶電量Q一定，由，上移左極板，則S減小，C減小，由Q=CU可知，U變大，則靜電計指針張角變大，選項A錯誤；由，右移左極板，則d減小，C變大，由Q=CU可知，U變小，則靜電計指針張角變小，選項B錯誤；在兩極板間插入一課本，ε變大，由，則C變大，由Q=CU可知，U變小，則靜電計指針張角變小，選項C正確；若教室內(nèi)空氣濕度較大，則電容器所帶的電量不容易保持，則實驗現(xiàn)象不明顯，選項D正確.9、ACD【解析】

光敏電阻光照時阻值減小，則電路中的總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流增大，故R1兩端的電壓變大，故電壓表的示數(shù)變大；則并聯(lián)支路的電壓減小，則R2的電流減小，R3電流變大，電流表讀數(shù)變大，則A正確，B錯誤；將變阻箱R2阻值變大，則電路中的總電阻變大；由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流減小，故R1兩端的電壓變小，故電壓表的示數(shù)變?。粍t并聯(lián)支路的電壓變大，則R3的電壓變大，R3電流變大，電流表讀數(shù)變大，則CD正確；故選ACD.10、BD【解析】

AB．設(shè)在最高點桿子表現(xiàn)為拉力，對于小球則有代入數(shù)據(jù)得則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N，所以小球?qū)U子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．A錯誤B正確；CD．在最點，桿子表現(xiàn)為拉力，對于小球有代入數(shù)據(jù)得F=54NC錯誤D正確。故選BD。11、AC【解析】

AC．豎直上拋運動，只受到重力作用，在最高點速度為零，但加速度仍為g，AC正確；BD．因整個過程加速度相等，故上行時間與下行時間相等，且在同一高度速度大小相等，BD錯誤．故選AC.12、AD【解析】

A.滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，根據(jù)能量守恒定律可知，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能和QP段摩擦生的熱能，故滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能；A正確.B.滑塊、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)在全程運動中，有除重力做功和彈簧的彈力做功外，其它的摩擦力做負功，根據(jù)功能關(guān)系知系統(tǒng)的機械能減少；B錯誤.C.滑塊在QP段受恒力做勻加速，接觸彈簧后，彈簧的彈力逐漸增大，則合力先向下減小后向上增大，先做加速度向下減小的變減速直線運動，后做加速度向上增大的變減速直線運動；故C錯誤.D.滑塊接觸彈簧時有不為零的速度，則此后的過程減少的重力勢能和減少的動能一起轉(zhuǎn)化為增加的彈性勢能，即滑塊減少的機械能全部變成彈簧增加的彈性勢能；故D正確.二．填空題(每小題6分，共18分)13、【解析】

[1]通過橋的最高點時，車對橋的壓力剛好為零，重力提供向心力，所以解得：14、4；在軌道間來回做往復(fù)運動；【解析】

由于小環(huán)套在光滑的軌道上，運動過程中只有重力對小環(huán)做功，其機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律求得小環(huán)能上升的最大高度，即可判斷哪個點不可越過．并能判斷小環(huán)的運動情況．【詳解】小環(huán)套在光滑的軌道上，運動過程中軌道對小環(huán)的支持力不做功，只有重力對小環(huán)做功，機械能守恒，小環(huán)從3.0m的高處無初速度釋放，根據(jù)機械能守恒得知：小環(huán)能上升的最長高度為3m，故圖中第4高點是小環(huán)不可超越的；由于機械能守恒，小環(huán)就在軌道間來回作往復(fù)運動．15、5【解析】

[1]．設(shè)彈簧的伸長量為x，ω==12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=mω2（L+x），則360x=122×0.5×（0.2+x）伸長量x=0.