北京海淀區(qū)北京一零一中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

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(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，實線表示某靜電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面．下列判斷正確的是（）A．、兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等 B．、兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等C．、兩點(diǎn)的電勢相等 D．、兩點(diǎn)的電勢相等2、(本題9分)關(guān)于靜電場，以下敘述中正確的是()A．點(diǎn)電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷B．電場強(qiáng)度是標(biāo)量，運(yùn)算時不滿足平行四邊形定則C．某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷所受電場力方向相反D．電場線分布越密的地方電場強(qiáng)度越小3、(本題9分)做曲線運(yùn)動的物體，在運(yùn)動過程中，一定會變化的物理量是（）A．速率B．動量C．動能D．加速度4、(本題9分)水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10N/kg)()A．50NB．50NC．100ND．100N5、如圖所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，小明在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度為g，將球的運(yùn)動視作平拋運(yùn)動，下列表述正確的是（）A．球落地的速度大小等于B．球從擊出至落地所用時間為C．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于LD．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)6、如圖是共享單車的部分結(jié)構(gòu)，單車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣，它們的邊緣有三個點(diǎn)A和B和C，如圖所示．正常騎行時，下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度B．A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等C．C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度D．C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等7、(本題9分)在離地面30m高處，將一小球豎直向上拋出，到達(dá)最大高度h的時，速度為10m/s，則小球拋出5s末的速度大小、方向和5s內(nèi)位移的大小和方向是(取g＝10m/s2)()A．v＝30m/s，方向豎直向上B．v＝30m/s，方向豎直向下C．x＝45m，方向豎直向下D．x＝25m，方向豎直向下8、(本題9分)一橫截面積為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I,設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有n個自由電子,電子的電荷量為q此時電子的定向移動速率為v,在t時間內(nèi),通過銅導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(

)A．nvSt B．nvt C． D．9、(本題9分)2012年6月18日，由林州籍劉洋等三人乘坐的神州九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接，對接軌道所處的空間存在極其稀薄的空氣，下面說法正確的是A．如果不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢降低B．如果不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加C．航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用D．為實現(xiàn)對接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間10、(本題9分)如圖所示，相同質(zhì)量的三個物塊同時由靜止開始，分別沿著底邊長度相同而傾角不同的固定斜面a、b、c由頂端滑到底端，則下列敘述正確的是（）A．若物塊與斜面間的動摩擦因素相同，則三個物塊損失的機(jī)械能相同B．若物塊到達(dá)底端時的動能相同，則物塊與斜面c之間的動摩擦因素最大C．若斜面光滑，則在斜面c上運(yùn)動的物塊一定最后到達(dá)斜面底端D．若斜面光滑，則三個物塊一定同時運(yùn)動到斜面底端11、(本題9分)如圖所示為某一傳送裝置，與水平面夾角為370，傳送帶以4m/s的速率順時針運(yùn)轉(zhuǎn)．某時刻在傳送帶上端A處無初速度的放上一質(zhì)量為lkg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶上端A與下端B距離為3.5m，則小物塊從A到B的過程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．運(yùn)動的時間為2sB．小物塊對皮帶做的總功為0C．小物塊與傳送帶相對位移為1.5mD．小物塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為3J12、(本題9分)如圖甲所示為足夠長、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌上端接有一定值電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為，金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運(yùn)動，金屬棒的質(zhì)量為0.2kg，其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示，且金屬棒由靜止加速到最大速度的時間為1s，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計，sin=0.6，cos=0.8，g取10m/s2，則（）A．F為恒力B．F的最大功率為0.56WC．回路中的最大電功率等于0.56WD．金屬棒由靜止加速到最大速度這段時間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是0.26J二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某探究小組想利用驗證機(jī)械能守恒定律的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖甲所示．框架上裝有可上下移動位置的光電門1和固定不動的光電門2；框架豎直部分緊貼一刻度尺，零刻度線在上端，可以測量出兩個光電門到零刻度線的距離和；框架水平部分用電磁鐵吸住一個質(zhì)量為m的小鐵塊，小鐵塊的重心所在高度恰好與刻度尺零刻度線對齊．切斷電磁鐵線圈中的電流時，小鐵塊由靜止釋放，當(dāng)小鐵塊先后經(jīng)過兩個光電門時，與光電門連接的傳感器即可測算出其速度大小和．小組成員多次改變光電門1的位置，得到多組和的數(shù)據(jù)，建立如圖乙所示的坐標(biāo)系并描點(diǎn)連線，得出圖線的斜率為k．⑴當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______(用k表示)．⑵若選擇光電門2所在高度為零勢能面，則小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機(jī)械能表達(dá)式為______________(用題中物理量的字母表示)．⑶關(guān)于光電門1的位置，下面哪個做法可以減小重力加速度的測量誤差（___）A．盡量靠近刻度尺零刻度線B．盡量靠近光電門2C．既不能太靠近刻度尺零刻度線，也不能太靠近光電門214、（10分）(本題9分)(1)某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗，已有重錘、鐵架臺、導(dǎo)線、鐵夾、紙帶、打點(diǎn)計時器、電源，還需要的器材是___________。(2)實驗中打點(diǎn)計時器接周期為T的交流電源，該同學(xué)得到的一條理想紙帶如圖所示，O點(diǎn)對應(yīng)重物做自由落體運(yùn)動的初始位置，從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)A，B，C到O點(diǎn)的距離如圖所示，已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g則從打下點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物增加的動能為______________(表達(dá)式用已知物理量的字母表示)(3)若代入實驗數(shù)值計算發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量△E略大于動能的增加量△Ek，這是因為________。(4)該同學(xué)繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出對應(yīng)的下落距離h，以v2為縱軸，以h為橫軸畫出圖象，應(yīng)是下圖中的_______(填選項的字母)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）(本題9分)如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為15kg的小車B，上面放一個質(zhì)量為15kg的物體，物體與車間的滑動摩擦系數(shù)為0.1．另有一輛質(zhì)量為10kg的小車A以3m/s的速度向前運(yùn)動．A與B相碰后連在一起，碰撞時間極短．物體一直在B車上滑動．求：（1）A、B碰撞過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．（1）當(dāng)車與物體以相同的速度前進(jìn)時的速度．（3）物體在B車上滑動的距離．16、（12分）(本題9分)宇航員來到某星球表面做了如下實驗：將一小鋼球以v0的初速度豎直向上拋出，測得小鋼球上升離拋出點(diǎn)的最大高度為h（h遠(yuǎn)小于星球半徑），該星球為密度均勻的球體，引力常量為G，求：（1）求該星球表面的重力加速度；（2）若該星球的半徑R，忽略星球的自轉(zhuǎn)，求該星球的密度．17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M＝2kg的物體置于可繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的平臺上，M用細(xì)繩通過光滑的定滑輪與質(zhì)量為m＝0.4kg的物體相連，m懸于空中，與M都處于靜止?fàn)顟B(tài).假定M與軸O的距離r＝0.5m，與平臺的最大靜摩擦力為M重力的0.3倍，試問：（1）平臺轉(zhuǎn)速由零增大時，M受到的摩擦力如何變化?（2）M受到的摩擦力最小時，平臺的轉(zhuǎn)速ω等于多少?（3）保持M與平臺相對靜止，平臺的最大角速度ωm等于多少?

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、D【解析】試題分析：電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，由圖可得，1與2比較，1處的電場線密，所以1處的電場強(qiáng)度大．故A錯誤；電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，由圖可得，1與3比較，它們的電場強(qiáng)度的大小及方向都不同．故B錯誤；順著電場線，電勢降低，所以1點(diǎn)的電勢高于2點(diǎn)處的電勢．故C錯誤；由題目可得，2與3處于同一條等勢線上，所以2與3兩點(diǎn)的電勢相等．故D正確．故選D．考點(diǎn)：電場線；等勢面【名師點(diǎn)睛】加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，掌握住電場線和等勢面的特點(diǎn)，即可解決本題，電場線越密，場強(qiáng)越大．順著電場線，電勢降低；注意電場強(qiáng)度是矢量，是否相等，要關(guān)注方向性．2、C【解析】

A.點(diǎn)電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略時，就可以看成是點(diǎn)電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點(diǎn)電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點(diǎn)電荷，故A不符合題意。B.電場強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時滿足平行四邊形定則，故B不符合題意。C.某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷所受電場力方向相反，與正電荷所受電場力方向相同，故C符合題意。D.電場線的疏密程度表示場強(qiáng)強(qiáng)弱，越密，電場強(qiáng)度越大，故D不符合題意。3、B【解析】

A．勻速圓周運(yùn)動的速度的大小是不變的，即速率是不變的，故A錯誤；B．物體既然做曲線運(yùn)動，那么它的速度方向肯定是不斷變化的，所以速度一定在變化，動量為P=mv，所以動量也在不斷變化，故B正確；C．勻速圓周運(yùn)動的速度的大小是不變的，即速率是不變的，其動能也不變，故C錯誤；D．平拋運(yùn)動也是曲線運(yùn)動，但是它的合力為重力，合外力不變，加速度是重力加速度，也不變，故D錯誤．故選B．4、C【解析】

由題意可得，對繩B點(diǎn)受力分析：

滑輪受到繩子的作用力應(yīng)為圖中兩段繩中拉力F1和F2的合力F，因同一根繩張力處處相等，都等于物體的重量，即為：F1=F2=G=mg=100N。用平行四邊形定則作圖，由于拉力F1和F2的夾角為120°，則由幾何知識得：F=100N所以滑輪受繩的作用力為100N．方向與水平方向成30°角斜向下；A．50N，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．50N，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．100N，與結(jié)論相符，選項C正確；D．100N，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C。5、B【解析】

AB.豎直方向運(yùn)動為自由落體運(yùn)動，下落時間，所以球速的初速度為根據(jù)動能定理可知解得：。故A錯誤，B正確；C.水平方向位移為L，總位移不為L。故C錯誤；D.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量無關(guān)，故D錯誤。6、B【解析】

大齒輪與小齒輪是同緣傳動，邊緣點(diǎn)線速度相等；小齒輪與后輪是同軸傳動，角速度相等；結(jié)合線速度與角速度關(guān)系公式v=ωr列式求解．【詳解】AB.AB兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ωr，角速度與半徑成反比，A點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度，故A錯誤，B正確；CD.BC兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相等，根據(jù)v=ωr，線速度與半徑成正比，C點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度，故CD錯誤；故選B．7、BD【解析】根據(jù)上拋運(yùn)動的特點(diǎn)知，物體上升到最高點(diǎn)后，再下落距離時，速度大小也為10m/s，由，解得：h＝20m．由得，可得初速度v0＝20m/s；拋出5s后的速度v＝v0－gt＝20m/s－10×5m/s＝－30m/s，負(fù)號說明方向豎直向下；位移為：，負(fù)號說明方向豎直向下，故BD正確，AC錯誤．8、AC【解析】

AB.從微觀角度來說，在t時間內(nèi)能通過某一橫截面的自由電子必須處于長度為vt的圓柱體內(nèi)，此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為N=nV=nvSt，故A正確，B錯誤；CD.從電流的定義式來說，故在t時間內(nèi)通過某一橫截面的電荷量為It，通過橫截面的自由電子數(shù)目為，故C正確，D錯誤；9、AB【解析】試題分析：萬有引力提供圓周運(yùn)動的向心力，所以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運(yùn)動的最大速度，衛(wèi)星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運(yùn)行速度增大，失重不是失去重力而是對懸繩的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象．根據(jù)相應(yīng)知識點(diǎn)展開分析即可．解：A、衛(wèi)星本來滿足萬有引力提供向心力即知，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度減小，萬有引力將大于衛(wèi)星所需要的向心力，故衛(wèi)星將做近心運(yùn)動，即軌道半徑將減小，故A正確；B、根據(jù)萬有引力提供向心力有：得：v=，得軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動能將增大，故B正確；C、失重狀態(tài)說明航天員對懸繩或支持物體的壓力為0，但仍受到地球?qū)λ娜f有引力，萬有引力提供他隨天宮一號圍繞地球做圓周運(yùn)動的向心力，故C錯誤；D、第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號的線速度一定小于第一宇宙速度，故D錯誤．故選：AB．【點(diǎn)評】解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系．10、AB【解析】

A.摩擦力做功W=μmg與θ角無關(guān)，所以若物塊與斜面間的動摩擦因素相同，則三個物塊損失的機(jī)械能相同，故A正確；B.由動能定理可得，物塊到達(dá)底端時的動能E物塊到達(dá)底端時的動能相等，因為c初位置最高，說明物塊與斜面c之間摩擦力做功最多，而底邊長度相同，所以物塊與斜面c之間的動摩擦因素最大，故B正確；CD.若斜面光滑，由運(yùn)動學(xué)公式可知：L解得：t=當(dāng)θ=45°時，用時最短，由于不知道三個斜面的傾角，所以無法在哪個斜面上的物體先到達(dá)底端，故CD錯誤。11、BD【解析】開始階段，由牛頓第二定律得：，解得：，物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間為：，通過的位移為：，由于，可知物體與傳送帶不能保持相對靜止，速度相等后，物體所受的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，根據(jù)，解得，故運(yùn)動的總時間為，故A錯誤；小物塊對皮帶做的總功即是滑動摩擦力對傳送帶所做的功為：，而，故，故B正確；前0.5s內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶先后運(yùn)動，相對位移：，后0.5s內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運(yùn)動，相對位移：，物塊相對于傳送帶的位移：，故C錯誤；小物塊相對于傳送帶的路程：，因小物塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為：，故D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】小物塊放上A，開始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，以及運(yùn)動到與傳送帶速度相同所需的時間和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，兩者不能保持相對靜止，速度相等后，小物塊所受的滑動摩擦力沿斜面向上，再結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出到達(dá)B點(diǎn)的時間，從而得出小物塊從A到達(dá)B的時間．前半段時間內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對于傳送帶先后運(yùn)動，后半段時間內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對于傳送帶向前運(yùn)動，相對位移為二者之差，相對路程為二者之和．12、ACD【解析】

AB．對棒受力分析有變形得結(jié)合圖乙可知聯(lián)立解得且由可知，F(xiàn)的最大功率為故A正確，B錯誤；C．當(dāng)棒的速度為1m/s時，回路中的電流最大，回路中的電功率最大為故C正確；D．金屬棒由靜止加速到最大速度由動量定理得即解得金屬棒由靜止加速到最大速度，由動能定理得解得由功能關(guān)系可知故D正確。故選ACD。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C【解析】

（1）以0刻度線為零勢能面，小鐵塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mv12-mgx1=mv22-mgx2

整理得：v22-v12=2g（x2-x1）

所以圖象的斜率k=2g，解得：g=；

（2）小鐵塊經(jīng)過光電門1時的機(jī)械能等于小鐵塊經(jīng)過光電門1時的動能加上勢能，若選擇刻度尺零刻度線所在高度為零勢能面，則有：

E1=mv12-mgx1

=mv12-mkx1

（3）用電磁鐵釋放小球的缺點(diǎn)是，當(dāng)切斷電流后，電磁鐵的磁性消失需要一時間，鐵球與電磁鐵鐵心可能有一些剩磁，都會使經(jīng)過光電門1的時間較實際值大，引起誤差，并適當(dāng)增大兩光電門A、B間的距離，使位移測量的相對誤差減小，所以C正確．14、刻度尺12【解析】

第一空.打點(diǎn)計時器就是測量時間的器材，所以不需要秒表，驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，由于兩邊都有質(zhì)量，可以約去，所以不需要天平測量物體的質(zhì)量，也不需要彈簧秤。在實驗中需測量點(diǎn)跡間的距離取求解下降的高度和瞬時速度，所以需要刻度尺.第二空.從點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中，動能的增加量為ΔEk=12第三空.重力勢能的減少量轉(zhuǎn)化為增加的動能和其它損失的能，這是因為存在阻力的影響，阻力做負(fù)功導(dǎo)致機(jī)械能有部分損失.第四空.從O到某點(diǎn)，機(jī)械能守恒的表達(dá)式為mgh=12mv2-0，即驗