北京市昌平區(qū)市級(jí)名校2022年物理高一第二學(xué)期期末預(yù)測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河．小明駕著小船渡河，去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直，回程時(shí)行駛路線與河岸垂直．去程與回程所用時(shí)間的比值為，船在靜水中的速度大小相同，則小船在靜水中的速度大小為（）A．v B．2v C．v D．3v2、(本題9分)如圖所示,半球形容器固定在水平面上,O為圓心,一質(zhì)量為m的小滑塊,靜止在P點(diǎn),OP與水平方向的夾角為θ,若滑塊所受支持力為FN,摩擦力為f,下列關(guān)系正確的是()A．FN=mgtanθB．FN=mgcosθC．f=mg3、(本題9分)真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間的作用力為F，若它們所帶的電荷量都增大為原來(lái)的2倍，距離減少為原來(lái)的1/2，它們之間的相互作用力變?yōu)椋ǎ〢．F B．2F C．4F D．16F4、下列說(shuō)法正確的是A．萬(wàn)有引力定律適用于星體之間的相互作用，不適用于地面上的物體之間的相互作用B．開(kāi)普勒認(rèn)為所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)時(shí)運(yùn)行速度越快C．庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電球體D．電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值5、(本題9分)如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平拉力的作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變B．時(shí)間內(nèi)物塊受到的摩擦力保持不變C．時(shí)刻拉力F的功率一定最大D．時(shí)刻拉力F的功率一定最大6、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為l的輕桿可以無(wú)摩擦的繞著一端O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，另一端系一小球。球剛好能夠在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，所受拉力大小為F。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦，則：A． B． C． D．7、(本題9分)如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)桿一端與質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))相連，另一端可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)使輕桿在同一豎直面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得小球的向心加速度大小為g（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋Ｏ铝姓f(shuō)法正確的是()A．小球的線速度大小為gLB．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)處于完全失重狀態(tài)C．當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，輕桿對(duì)小球作用力的方向不可能指向圓心OD．輕桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，輕桿對(duì)小球作用力的最大值為3mg8、(本題9分)一部直通高層的客運(yùn)電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示．電梯在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，以向上方向?yàn)檎较?，電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化如圖2所示．圖1中一乘客站在電梯里，電梯對(duì)乘客的支持力為F．根據(jù)圖2可以判斷，力F逐漸變大的時(shí)間段有（）A．0～1s內(nèi) B．8～9s內(nèi) C．15～16s內(nèi) D．23～24s內(nèi)9、(本題9分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量是25kg的小孩從高為2m的滑梯頂端由靜止滑下,滑到底端時(shí)的速度為2m/s(取g=10m/s2),關(guān)于力對(duì)小孩做的功,以下結(jié)果正確的是()A．重力做的功為500J；B．合外力做功為50J；C．克服阻力做功為50J；D．支持力做功為450J；10、(本題9分)嫦娥工程分為三期，簡(jiǎn)稱“繞、落、回”三步走．我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星是嫦娥工程第二階段的登月探測(cè)器，該衛(wèi)星先在距月球表面高度為h的軌道上繞月球做周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)變軌后成功落月．已知月球的半徑為R，引力常量為G，忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響．則以下說(shuō)法正確的是A．物體在月球表面自由下落的加速度大小為B．“嫦娥三號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的線速度大小為C．月球的平均密度為D．在月球上發(fā)射月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為11、(本題9分)如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置，左邊是主動(dòng)輪，右邊是一個(gè)輪軸，a、b、c分別為輪邊緣上的三點(diǎn)，已知Ra<Rb<RC，假設(shè)在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等 B．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等C．c點(diǎn)的線速度最大 D．c點(diǎn)的角速度最大12、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定不動(dòng)，圓錐筒的軸線沿豎直方向．兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知兩小球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比rA∶rB=2∶1，取圓錐筒的最低點(diǎn)C為重力勢(shì)能參照面，則A、B兩球A．運(yùn)動(dòng)周期之比TA∶TB=2∶1B．速度之比vA∶vB=∶1C．機(jī)械能之比EA∶EB=2∶1D．向心加速度之比aA∶aB=∶1二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）（1）在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d=____________mm。（2）如圖所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=________cm；（3）某同學(xué)首先用多用電表粗測(cè)電阻的大小，將多用表選擇開(kāi)關(guān)置于×10Ω擋，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電阻兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測(cè)阻值為_(kāi)_______Ω。14、（10分）(本題9分)一小球在某未知星球上作平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)小球在有坐標(biāo)紙的背景屏前采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝，然后對(duì)照片進(jìn)行合成，如圖所示。A、B、C為連續(xù)三次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時(shí)間間隔是0.10s，照片大小如圖所示，已知該照片的實(shí)際背景屏方格的邊長(zhǎng)均為4cm，不計(jì)空氣阻力，則由以上及圖信息可推知：（1）小球平拋的初速度大小是_____________m/s；（2）該星球表面的重力加速度為_(kāi)__________m/s2；（3）小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大小是___________m/s；（4）若取A為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初位置坐標(biāo)為：x=___________cm，y=___________cm。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示,在豎直平面內(nèi),由傾斜軌道AB、水平軌道BC和半圓形軌道CD連接而成的光滑軌道,AB與BC的連接處是半徑很小的圓弧,BC與CD相切,圓形軌道CD的半徑為R.質(zhì)量為m的小物塊從傾斜軌道上距水平面高為h=2.5R處由靜止開(kāi)始下滑.求:（1）小物塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小.（2）小物塊通過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)圓形軌道對(duì)物塊的支持力F的大小.16、（12分）(本題9分)在光滑的水平面上，一質(zhì)量為mA=0.1kg的小球A，以v0=9m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為mB=0.1kg的靜止小球B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失．碰后小球B滑向與水平面相切、半徑為R的豎直放置的固定光滑半圓形軌道，且恰好能通過(guò)最高點(diǎn)N后水平拋出．重力加速度為g=10m/s1．求：(1)

碰撞后小球B的速度大??；(1)

圓軌道半徑R的大?。?7、（12分）如圖所示，R1=R2=2.5Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω，電壓表為理想電表。閉合電鍵S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)滑片P分別滑到變阻器的兩端a和b時(shí)，電源輸出功率均為4.5W。求(1)電源電動(dòng)勢(shì)；(2)滑片P滑動(dòng)到變阻器b端時(shí)，電壓表示數(shù)。

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

設(shè)小船相對(duì)靜水的速度為，河的寬度為d，則去程時(shí)過(guò)河的時(shí)間為回程時(shí)船頭與河岸所成角度為，回程的時(shí)間由題意知回程時(shí)水流方向合速度為零即：解得故B對(duì)；ACD錯(cuò)；綜上所述本題答案是：B2、D【解析】

物體受重力，指向圓心的支持力，垂直于OP斜向上的摩擦力，因?yàn)殪o止所受力平衡，根據(jù)平衡條件可得，F(xiàn)N=mgsin綜上所述本題答案是：D3、D【解析】

根據(jù)庫(kù)侖定律，有：，若它們的帶電量都增大為原來(lái)的2倍，距離減少為原來(lái)的．4、D【解析】

A.萬(wàn)有引力定律既適用與星體之間的相互作用，也適用于其它物體之間的相互作用，故A錯(cuò)誤；B.由開(kāi)普勒定律可知，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)時(shí)運(yùn)行速度越慢，故B錯(cuò)誤；C.庫(kù)侖定律適用于真空中兩靜止點(diǎn)電荷之間的作用力；當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對(duì)它們之間的作用力影響可以忽略時(shí)，可以看成點(diǎn)電荷，不是體積小就能看成點(diǎn)電荷，故C錯(cuò)誤；D.電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)，故D正確.5、B【解析】

A．時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)小于等于最大靜摩擦力，可知物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊受到的摩擦力始終與拉力大小相等，方向相反，所以摩擦力是變力，故A錯(cuò)誤；

B．由圖可知，時(shí)間內(nèi)，拉力大于摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻后，拉力小于摩擦力，物塊做減速運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小保持不變，故B正確；

CD．從t1-t3時(shí)刻，拉力大于摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，t3時(shí)刻后，拉力小于摩擦力，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，可知t3時(shí)刻物塊A的速度最大．t2時(shí)刻的拉力大于t3時(shí)刻的拉力，而t3時(shí)刻的速度大于t2時(shí)刻的速度，所以拉力的功率最大的時(shí)刻可能在t2時(shí)刻與t3時(shí)刻之間，不能判斷出t2時(shí)刻的功率一定最大，或t3時(shí)刻的功率一定最大，故CD錯(cuò)誤．故選B.點(diǎn)睛：本題考查了學(xué)生的讀圖能力，能夠通過(guò)圖線得出整個(gè)過(guò)程中物塊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并正確應(yīng)用牛頓第二定律分析加速度的變化．6、D【解析】

小球正好能在豎直平面內(nèi)的做圓周運(yùn)動(dòng)(桿—球)，則剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度，再根據(jù)動(dòng)能定理求小球在最低點(diǎn)的速度和所受拉力F．【詳解】C、D、因?yàn)樾∏蛘迷谪Q直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在圓周最高點(diǎn)桿提供支持力，小球的速度可以最小為零而剛好通過(guò)，滿足，小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中由動(dòng)能定理有：，解得：；故C錯(cuò)誤，D正確.A、B、小球在最低點(diǎn)合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有，可得，故A、B均錯(cuò)誤.故選D.【點(diǎn)睛】本題能抓住小球正好做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件得出小球在最高點(diǎn)的速度是正確解題的突破口；掌握繩—球模型和桿—球的區(qū)別和聯(lián)系.7、BC【解析】A：小球的向心加速度大小為g，則a=v2RB：小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向下，加速度大小為g，處于完全失重狀態(tài)。故B項(xiàng)正確。C：當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，向心加速度方向水平，對(duì)小球受力分析可得，輕桿對(duì)小球作用力的水平分量提供向心力，輕桿對(duì)小球作用力的豎直分量與重力抵消；則輕桿對(duì)小球作用力的方向不可能指向圓心O。故C項(xiàng)正確。D：輕桿在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，輕桿對(duì)小球作用力最大；則Fm-mg=mv8、AD【解析】試題分析：根據(jù)牛頓第二定律列式，分加速度向上和加速度向下兩個(gè)過(guò)程討論即可．解：1、加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s內(nèi)的支持力F是增加的，1s﹣8s內(nèi)支持力恒定，8s﹣9s支持力是減小的；2、加速度向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是減小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s內(nèi)的支持力F是增加的；故AD正確，BC錯(cuò)誤；故選AD．【點(diǎn)評(píng)】超重和失重現(xiàn)象可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析理解，產(chǎn)生超重的條件是：物體的加速度方向向上；產(chǎn)生失重的條件：物體的加速度方向向下．9、AB【解析】

小孩從靜止開(kāi)始下滑的過(guò)程中，重力做功WG=mgh=25×10×2J=500J，A正確；支持力不做功為零，D錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，合外力做的功等于動(dòng)能的變化量，則W合=12m故本題選AB。10、AC【解析】

在月球表面，重力等于萬(wàn)有引力，則得：；對(duì)于“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由萬(wàn)有引力提供向心力得：；解得：，故A正確．“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r=R+h，則它繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為，故B錯(cuò)誤．由上式得：月球的質(zhì)量為M=，月球的平均密度為ρ=M/V，而V=4πR3/3，解得月球的平均密度為，故C正確．設(shè)在月球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為v，則有：，即，故D錯(cuò)誤．故選AC．【點(diǎn)睛】本題主要是考查了萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；解答此類題目一般要把握兩條線：一是在星球表面，忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下，萬(wàn)有引力近似等于重力；二是根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列方程進(jìn)行解答．11、BC【解析】試題分析：由于ab是皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣上的點(diǎn)，所以a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等；因?yàn)閍c是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以ac的角速度相等，根據(jù)，則c點(diǎn)的線速度最大；三點(diǎn)角速度的關(guān)系是，選項(xiàng)BC正確?？键c(diǎn)：同軸轉(zhuǎn)動(dòng)和皮帶傳動(dòng)中角速度和線速度的關(guān)系。12、BC【解析】

小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠重力和支持力的和提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律列出向心力與線速度、角速度、向心加速度的表達(dá)式，從而進(jìn)行求解．設(shè)支持力和豎直方向上的夾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，因?yàn)锳、B圓運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2:1，所以，，，AD錯(cuò)誤B正確；從以上分析可知，根據(jù)幾何知識(shí)可知，故，由于機(jī)械能為動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，故EA∶EB=2∶1，C正確．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、0.7300.53200【解析】

（1）[1]．金屬絲的直徑：0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm。（2）[2]．遮光條的寬度：0.5cm+0.1mm×3=0.53cm；（3）[3]．所測(cè)阻值：20×10Ω=200Ω.14、1.681.6-16-4【解析】

（1）水平方向小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：。（2）豎直方向上有：△y=2L=g′T2，解