北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，是中國古代玩具飲水鳥，它的神奇之處是，在鳥的面前放上一杯水，鳥就會(huì)俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鳥將繞著O點(diǎn)不停擺動(dòng)，一會(huì)兒它又會(huì)俯下身去，再“喝”一口水．A、B是鳥上兩點(diǎn)，則在擺動(dòng)過程中（）A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小相同B．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小相同C．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相同D．A、B兩點(diǎn)的向心加速度方向相同2、(本題9分)如圖所示，一個(gè)長為，質(zhì)量為的長方形木板，靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以水平初速度，從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對靜止時(shí)，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為，木板相對地面的位移為，則在此過程中（）A．摩擦力對物塊做功為B．摩擦力對木板做功為C．木板動(dòng)能的增量為D．系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為3、(本題9分)不同的地球同步衛(wèi)星，下列哪個(gè)物理量可能不同A．線速度大小 B．向心力大小 C．軌道半徑 D．加速度大小4、(本題9分)如圖所示，a、b、c三個(gè)相同的小球，a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時(shí)b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋下列說法正確的有A．重力做功大小相等 B．它們的末動(dòng)能相同C．運(yùn)動(dòng)過程中的重力平均功率相等 D．它們落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等5、(本題9分)下列說法中正確的是A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向時(shí)刻變化，故曲線運(yùn)動(dòng)不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)B．物體在一恒力作用下只可能做直線運(yùn)動(dòng)C．曲線運(yùn)動(dòng)不一定是變速運(yùn)動(dòng)D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，若加速度在減小，速度可能在增加6、如圖，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（）A．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力不可以等于零B．小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C．若小球在最低點(diǎn)的速度為，則當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)桿對球的作用力方向一定向上D．若增大小球運(yùn)動(dòng)的速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力一定增大7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h傾角為θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度由靜止落下，結(jié)果兩球同時(shí)落地．下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)全過程,重力對兩球做的功相同B．運(yùn)動(dòng)全過程,兩球重力的平均功率相同C．落地前的瞬間A球重力的瞬時(shí)功率等于B球重力的瞬時(shí)功率D．落地前的瞬間A球的速度等于B球的速度8、(本題9分)如圖，小球自a點(diǎn)由靜止自由下落，到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中正確的是（）A．小球和彈簧總機(jī)械能守恒B．小球的重力勢能隨時(shí)間均勻減少C．小球在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大D．到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量9、2015年人類首次拍攝到冥王星的高清圖片，為進(jìn)一步探索太陽系提供了寶貴的資料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它屬于“矮行星”，表面溫度很低，上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài)，已知冥王星的質(zhì)量遠(yuǎn)小于地球的質(zhì)量，繞太陽的公轉(zhuǎn)的半徑遠(yuǎn)大于地球的公轉(zhuǎn)半徑．根據(jù)以上信息可以確定()A．冥王星公轉(zhuǎn)的周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期B．冥王星的公轉(zhuǎn)速度一定小于地球的公轉(zhuǎn)速度C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度10、(本題9分)如圖所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則在此過程中A．A的動(dòng)能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于mgB．A的動(dòng)能最大時(shí)，B受到地面的支持力等于mgC．彈簧的彈性勢能最大時(shí)，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為mgL11、一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個(gè)小球，靜止時(shí)小球處于O點(diǎn)，如圖所示．將小球向下壓至A點(diǎn)位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)的最高位置為B點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響．則關(guān)于小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對小球始終做正功B．小球在O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能達(dá)到最大C．小球在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能與小球的動(dòng)能之和一定減小12、(本題9分)一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)開始向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中：A．地面對他的沖量大小為mvB．地面對他的沖量大小為mv＋mgΔt，C．地面對他做的功為零D．地面對他做的功為mv2二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)用手握住繩的兩端，在繩的中點(diǎn)懸掛一重物，改變兩繩間的夾角θ，如果物體始終處在平衡狀態(tài)（繩子拉力的合力始終等于重力），則當(dāng)θ=時(shí)，繩中的拉力最小；當(dāng)θ=時(shí)，繩子的拉力大小等于重力；在θ角增大的過程中，繩子的拉力逐漸變．14、(本題9分)如圖所示，是自行車傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，假設(shè)腳踏板每N秒轉(zhuǎn)一圈，已知后輪半徑R，大齒輪半徑r1，小齒輪半徑r15、(本題9分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升20m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的動(dòng)能為__________J。三．計(jì)算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方h高度的P點(diǎn)，固定電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v．已知點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場在A點(diǎn)的電勢為φ（取無窮遠(yuǎn)處電勢為零），PA連線與水平軌道的夾角為60°，試求：（1）物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大?。唬?）點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢．17、（10分）2014年10月8日，月全食帶來的“紅月亮”亮相天空，引起人們對月球的關(guān)注．我國發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時(shí)間為t，如圖所示．已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G．試求：（1）月球的質(zhì)量M；（2）月球的第一宇宙速度v1；（3）“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星離月球表面高度h．

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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、C【解析】

A、B在同一軸上轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，根據(jù)v=rω比較線速度大小關(guān)系；根據(jù)a=rω2比較向心加速度大小關(guān)系．【詳解】A、B在同一軸上轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，故C正確；由圖可知A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大于B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，根據(jù)v=rω可知A點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度，故A錯(cuò)誤；由圖可知A的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑大于B的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，根據(jù)a=rω2可知A點(diǎn)的向心加速度大于B點(diǎn)的加速度，且方向不同，故BD錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道線速度、角速度、加速度的關(guān)系，以及知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等．2、A【解析】

A.木塊運(yùn)動(dòng)的位移x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為Wf=?μmg(s+d)，故A正確；B.木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，做正功，則摩擦力對木板做功為W=μmgs，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故C錯(cuò)誤；D.系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為μmgd，故D錯(cuò)誤．故選A【點(diǎn)睛】先求出木塊相對于地面的位移，根據(jù)恒力做功公式求出摩擦力對木塊做的功；分析木板受到摩擦力的方向與位移方向的關(guān)系，判斷摩擦力對木板做功的正負(fù)；根據(jù)動(dòng)能定理求解木板動(dòng)能的增量；系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移．3、B【解析】

AC.同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以各個(gè)同步衛(wèi)星軌道半徑相同，線速度，所以所有地球同步衛(wèi)星線速度大小相同，故AC不符合題意；BD.向心加速度，所以加速度大小相同，但質(zhì)量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合題意，B符合題意；4、A【解析】試題分析：a做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，b是自由落體運(yùn)動(dòng)，c是平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)它們各自的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可以分析運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和末速度的情況，由功率的公式可以得出結(jié)論．a(chǎn)、b、c三個(gè)小球的初位置相同，它們的末位置也相同，由于重力做功只與物體的初末位置有關(guān)，所以三個(gè)球的重力做功相等，所以A正確；由上述分析可知，三個(gè)球的重力做功相等，但是三個(gè)球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間并不相同，其中bc的時(shí)間相同，a的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要比bc的長，所以a的平均功率最小，所以運(yùn)動(dòng)過程中重力的平均功率不相等，所以B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知，三個(gè)球的重力做功相等，它們的動(dòng)能的變化相同，但是c是平拋的，所以c有初速度，故c的末動(dòng)能要大，所以C錯(cuò)誤；三個(gè)球的重力相等，但是它們的豎直方向上的末速度不同，所以瞬時(shí)功率不可能相等，所以D錯(cuò)誤；故選A．故選AD．考點(diǎn)：功能關(guān)系、功率、重力做功．5、D【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，但合外力方向、大小不一定變化，所以加速度可以不變，即曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；無論是物體速度的大小變了，還是速度的方向變了，都說明速度是變化的，都是變速運(yùn)動(dòng)，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向在時(shí)刻改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度在減小，如果加速度方向與速度方向夾角小于900，那么速度在增加，故D正確；故選D．6、C【解析】

A.小球過最高點(diǎn)時(shí)，若速度等于，則桿所受的彈力等于零，故A錯(cuò)誤B.當(dāng)小球在最高點(diǎn)受到桿的彈力等于小球的重力時(shí)，小球的速度有最小值且，故B錯(cuò)誤；C.若小球在最低點(diǎn)的速度為，設(shè)上升到最高點(diǎn)的速度為v根據(jù)動(dòng)能定理，以及向心力公式可知，方向沿桿向上，故C正確；D.若小球在最高點(diǎn)的速度小于，在最高點(diǎn)，隨著小球運(yùn)動(dòng)速度的增大，小球受到的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律可知在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力減小，故D錯(cuò)誤；7、AB【解析】

根據(jù)W=mgh知，重力對兩球做功相同．故A正確．兩球重力做功相等，時(shí)間相等，根據(jù)P＝W/t知，重力的平均功率相等，故B正確．兩球都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，vA=v0+gsinθt，vB=gt，A球重力做功的瞬時(shí)功率P=mg（v0+gsinθt）sinθ，B球重力做功的瞬時(shí)功率P′=mgvB=mg2t．知A球的重力瞬時(shí)功率不等于B球重力的瞬時(shí)功率，故C錯(cuò)誤．對A球，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh=mvA2?mv02，對B球，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh=mvB2，知vA＞vB．故D錯(cuò)誤．8、AD【解析】

A．在此過程中只有重力和彈簧彈力做功，小球和彈簧總機(jī)械能守恒，故A正確；C．小球下落剛接觸彈簧時(shí)，僅受重力，加速度為重力加速度，速度繼續(xù)增大，當(dāng)小球向下運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，重力等于彈簧向上的彈力，此時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值，再向下運(yùn)動(dòng)的過程中，彈簧彈力大于重力，加速度向上，小球開始減速，直到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零。所以b→c小球的動(dòng)能先增大后減少，b點(diǎn)不是小球速度最大的點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；B．由上分析可知小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中做變速運(yùn)動(dòng)，所以重力勢能并不隨時(shí)間均勻減少，故B錯(cuò)誤；D．在此過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，小球在a、c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，故球減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能的增加量，故D正確。故選AD.9、AB【解析】試題分析：根據(jù)得，，軌道半徑越大，周期越大，可知冥王星的公轉(zhuǎn)周期一定大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故A正確；根據(jù)，可以得到：則半徑越大，則速度越小，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)得，，兩者的質(zhì)量關(guān)系已知，但是半徑關(guān)系未知，無法比較表面的重力加速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)公式：，則第一宇宙速度為：，兩者的質(zhì)量關(guān)系已知，但是半徑關(guān)系未知，無法比較第一宇宙速度大小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較大小．根據(jù)萬有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表達(dá)式，從而分析比較．10、AB【解析】A的動(dòng)能最大時(shí)，設(shè)B和C受到地面的支持力大小均為F，此時(shí)整體在豎直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以，在A的動(dòng)能達(dá)到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以B受到地面的支持力小于，故AB正確；當(dāng)A達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，此時(shí)彈簧的彈性勢能最大，A的加速度方向向上，故C錯(cuò)誤；A球達(dá)到最大動(dòng)能后向下做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)三個(gè)小球的動(dòng)能均為零，由機(jī)械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能為Ep＝mg(Lcos30°－Lcos60°)＝，故D錯(cuò)誤．所以AB正確，CD錯(cuò)誤．11、BD【解析】

A．小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，在O點(diǎn)，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動(dòng)能最大，故B正確；C．對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)小球的機(jī)械能最小時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，從A到B的過程中，A點(diǎn)小球的機(jī)械能最小，則A點(diǎn)彈性勢能最大，故C錯(cuò)誤；D．系統(tǒng)機(jī)械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢能增大，則彈簧的彈性勢能與小球的動(dòng)能之和一定減小，故D正確。12、BC【解析】

人的速度原來為零，起跳瞬間為v，則由動(dòng)量定理可得：I-mg△t=△mv=mv；故地面對人的沖量為I=mv+mg△t；故A錯(cuò)誤，B正確；在整個(gè)過程中，人的重心高度增加，速度增大，機(jī)械能增加，人的機(jī)械能增加是因?yàn)槿俗陨韮?nèi)力做了功．地面對人的支持力作用點(diǎn)無位移，不做功，故地面對人做功為零；故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】在應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)一定要注意沖量應(yīng)是所有力的沖量，不要把重力漏掉．另外地面對人是否做功的問題是易錯(cuò)點(diǎn)，要根據(jù)功的概念去理解.二．填空題(每小題6分，共18分)13、大【解析】試