北京市丰台区市级名校2023年物理高一第二学期期末监测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F＝1N的两个水平力作用于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的摩擦力分别为：（）A．1N、2N、1NB．1N、0、1NC．0、1N、0D．1N、1N、0N2、(本题9分)做自由落体运动的物体，在第1s内下落的高度是（g取10m/s²）A．5mB．10mC．15mD．20m3、(本题9分)火星的质量和半径分别约为地球的12和12，地球表面的重力加速度为A．2.5gB．0.4gC．2gD．5g4、(本题9分)如图所示,质量为的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为,则在这个过程中物体（）A．重力势能增加了B．克服摩擦力做功C．动能损失了D．机械能损失了5、(本题9分)我国已于2011年9月末发射“天宫一号”目标飞行器，11月初发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现成功对接。右图为“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动时的示意图，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由此可以判定（）A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B．“天宫一号”的周期等于“神舟八号”的周期C．“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接6、(本题9分)某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（

）A．15m B．10m C．90m D．360m7、(本题9分)由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径变小了，那么卫星的（）A．速率变大 B．角速度变小 C．向心加速度变大 D．周期变小8、张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（）A．t=4.5s时，电梯处于超重状态B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小C．t=59.5时，电梯处于超重状态D．t=60s时，电梯速度恰好为零9、(本题9分)下列关于能量的说法中正确的是()A．能量的概念是牛顿最早提出来的B．能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变C．伽利略的斜面理想实验体现出能量是守恒的D．以上说法均不正确10、(本题9分)某工地上，工人将放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在绳的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示，其中0〜5m过程的图线为曲线，5m〜15m过程的图线为直线。根据图象可知A．0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小B．0〜15m过程中箱子的动能一直增加C．在位移为15m时，拉力F=20ND．在位移为15m时，拉力F=10N11、如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（）A．相遇时，一定发生在t=时刻B．A球做平抛运动的位移一定为2RC．B球做匀圆运动的速率一定为D．B球做匀圆运动的周期一定为12、(本题9分)在光滑的水平面上有、两小球，其质量分别是、，两小球在时刻发生正碰，两小球在碰撞前后的速度大小与时间的关系图象如图所示.则（）A． B．C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图是汽车牵引力F和车速倒数v的关系图像，汽车最终以额定功率行驶，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则汽车发动机的额定功率为__W；该汽车作匀加速运动的时间为____s。14、(本题9分)用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处在平衡状态（绳子拉力的合力始终等于重力），则当θ=时，绳中的拉力最小；当θ=时，绳子的拉力大小等于重力；在θ角增大的过程中，绳子的拉力逐渐变．15、(本题9分)万有引力定律：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟这两个物体的_____成正比，跟它们的_____成反比．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，一质量为M的物块静止在光滑桌面边缘，桌面离水平面的高度h=0.8m。一质量为m=0.5kg的子弹以水平速度v0=4m/s射入物块且未击穿，子弹射入物块时间极短且已知系统损失的机械能为3J，重力加速度为g=10m/s2。不计空气阻力，试求：(1)物块的质量；(2)物块落地点离桌面边缘的水平距离。17、（10分）(本题9分)在水平地面的右端B处有一面墙，一小物块放在水平地面上的A点，质量m＝0.5kg，AB间距离s＝5m，如图所示．小物块以初速度v0＝8m/s从A向B运动，刚要与墙壁碰撞时的速度v1＝7m/s，碰撞后以速度v2＝6m/s反向弹回．重力加速度g取10m/s2.求：(1)小物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间t＝0.05s，碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小．

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

本题通过整体隔离的模型考查了受力平衡的分析，因为三个物体都静止，所以先以整体为研究对象，可知地面对A的摩擦力为零，再以BC为研究对象，可知A对B的摩擦力大小为1N，再以C为研究对象，因为水平方向不受其它力的作用，利用假设法可知B对C的摩擦力为零，C对2、A【解析】做自由落体运动的物体，在第1s内下落的高度h=gt2=×10×1＝5m，故A正确．故选A.3、C【解析】

根据GMmR2=mg得，星球表面的重力加速度g=GM【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一重要理论，知道天体表面重力加速度与什么因素有关.4、D【解析】加速度，得摩擦力

A、物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了，故A错误；

B、摩擦力，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，发生的位移为，则克服摩擦力做功，故B错误；

C、由动能定理可知，动能损失为克服合外力做的功的大小，故C错误；

D、根据功能关系可知：机械能的损失等于克服摩擦力的功，故D正确．点睛：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化，重力势能变化与重力做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关．5、D【解析】考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的环绕速度．专题：计算题；信息给予题．分析：根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力表示出所要比较的物理量．根据轨道半径的关系比较出物理量的大小关系．解答：解：A、根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力：得：v=，M为地球的质量，r为轨道半径．由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，所以“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率．故A正确；B、根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力：T=，M为地球的质量，r为轨道半径．由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，所以“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期．故B错误．C、根据“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力：得：a=由于“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，所以“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度，故C正确．D、第一宇宙速度是最大环绕速度，所以“神舟八号”和“天宫一号”实现对接后，运行速率小于第一宇宙速度．故D错误．故选AC．点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．6、B【解析】

根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程．【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，因为星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，可得，根据，可得，可知平抛运动的时间之比为，根据x=v0t知，水平射程之比，所以在星球上的水平射程为：，故B正确，ACD错误．【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．7、ACD【解析】

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，得：，可得：A.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则速率变大，选项A正确；B.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则角速度变大，选项B错误；C.由，人造地球卫星的轨道半径变小了，则向心加速度变大，选项C正确；D.由可知人造地球卫星的轨道半径减小时，周期变小，故D正确。8、AD【解析】

A.电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；B.t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；C.t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．D.根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。故D正确．9、BC【解析】试题分析：能量的概念是焦耳最早提出的，A错误；能量不会凭空消失也不会凭空产生，只会从一个物体上传到另一个物体上或者从物体的一部分传到另外一部分，总和保持不变，B正确；伽利略的斜面理想实验证明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，CD错误；考点：考查了能量守恒10、AD【解析】

A．据功能关系，物体机械能的变化等于重力以外其它力做的功；据可知，机械能E与其位移x的关系图象切线斜率表示箱子所受拉力；由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小．故A项正确．BCD．由图象得，0〜5m过程中箱子所受的拉力逐渐减小，5〜15m过程中箱子所受拉力；0〜5m过程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的动能增加；5〜15m过程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的动能不变．故BC两项错误，D项正确．11、AB【解析】

A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；B．A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确；CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：，

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，故CD错误。12、AC【解析】

由图可知b球碰前静止，a球的速度为，碰后a、b球速度都为，由动量守恒定律有解得若碰后a的速度为，b球速度为，由动量守恒定律有解得故选AC。【点睛】题中的图是速度碰撞前后a、b速度大小的图象，故碰撞后a、b可能同向，也可能反向，根据动量守恒定律即可求解两球质量之比。二．填空题(每小题6分，共18分)13、5s【解析】

[1]．当速度为30m/s时，牵引车的速度达到最大，做匀速直线运动，此时F=f，所以f=2×103N．

牵引车的额定功率P=fv=2×103×30W=6×104W．[2]．匀加速直线运动的加速度匀加速直线运动的末速度匀加速直线运动的时间14、大【解析】试题分析：根据物体的状态可知两端绳子的合力与重力的大小关系，再由力的合成可得出拉力最小值；同时注意当两分力大小相等且夹角为120°时合力与两分力相等．解：由题意可知，两绳子的拉力的合力与重力大小相等，方向相反；由于两绳上的拉力相等，由力的合成可知，当合力一定时，两力同向时最小；故当夹角为零时，绳中的拉力最小；而当两绳的夹角为120°时，绳子中的拉力大小等于重力；当θ角增大的过程中，根据力的平行四边形定则可知，绳子的拉力逐渐变大，故答案为0、120°、变大【点评】本题考查了力的合成、共点力的平衡及绳子上张力的特点；本题应作为结论熟记．15、质量的乘积