2022届北京市延庆县高一(下)物理期末复习检测模拟试题含解析

2022届北京市延庆县高一(下)物理期末复习检测模拟试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做
圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为9
2
gL，忽略摩擦阻力和空气阻力，
则以下判断正确的是
A．小球不能到达P点
B．小球到达P点时的速度大于gL
C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力大小为
2
mg
D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力大小为
2
mg
2．(本题9分)对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）
A．使正对面积增大，电容将减小
B．使正对面积减小，电容将减小
C．将两极板的间距增大，电容将增大
D．将两极板的间距增大，电容将不变
3．(本题9分)2022年冬奥会将在中国举办的消息吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。

若跳台滑雪比赛中运动员在忽略空气阻力的情况下，在空中的运动可看成平抛运动。

运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，运动员乙以相同的初速度从同一点飞出，且质量比甲大，则乙运动轨迹应为图中的（）
A．①B．②C．③D．④
4．(本题9分)下列说法符合史实的是
A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律
B．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
D．法拉第总结了电荷之间作用力的规律，并提出“场”的概念
5．(本题9分)如图示，两个质量为m1=2kg和m2=3kg物体放置于光滑水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用于m1和m2上．则（）
A．弹簧秤示数是24N
B．m1和m2共同运动加速度大小为a=4m/s2
C．突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为a=3m/s2
D．突然撤去F1的瞬间，m2的加速度大小为a=2m/s2
6．(本题9分)从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中
A．动能变化量不同，动量变化量相同
B．动能变化量和动量变化量均相同
C．动能变化量相同,动量变化量不同
D．动能变化量和动量变化量均不同
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．(本题9分)如图所示，河水自西向东匀速流动，水流速度为4m/s，河宽为90m：假定船在静水中的速度不变。

甲船从南岸的P点出发，实际轨迹垂直河岸，即PO线，船头方向与PO线成α＝53°，同时，乙船从北岸的Q点出发，船头方向垂直河岸，两者恰好在河中央O点相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。

下列说法正确的是（）
A．两船相遇的时间为25.5s
B．甲船在静水中的速度为5m/s
C．乙船在静水中的速度为6m/s
D．两船出发点的相隔距离为m
8．(本题9分)飞船受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降,脱离预定圆轨道,为确保正常运行,飞行控制专家按预定计划,决定在“神舟六号”飞船飞行到第30圈时,对飞船轨道进行微调,使其轨道精度更高,在轨道维持的过程中下列说法正确的是( )
A ．因为飞船在较高轨道所具有的运行速度比在较低轨道的具有的运行速度小,所以飞船在轨道维持时必须减速
B ．在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中飞船的势能增加
C ．飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道,当飞船沿椭圆轨道运动到较高的圆轨道时,再瞬时加速使飞船进人到预定圆轨道
D ．飞船的轨道半径、动能、动量及运行周期较维持之前都有一定程度的增大
9． (本题9分)质量为m 的汽车在水平路面上启动，运动过程中的速度图象如图所示，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 段是与ab 段相切的水平直线，则下述说法正确的是
A ．0~t 1时间内汽车做匀加速运动且功率不变
B ．t 1~t 2时间内汽车的牵引力逐渐减小
C ．t 1~t 2时间内汽车牵引力做功为
22
2111-22
mv mv D ．t 2~t 3时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等
10． (本题9分)如图中所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上OB 间各点的电势分布如图乙所示，则( )
A ．在O
B 间，场强先减小后增大 B ．在OB 间，场强方向没有发生变化
C ．若一个负电荷从O 点运动到B 点，其电势能逐渐减小
D ．若从O 点静止释放一个仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在OB 间一直做加速运动
11．(本题9分)2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定( )
A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期
B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度
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
12．(本题9分)如图所示，一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端A处起，弹簧开始被压缩。

在小球与弹簧接触，到弹簧被压缩到最短的过程中，关于小球的动能、重力势能，弹簧的弹性势能的说法中正确的是
A．小球的动能先增大后减小
B．小球的动能一直在减小
C．小球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加
D．小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验，图中小车是在1条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、________(填测量工具)和________(填“交流”或“直流”)电源．
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是________．
A．放开小车，能够自由下滑即可
B．放开小车，能够匀速下滑即可
C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
14．(本题9分)如图1所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s．
（1）该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量（填“需要”或“不需要”）
（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图2所示，d= mm
（3）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则对该小车实验要验证的表达式是．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．(本题9分)质量为2kg的小球从某高度由静止释放,经过3s到达地面,不计空气阻力,g=10m/s2｡则求：
(1)下落过程中重力所做的功的平均功率；
(2) 3s末重力的瞬时功率．
16．(本题9分)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下，如图所示，经过8s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动再经过16s后刚好到达地面且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间，取重力加速g=10m/s1．求：
（1）打开降落伞时运动员的速度大小；
（1）打开降落伞后运动员的加速度大小．
17．(本题9分)如图甲所示，在高为h的山坡上，发射一颗质量为m的炮弹。

炮弹离开炮膛时的初速度大小为v0，方向与水平方向夹角为θ。

重力加速度用g表示。

（1）a. 请将初速度v 0沿水平方向和竖直方向正交分解，求出水平分量v 0x 和竖直分量v 0y ；
b. 在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下，求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移x ；
（2）实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大，假设炮弹所受阻力的大小f 满足f=kE k ，其中E k 为某时刻炮弹的动能，k 为已知的常数，阻力的方向与炮弹运动方向相反，若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示，此轨迹不是一条抛物线，且在落地前，炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。

求：炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量Q 。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 1．D 【解析】 【详解】
AB. 根据动能定理得：22
p 11222mgL mv mv -=
- ，解得：P v =．而小球在最高点的临界速度可以为零，所以小球能到达最高点。

AB 错误。

CD. 设杆子在最高点表现为支持力，则2p v mg F m L
-= 解得：2p
2
v mg
F mg m
L
=-=
，故杆子表现为支持力。

C 错误，D 正确； 2．B 【解析】 【详解】
由电容器的决定式4πS
C kd
ε=
可知：
A. 正对面积增大，则电容增大，故A 项与题意不相符；
B. 正对面积减小，则电容减小，故B 项与题意相符；
CD. 增大两板间的间距，则电容器将减小，故CD 项与题意不相符。

3．A 【解析】
平抛运动分为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，在竖直方向上有2
12
y gt =
，在水平方向
上有：0x v t =，解得：2
20
2g y x v =
，说明以相同初速度从同一点做平抛运动，其运动轨迹方程与质量无关，故乙的运动轨迹仍是实线①，故选A. 4．C 【解析】
开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项A 错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许第一次在实验室里通过实验测出了引力常量，选项B 错误，C 正确；库伦总结了电荷之间作用力的规律，法拉第提出“场”的概念，选项D 错误；故选C. 5．D 【解析】 【详解】
AB ．对两个物体整体受力分析，两物体受到F 1与F 2的拉力作用，弹簧秤的拉力属于系统内力，由牛顿第
二定律有：()1212F F m m a -=+，解得m 1和m 2共同运动加速度大小为
212
12
2/F F a m s m m -==+；对m 1
受力分析可知，m 1受到向右的F 1的拉力以及向左的弹簧秤的拉力T ，则有：11F T m a -=，解得弹簧秤的拉力为26T N =，故AB 错误；
CD ．突然撤去F 2的瞬间，由于弹簧秤的弹力不变，则m 1的受力情况不变，其加速度大小仍为22/m s ，故C 错误，D 正确． 6．C 【解析】 【详解】
小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据p mgt ∆=可知动量变化量不同，C 正确． 二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 7．BD 【解析】 【详解】
AB.分析甲船的运动情况，船在静水中的速度为：
则垂直于河岸方向上的分速度为： v 1y ＝v 1cosα＝3m/s
相遇时间为：
故选项A 不符合题意，选项B 符合题意. C.乙船在静水中的速度为：
故选项C 不符合题意.
D.乙船与甲船平行河岸的距离为： x ＝v 水t ＝60m
河宽d ＝90m ，则两船的出发点相距
故选项D 符合题意. 8．BC 【解析】 【详解】
A. 飞船的轨道高度逐渐降低，离地球越来越近，飞船在轨道维持时必须加速，做离心运动脱离较低的圆轨道，故A 错误；
B. 在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中万有引力做负功，飞船的势能增加，故B 正确；
C. 飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道，当飞船沿椭圆轨道运行到较高的圆轨道时，再瞬时加速使飞船进入到预定圆轨道，故C 正确；
D. 飞船的轨道半径较维持之前有一定程度的增大，根据GM v r =，23
4r T GM
π= 所以速度、动能、
动量较维持之前都有一定程度的减小，周期较维持之前都有一定程度的增大．故D 错误； 故选BC. 9．BD 【解析】 【分析】 【详解】
A. 0−t 1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv 知，功率逐渐增大，故A 错误；
B. t 1−t 2时间内，功率不变，根据P=Fv 知，速度增大，牵引力减小，故B 正确；
C. 根据动能定理知，在t 1−t 2时间内，有：W−fs=
222111-22mv mv ，可知牵引力做的功不等于22
2111-22
mv mv ，
故C 错误；
D. t 2−t 3时间内，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力最小，故D 正确． 故选BD. 【点睛】
根据动能定理得出汽车牵引力做功的大小；根据速度时间图线得出0-t 1时间内、t 2-t 3时间汽车的运动规律，当牵引力不变时，结合P=Fv 分析功率的变化；当功率不变时，根据P=Fv 分析牵引力的变化． 10．BD 【解析】 【分析】
电势-位置图像的斜率是电场强度，通过分析场强的大小和方向解决问题。

【详解】 A ．x φ-
图线的斜率大小的绝对值等于电场强度大小，由几何知识得，在OB 间，图线的斜率大小的绝
对值先增大后减小，则场强先增大后减小，A 错误；
B ．在OB 间，电势一直降低，根据沿着电场线方向电势降低可知场强方向没有发生变化，故B 正确；
C ．由题图乙可知从O 点到B 点，电势逐渐降低，若一负电荷从O 点运动到B 点，电场力做负功，则其电势能逐渐增大，故C 错误；
D ．电场方向沿x 轴正方向，若从O 点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，其受到的电场力方向沿x 轴正方向，正电荷将做加速运动，故D 正确。

【点睛】
从函数的角度去理解x φ-图像的斜率物理含义，
通过电势的定义判断正负电荷在不同电势处电势能的变化。

11．AB 【解析】
试题分析：根据222()GMm m r r T π=得，T
期一定大于地球的公转周期，故A 正确；根据2
2GMm v m
r r
=，可以得到：v =度越小，故选项B 正确；根据2Mm G
mg R =得，2GM
g R
=，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，
无法比较表面的重力加速度，故C 错误；根据公式：2
2
GMm v m R R
=，则第一宇宙速度为：v =两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D 错误． 考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较． 12．AC 【解析】 【详解】
AB.小球刚接触弹簧时，弹簧形变量较小，弹力小于重力，对小球而言受重力和弹力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，则小球做减速运动，则小球的动能先增加后减小，故A 正确；B 错误；
C.由于将弹簧压缩至最低的过程中，小球一直在向下运动，相对地面的高度是越来越小，故重力势能一直减小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，弹性势能也越来越大，故C 正确；
D.因为整个过程中忽略阻力，只有重力和弹力做功，满足系统机械能守恒，即小球的动能与重力势能及弹簧的弹性势能之和不变，而在小球压缩弹簧的过程中，小球的动能先增大后减少，所以小球的重力势能和弹簧的之和先减小后增大。

故D 错误。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 13．刻度尺； 交流； D 【解析】 【详解】
第一空第二空. 实验还需要用刻度尺测量纸带，故还需要毫米刻度尺，打点计时器需要使用交流电源； 第三空.实验前要平衡摩擦力，把长木板一端适当垫高，轻推拖着纸带的小车，小车做匀速直线运动恰好平衡摩擦力，故ABC 错误，D 正确。

14．（1）不需要；（2）5.50mm ．（3）C. 【解析】
试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为5mm ，游标读数等于0.05100.50mm mm ⨯=， 所以最终读数为：50.50 5.50mm mm mm +=．
（2）由于光电门的宽度d 很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度 滑块通过光电门1速度为：11d
v t ＝
， 滑块通过光电门2速度为：22
d v t ＝
， 根据功能关系需要验证的关系式为：22
21
11()()()22d d F m g s M M t t --＝． 考点：探究功与速度变化的关系
【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要
考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）300W （2）600W
【解析】
【分析】
【详解】
（1）物体只受重力，做自由落体运动，则3s 内物体下落的高度为： h=12gt 2=12
×10×32m=45m 下落过程中重力所做的功
W=mgh=2×10×45J=900J
所以3s 内重力的功率为
900 3003
W P W W t ===． （2）3s 末速度为：
v=gt=10×3=30m/s
所以落地时重力的瞬时功率
P=mgv=20×30W=600W ；
【点睛】
本题关键是根据自由落体的速度时间公式求出瞬时速度和下落的高度，然后根据公式P=Fv 求瞬时功率，由公式P=W/t 来求平均功率．
16．（1）80m/s ；（1）5m/s 1
【解析】
【分析】
【详解】
（1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动，由速度公式得：
v=gt
解得：80/v m s =
（1）打幵降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动，由加速度的定义得
2v
a t ∆=∆
解得： 225/a m s =
17．（1）a.00cos x v v θ= 0y 0sin v v θ= b. 20sin 22v g θ（2）2012mg mv mgh k
+- 【解析】
【详解】
解：(1)a 、初速度0v 沿水平方向和竖直方向正交分解 则水平分量：00cos x v v θ=
竖直分量：00sin y v v θ=
B 、炮弹在竖直方向做竖直上抛运动：0sin y g v v t θ=- 当0y v =时，则：0sin v t g
θ= 水平方向上的位移：200sin 2cos 2v x v t g
θθ==g (2)由题意知，落地时可认为炮弹做匀速直线运动，设末速度为2v ，根据平衡条件可得：2212mg k mv =g 解得：2212mg mv k
= 根据能量守恒得：222020111222mg Q mv mgh mv mv mgh k =
+-=+-。