2024屆北京西城3中物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆北京西城3中物理高一下期末統(tǒng)考模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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)己知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，下列關于衛(wèi)星運動的說法正確的是（）A．線速度大小為B．角速度為C．加速度大小為D．周期為2、(本題9分)物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步。以下敘述中，正確的說法是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，并測出了萬有引力常量B．愛因斯坦提出：在一切慣性參照系中，測量到的真空中的光速c都一樣C．開普勒在牛頓萬有引力定律的基礎上，導出了行星運動的規(guī)律D．由愛因斯坦的質(zhì)能方程可知，質(zhì)量就是能量，質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化3、(本題9分)如圖所示，小剛同學把自行車后輪支撐起來，對轉(zhuǎn)動的自行車后輪進行研究．對正在轉(zhuǎn)動的后輪上A、B、C三點，下列說法中正確的是A．A、B兩點的線速度相同B．A、C兩點的線速度相同C．B、C兩點的線速度相同D．A、B兩點的角速度相同4、(本題9分)如圖所示的兩個斜面，傾角分別為37°和53°，在頂點兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上，若不計空氣阻力，則A、B兩個小球平拋運動時間之比為（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：165、(本題9分)飛機在沿水平方向勻速飛行時，飛機受到的重力與垂直于機翼向上的升力為平衡力，當飛機在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，機翼與水平面成α角傾斜，這時關于飛機受力說法正確的是（）A．飛機受到重力、升力B．飛機受到重力、升力和向心力C．飛機受到的重力和升力仍為平衡力D．飛機受到的合外力為零6、(本題9分)一物體做勻速圓周運動的半徑為r，線速度大小為v，角速度為，周期為T．關于這些物理量的關系，下列說法正確的是A． B． C． D．7、(本題9分)2022年第24屆冬季奧林匹克運動會將在中國舉行，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一。跳臺滑雪賽道可簡化為助滑道、著陸坡、停止區(qū)三部分，如圖所示。一次比賽中，質(zhì)量m的運動員從A處由靜止下滑，運動到B處后水平飛出，落在了著陸坡末端的C點，滑入停止區(qū)后，在與C等高的D處速度減為零。已知B、C之間的高度差為h，著陸坡的傾角為θ，重力加速度為g。只考慮運動員在停止區(qū)受到的阻力，不計其他能量損失。由以上信息可以求出（）A．運動員在空中飛行的時間B．A、B之間的高度差C．運動員在停止區(qū)運動過程中阻力的大小D．C、D兩點之間的水平距離8、(本題9分)如圖所示，物體A、B由輕彈簧相連接，放在光滑的水平面上，物體A的質(zhì)量等于物體B的質(zhì)量。物體B左側(cè)與豎直光滑的墻壁相接觸，彈簧被壓縮，彈性勢能為E，釋放后物體A向右運動，并帶動物體B離開左側(cè)墻壁。下列說法正確的是（）A．物體B離開墻之前，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒B．物體B離開墻之后，物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C．物體B離開墻之后，物體B動能的最大值為ED．物體B離開墻之后，彈簧的最大彈性勢能為E9、一輛汽車在司機控制下，始終讓發(fā)動機以額定功率工作，則以下說法中正確的是A．汽車速度最大時，牽引力等于阻力 B．汽車的牽引力始終保持不變C．汽車只能做勻速運動，不能加速運動 D．汽車的速度變小，則牽引力越大10、我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號探月衛(wèi)星，并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號月球車，這標志著中國的探月工程再次取得階段性的勝利．如圖所示，在月球橢圓軌道上的已關閉動力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近，并將在B處變軌進入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運行，已知萬有引力常量為G．下列說法中正確的是A．圖中探月衛(wèi)星正減速飛向B處B．探月衛(wèi)星在B處變軌進入環(huán)月軌道時必須點火減速C．由題中條件可以算出月球質(zhì)量D．由題中條件可以算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小11、(本題9分)物體僅在力F作用下運動，F(xiàn)的方向與物體運動方向一致，其F－t圖象如圖所示，則物體()A．在t1時刻速度最大B．從t1時刻后便開始返回運動C．在t1時刻加速度最大D．在0～t2時間內(nèi)，速度一直在增大12、質(zhì)量為的小球由輕繩和分別系于一輕質(zhì)細桿的點和點，如圖所示。當輕桿繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，繩與水平方向成角，繩沿水平方向且長為，則下列說法正確的是（）A．繩的張力不可能為零B．角速度越大，繩的張力越大C．當角速度時，繩將出現(xiàn)彈力D．若繩突然被剪斷，則繩的彈力一定發(fā)生變化二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）如圖所示，利用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓A球從斜槽上的固定擋板處由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從擋板位置由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）實驗中，除了斜槽軌道、重錘、兩個小球、白紙、復寫紙、刻度尺之外，下列器材中還必須使用的兩種器材是__________.A．秒表B．天平C．圓規(guī)D．打點計時器（2）實驗中，為了減小誤差，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應滿足m1________m2（選填“>”或“<”）。實驗中通過測量小球運動的水平射程來“替代”小球碰撞前后的速度，為了進行這樣“替代”，在安裝斜槽時必須保證__________.（3）實驗中A球的水平射程OP與球A的質(zhì)量__________（選填“無關”或“有關”），實驗中若需要減小OP的距離，可以進行的操作是____________________.（4）若入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1和m2，測出OM、OP、ON的距離，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關系式__________，則可以認為兩球碰撞前后總動量守恒；若還滿足關系式__________，則碰撞是彈性碰撞.14、（10分）(本題9分)在練習使用打點計時器的實驗中,得到了一條如圖所示的紙帶,其中0,1,2,3…是選用的計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點之間還有3個打出的點沒有在紙帶上標出.圖中畫出了將米尺靠在紙帶上測量的情況,讀出圖中所測量點的讀數(shù)分別是____、____、____和____;打第2個計數(shù)點時紙帶的速度是____m/s.

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，豎直平面內(nèi)的直角坐標系xOy中有一根表面粗糙的粗細均勻的細桿OMN，它的上端固定在坐標原點O處且與x軸相切．OM和MN段分別為彎曲桿和直桿，它們相切于M點，OM段所對應的曲線方程為.一根套在直桿MN上的輕彈簧下端固定在N點，其原長比桿MN的長度短．可視為質(zhì)點的開孔小球(孔的直徑略大于桿的直徑)套在細桿上．現(xiàn)將小球從O處以v0＝3m/s的初速度沿x軸的正方向拋出，過M點后沿桿MN運動壓縮彈簧，再經(jīng)彈簧反彈后恰好到達M點．已知小球的質(zhì)量0.1kg，M點的縱坐標為0.8m，小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝，g取10m/s2.求：(1)上述整個過程中摩擦力對小球所做的功Wf；(2)小球初次運動至M點時的速度vM的大小和方向；(3)輕質(zhì)彈簧被壓縮至最短時的彈性勢能Epm.16、（12分）(本題9分)用F=100N的水平恒力拉質(zhì)量m=20kg的小木箱，使木箱在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，如圖所示.已知木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.40，重力加速度g=10m/s（1）木箱的加速度a的大??；（2）木箱運動2.0s時，它的速度v的大??；（3）從靜止開始到木箱運動2.0s的過程中，水平恒力F對木箱做的功W．17、（12分）(本題9分)某飛船在某小行星表面為返回地球而豎直起飛，起飛前在行星表面上的重力G0=1×104N，飛船起飛時的加速度大小a1=5m/s2，飛船上升的高度等于小行星半徑時的加速度大小a2=10m/s2.若飛船上升時受到的推力不變，小行星的半徑R=96km，不計其他星體及該行星表面氣體的影響，求飛船質(zhì)量和起飛時的推力。

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、B【解題分析】根據(jù)萬有引力提供向心力即忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式：，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑；

A、線速度大小為，故A錯誤；

B、角速度為，故B正確；

C、加速度，故C錯誤；

D、周期，故D錯誤．點睛：解決本題的關鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩個理論，并能靈活運用．2、B【解題分析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，卡文迪許測出了萬有引力常量，A錯誤。B.愛因斯坦提出：在一切慣性參照系中，測量到的真空中的光速c都一樣，即光速不變原理，B正確。C.開普勒在他的導師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，C錯誤。D.由質(zhì)能方程可知，能量與質(zhì)量之間存在著一定的必然對應的關系，而不能認為質(zhì)量就是能量，能量就是質(zhì)量，能量與質(zhì)量是兩個不同的概念，D錯誤。3、D【解題分析】由于A、B、C三點同軸轉(zhuǎn)動，故三點的角速度相同，故D正確；由v=ωr和三點的半徑關系可知線速度大小關系vA=v【題目點撥】解題關鍵明確同軸轉(zhuǎn)動角速度相同，應用v=ωr分析線速度和角速度的關系，注意矢量相同與標量相同的區(qū)別．4、D【解題分析】

小球落在斜面上時，位移和水平方向的夾角等于斜面的傾角，則：所以時間t：，則A、B兩個小球平拋運動時間之比：，A．，而并非1：1，A錯誤；B．，而并非4：5，B錯誤；C．，而并非16：9，C錯誤；D．，D正確。5、A【解題分析】飛機在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，需要向心力，所以飛機受到重力、升力的合力提供向心力，其合外力不為零，故A正確故選A6、D【解題分析】周期是完成一次全振動所需要的時間，所以，D對；7、AB【解題分析】

A.設運動員在空中飛行的時間為t，根據(jù)平拋運動的規(guī)律，y=h=gt2，解得：，故A正確；B.水平方向x=vt，由幾何關系可得，=tanθ，代入數(shù)據(jù)解得，從A到B由動能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正確；C.設到C的速度為vC，從B到C的過程由動能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，從C到D的過程由動能定理得：-W克f=-fx=0-mvC2，則由于x未知，則不能求解運動員在停止區(qū)運動過程中阻力的大小，故C錯誤；D.運動員在C、D兩點之間做變速曲線運動，兩點之間的水平距離無法求解，故D錯誤。8、BD【解題分析】

A.物體B離開墻之前，由于墻壁對B有向右的作用力，物體A、B系統(tǒng)的合外力不為零，系統(tǒng)的動量不守恒；故A項不合題意.B.物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，故B項符合題意.C.彈簧從B離開墻壁到第一次恢復原長的過程，B一直加速，彈簧第一次恢復原長時B的速度最大.設此時A、B的速度分別為vA、vB.根據(jù)動量守恒和機械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物體B的最大動能為：EkB=故C項不合題意.D.根據(jù)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，可得物體B離開墻時物體A的動能等于E.設物體B離開墻壁的瞬間A的速度為v，則E=1物體B離開墻壁后，系統(tǒng)的動量守恒，當彈簧伸長最大時和壓縮最大時，兩物體的速度相等，則mv=(m+m)v′，則知兩種狀態(tài)下AB共同速度相同，動能相同，則根據(jù)機械能守恒知，彈簧伸長最大時的彈性勢能等于彈簧壓縮最大時的彈性勢能,有：1聯(lián)立解得：E'9、AD【解題分析】

ABC.汽車在額定功率下行駛，根據(jù)知速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律則有：汽車做加速度減小的加速直線運動，當加速度時，汽車速度最大，做勻速直線運動，汽車的牽引力等于阻力，故選項A符合題意，B、C不符合題意；D.汽車在額定功率下行駛，根據(jù)知汽車的速度變小，牽引力增大，故選項D符合題意。10、BC【解題分析】

A．探月衛(wèi)星關閉動力后只受到月球的吸引力而逐漸靠近月球表面，此過程為加速過程，選項A錯．B．進入圓形軌道之前為橢圓軌道，二者相切與B點，相對于圓軌道，原來的運動在B點為離心運動，所以，而對圓形軌道則有，可得，所以進入環(huán)月軌道要減速，選項B對．C．在環(huán)月軌道運行過程有，整理得月球質(zhì)量，選項C對．D．由題中條件找不到衛(wèi)星質(zhì)量，而且所以的圓周運動公式中衛(wèi)星質(zhì)量都消去了，所以無法計算探月衛(wèi)星受到月球引力大小，選項D錯．11、CD【解題分析】

C.根據(jù)牛頓第二定律得，力越大時，加速度越大，由圖象可知t1時刻力F最大，所以加速度最大，則C正確；AB.由圖象知，t1時刻力F開始減小，但方向未發(fā)生變化，所以物體繼續(xù)向前加速運動，所以在t1時刻速度不是最大，AB錯誤；D.由圖象可知在0-t2時間內(nèi)F的方向沒發(fā)生變化，又F的方向與物體運動方向一致，所以物體一直做加速運動，所以D正確；12、AC【解題分析】

A．小球做勻速圓周運動，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A正確。B．根據(jù)豎直方向上平衡得Fasinθ=mg解得可知a繩的拉力不變，故B錯誤。C．當b繩拉力為零時，有解得可知當角速度時，b繩出現(xiàn)彈力。故C正確。D．由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯誤。故選AC。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC>斜槽末端水平無關減小斜槽高度或降低擋板高度m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2(或OP+OM=ON)【解題分析】

(1)[1]小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實驗需要驗證：m因小球均做平拋運動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進行驗證，故m1OP=m1OM+m2ON，實驗需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點的位置，測量質(zhì)量需要天平，確定落點的平均位置要用圓規(guī)，測量小球落地點的距離需要毫米刻度尺，因此還需要的實驗器材有BC.(2)[2]為了防止入射球碰后反彈，應讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即m1[3]為了保證小球離開斜槽做平拋運動，則需保證斜槽末端水平.(3)[4]實驗中A球的水平射程OP=v0t,而A球每次從同一高度靜止?jié)L下，則每次到達斜槽末端的速度大小相同，同時平拋的時間t一定，故水平射程與A球的質(zhì)量無關.[5]為了減小OP，可減少v0，則減小A球的重力做功，故可減小斜槽高度或降低擋板高度.[6]根據(jù)兩球碰撞m1v0=m1v1+m2v2m1OP=m1OM+m2ON.[7]若碰撞是彈性碰撞，有：1用水平位移代換速度后，得：m或者聯(lián)立各式化簡后得：OP+OM=ON.14、10.00cm12.60cm22.60cm29.90cm0.1【解題分析】

打點計時器每隔0.02s打一個點，每相鄰的計數(shù)點間還有3個打出的點沒有在圖上標出，所以相鄰的計數(shù)點時間間隔是0.08s，根據(jù)圖象讀出各個點的讀數(shù)，勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度．【題目詳解】解：每相鄰的計數(shù)點間還有3個打出的點沒有在圖上標出，所以相鄰的計數(shù)點時間間隔是T=0.08s；由圖可知，點0的讀數(shù)分別是10.00cm，點1的讀數(shù)分別是12.60cm，點3的讀數(shù)分別是22.60cm，點4的讀數(shù)分別是29.50cm，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小，則．故答案為10.00cm，12.60cm，22.60cm，29.50cm，0.1．【題目點撥】對于基本儀器的使用和工作原理，我們不僅從理論上學習它，還要從實踐上去了解它，自己動手去做做，以加強基本儀器的了解和使用．要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問