2023-2024學年北京市第三十九中學物理高一下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學年北京市第三十九中學物理高一下期末經(jīng)典模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的1/4圓周軌道，圓心O在S的正上方，在O和P兩點各有一質(zhì)量為m的小物塊a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的是A．a(chǎn)比b先到達S，它們在S點的動量不相等B．a(chǎn)與b同時到達S，它們在S點的動量不相等C．a(chǎn)比b先到達S，它們在S點的動量相等D．b比a先到達S，它們在S點的動量不相等2、(本題9分)汽車以恒定的速率通過一圓弧形拱橋，當它位于拱橋頂部時，下列說法正確的是()A．汽車處于超重狀態(tài)B．汽車對拱橋的壓力等于其重力C．汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D．汽車受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圓弧的圓心3、(本題9分)如圖所示，從傾角為θ的足夠長的斜面頂端P以速度v0拋出一個小球，落在斜面上某處Q點，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為α，若把初速度變?yōu)?vA．夾角α將變大B．夾角α與初速度大小無關C．小球在空間的運動時間不變D．PQ間距是原來間距的3倍4、(本題9分)下列說法符合史實的是()A．開普勒在伽利略的基礎上，導出了行星運動的規(guī)律B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律C．亞里士多德發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律5、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一光滑軌道，由長2R直軌道AB和半徑為R的四分之一圓弧軌道BC兩部分組成，O為圓心，B為切點，C與圓心等高，在A處放有一質(zhì)量為m的小物塊．現(xiàn)對小物塊施加大小為mg、方向水平向右的恒力作用，最終小物塊從C點離開軌道．在軌道上運動過程中，小物塊速度最大的位置是（）A．切點B處 B．最高點C處C．圓弧BC上離B高處 D．圓弧BC上離B高處6、(本題9分)如圖所示，輕彈簧豎直放置，下端固定．質(zhì)量為m的小球從彈簧正上方A處由靜止釋放，到B處時接觸彈簧，到C處時速度為1．小球在由A到C的過程中，不計空氣阻力，下列判斷正確的是A．加速度先減小再增大B．B點的速度最大C．小球的機械能守恒D．小球和彈簧組成系統(tǒng)的機械能守恒7、兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動，周期之比為TA：TB＝1：8，則關于兩衛(wèi)星及軌道半徑、運動速率、向心加速度之比的說法（）A．在軌道2為衛(wèi)星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．a(chǎn)A：aB＝16：l8、嫦娥四號探測器成功發(fā)射，開啟了我國月球探測的新旅程，探測器經(jīng)過地月轉移、近月制動、環(huán)月飛行，最終實現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸.如圖為探測器繞月球的運行軌道示意圖，其中軌道I為圓形軌道，軌道II為橢圓軌道.下列關于探測器的說法中正確的是A．在軌道I、軌道II上通過P點時的動能相等B．在軌道I通過P點的加速度比在軌道II通過P點的加速度大C．在軌道II上從P點運動到Q點的過程中動能變大D．在軌道II上從P點運動到Q點的過程中的機械能守恒9、(本題9分)小物塊位于放于地面的半徑為R的半球的頂端，若給小物塊以水平的初速度v時物塊對半球剛好無壓力，則下列說法正確的是()A．小物塊立即離開球面做平拋運動B．小物塊落地時水平位移為RC．小物塊沿球面運動D．物塊落地時速度的方向與地面成45°角10、如圖所示的裝置中，木塊B放在光滑的水平桌面上，子彈A以水平速度射入木塊后(子彈與木塊作用時間極短)，子彈立即停在木塊內(nèi)．然后將輕彈簧壓縮到最短，已知本塊B的質(zhì)量為M，子彈的質(zhì)量為m，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對象(系統(tǒng))，則從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中A．系統(tǒng)的動量不守恒，機械能守恒B．系統(tǒng)的動量守恒，機械能不守恒C．系統(tǒng)損失的機械能為D．彈簧最大的彈性勢能小于11、(本題9分)如圖所示，物體A和B分別固定于地球北緯60°和赤道上的某處，下列說法正確的是A．A、B兩物體的角速度大小相等B．A、B兩物體的線速度大小相等C．A、B兩物體的向心加速度大小相等D．A、B兩物體的轉動周期大小相等12、(本題9分)如圖所示，傾角為的斜面體C置于水平地面上，一條細線一端與斜面上的物體B相連，另一端繞過質(zhì)量不計的定滑輪與物體A相連，定滑輪用另一條細線懸掛在天花板上的O點，細線與豎直方向成角，A、B、C始終處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是A．若僅增大A的質(zhì)量，B對C的摩擦力一定減小B．若僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大C．若僅增大B的質(zhì)量，懸掛定滑輪的細線的拉力可能等于A的重力D．若僅將C向左緩慢移動一點，角將增大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關系的實驗，圖(a)所示為實驗裝置簡圖．(交流電的頻率為50Hz)（1）圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在下圖所示的坐標紙中畫出a－圖線______，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關系式是________________________14、(本題9分)小華同學欲測量小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，其實驗裝置如圖1所示，光電門1、2可沿斜面移動，物塊上固定有寬度為d的擋光窄片。物塊在斜面上滑動時，光電門可以顯示出擋光片的擋光時間。（以下計算的結果均請保留兩位有效數(shù)字）(1)用游標卡尺測量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖2所示，則擋光片的寬度d=______mm。(2)在P處用力推動物塊，物塊沿斜面下滑，依次經(jīng)過光電門1、2，顯示的時間分別為40ms、20ms，則物塊經(jīng)過光電門1處時的速度大小為____________m/s，經(jīng)過光電門2處時的速度大小為____________m/s。比較物塊經(jīng)過光電門1、2處的速度大小可知，應_______（選填“增大”或“減小”）斜面的傾角，直至兩光電門的示數(shù)相等；(3)正確調(diào)整斜面的傾角后，用刻度尺測得斜面頂端與底端的高度差h=60.00cm、斜面的長度L=100.00cm，g取9.80m/s2，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)的值（___________）。15、(本題9分)我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽上的擋板B到轉軸的距離是擋板A的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉軸的距離相等．轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的比值．（1）當傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上時，塔輪邊緣處的__________相等（選填“線速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板__________和擋板__________處（選填“A”或“B”或“C”）．三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，在傾角為30°的光滑固定斜面體上，一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C，另一端連接一質(zhì)量為m=4kg的物體A，一輕細繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連，細繩與斜面平行，斜面足夠長，用手托住物體B使細繩剛好沒有拉力，然后由靜止釋放，試問：(1)剛釋放物體B時和物體A沿斜面向上運動獲得最大速度時，彈簧的形變量x1和x2分別是多大？(2)物體A的最大速度大??？(3)從開始釋放物體B到物體A獲得最大速度的過程中，物體B所受合外力的沖量大小和方向？17、（10分）(本題9分)如圖所示，小球A質(zhì)量為m，固定在長為L的輕細直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動．當小球經(jīng)過最高點時，速度大小為．求：（1）小球到達最高時桿對球的作用力；（2）當小球經(jīng)過最低點時，桿對球的作用力的大小，求小球線速度的大小．

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選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】a物體做自由落體運動,運動時間為t1,b物體沿圓弧軌道下滑的過程中,其豎直方向分運動的加速度在任何高度都小于重力加速度.又a?b兩物體豎直方向位移相等,所以b物體下滑到S的時間t2>t1,故A正確,B?C?D?錯誤.2、D【解析】

A．汽車過拱形橋時做圓周運動，在橋的頂部時，加速度豎直向下，車處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．汽車處于失重狀態(tài)，車對橋的壓力小于車的重力，故B錯誤；CD．汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力作用，重力與支持力的合力提供向心力，故C錯誤，D正確．【點睛】本題考查應用物理規(guī)律分析實際生活中圓周運動問題的能力，關鍵分析向心力的來源；汽車過拱橋，做圓周運動，在最高點，合力提供向心力，受力分析時不能分析向心力．3、B【解析】試題分析：水平拋出后，小球做平拋運動，水平方向x=v0t，豎直方向y=12gt2，根據(jù)拋出的和落地均在斜面上可得tanθ=yx=gt2v0，無論小球平拋的初速度多大，落地只要在斜面上，就滿足tanθ=yx=gt2v考點：平拋運動4、B【解析】

開普勒在他的導師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律，牛頓在開普勒行星運動定律的基礎上推導出萬有引力定律，B正確．ACD錯誤.故選B5、C【解析】小球在圓弧軌道BC做圓周運動，當沿圓周的切線方向的合外力為零時，小物塊速度最大；小球在圓弧軌道BC受到重力、支持力和水平向右的恒力，受力如圖即當時，小物塊速度最大，解得，小物塊速度最大的位置是圓弧BC上離B的高度，故C正確，A、B、D錯誤；故選C．【點睛】關鍵抓住小球在圓弧軌道BC做圓周運動，當沿圓周的切線方向的合外力為零時，小物塊速度最大．6、D【解析】

AB．小球從A到B過程中做自由落體運動，加速度不變；在B點剛接觸彈簧時，彈力小于重力，物體加速度開始減小，當彈力等于重力時加速度減為零，此時速度最大；然后重力小于彈力，加速度反向增加，直到到達C點時速度減為零，故選項AB錯誤；C．小球剛開始下落一直到與彈簧接觸前，只受重力，小球的機械能守恒，接觸彈簧后，小球的機械能一部分轉化為彈簧的彈性勢能，所以小球的機械能減小，故C錯誤；D．在整個過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，則系統(tǒng)的機械能守恒，故D正確；故選D．點睛：此題中掌握機械能守恒的條件是解決問題的關鍵，注意區(qū)分系統(tǒng)的機械能守恒和單個物體機械能守恒的區(qū)別．本題考查分析物體的受力情況和運動情況的能力．7、BD【解析】

AB.根據(jù)萬有引力提供向心力可知:兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動,周期之比為1:8,所以軌道半徑之比RA：RB＝1：4,所以在軌道2為衛(wèi)星B，故A錯誤，B正確

C.根據(jù)萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C錯誤；D.根據(jù)可得：aA：aB＝16：1故D正確。8、CD【解析】

A.嫦娥四號探測器在P位置從圓形軌道I變到橢圓軌道II時，需制動減速做近心運動，則在軌道I的動能大于軌道II上的動能，故A錯誤；B.同在P點位置相同，萬有引力相同，則加速度相同，故B錯誤；CD.在軌道II上探測器只受萬有引力作用，則從P點運動到Q點的過程中，引力做正功，動能增大，機械能守恒，故C、D正確.9、AB【解析】在最高點重力完全充當向心力時物體對球沒有壓力，即mg=mv2R，所以v=gR，此時物體只受重力作用，速度水平方向，所以物體立即離開球面做平拋運動，小物體落地時下落的高度為R，所以t=2R10、CD【解析】

AB.由于子彈射入木塊過程中，二者之間存在著摩擦，故此過程系統(tǒng)機械能不守恒，子彈與木塊一起壓縮彈簧的過程中，速度逐漸減小到零，所以此過程動量不守恒，故整個過程中，系統(tǒng)動量、機械能均不守恒，故AB錯誤；C.對子彈和木塊由動量守恒及能量守恒得，，系統(tǒng)損失的機械能為，故C正確；D.由于子彈和木塊碰撞有機械能損失，所以最終彈簧彈性勢能小于最初的動能，故D正確．11、AD【解析】

A．A、B兩點共軸，角速度相同，故A正確；B．位于赤道上的物體B與位于北緯60°的物體A，可知A的半徑與B的半徑相比為Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B兩點線速度大小之比cos60°：1．故B錯誤；C．根據(jù)a=ω2r可知它們的加速度不同．故C錯誤；D．根據(jù)可知，A、B兩物體的轉動周期大小相等，選項D正確；故選AD．12、BD【解析】

A、若B具有上滑的趨勢，增大A的質(zhì)量，則B對C的摩擦力增大，若B具有下滑的趨勢，增大A的質(zhì)量，則B對C的摩擦力減小，所以不一定增大，故A錯誤；B、將BC看作一個整體，具有向左的運動趨勢，僅增大A的質(zhì)量，地面對C的摩擦力一定增大，故B正確；C、若B具有上滑的趨勢，增大B的質(zhì)量，則B受到的摩擦力減小，若B具有下滑的趨勢，增大B的質(zhì)量，則B受到的摩擦力增大，所以不一定增大，故C錯誤；D、連接AB的細線的夾角一半即α角的大小，若僅將C向左緩慢移動一點，增大連接AB的細線的夾角，則α角將增大，故D正確；故選BD．二．填空題(每小題6分，共18分)13、3.19【解析】

根據(jù)逐差法求出加速度；根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應的圖象，結合牛頓第二定律及圖象進行分析，則可明確對應的公式．【詳解】(1)由交流電的頻率為50Hz可得，題圖乙中兩相鄰點間的時間間隔T＝0.02s.由，t＝2T得，(2)由表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應的圖象如圖所示:由圖可知，圖象的斜率，由牛頓第二定律可知，故圖象的斜率表示拉力；則由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關系式是.【點睛】本題考查探究加速度和物體質(zhì)量及受力之間的關系，要注意明確實驗原理，正確應用牛頓第二定律進行分析即可．14、5.20.130.26減小0.75【解析】

(1)[1]擋光片的寬度為；(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度來求解瞬時速度：[4]由于v2<v1，物塊做加速運動，設斜面的傾角為θ，則對物塊受力分析有mgsin