2024屆北京師大二附中物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2024屆北京師大二附中物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)作簡諧運(yùn)動(dòng)的物體,回復(fù)力和位移的關(guān)系圖是下圖所給四個(gè)圖像中的().A． B． C． D．2、(本題9分)豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水和一個(gè)用紅蠟做成的圓柱體，玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速運(yùn)動(dòng)．已知圓柱體運(yùn)動(dòng)的速度大小為5cm/s，與水平方向夾角=530，如圖所示，則玻璃管水平方向運(yùn)動(dòng)的速度為A．5cm/s B．4cm/sC．3cm/s D．無法確定3、(本題9分)木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1．夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m．系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)．現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示．則在力F作用后（）A．木塊A所受摩擦力大小是12.5NB．木塊A所受摩擦力大小是11.5NC．木塊B所受摩擦力大小是9ND．木塊B所受摩擦力大小是7N4、(本題9分)下列物理量中屬于標(biāo)量的是A．位移 B．功 C．線速度 D．向心加速度5、(本題9分)如圖所示，完全相同的質(zhì)量為m的A、B兩球，用兩根等長的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，兩球之間夾著一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，靜止不動(dòng)時(shí)，彈簧處于水平方向，兩根細(xì)線之間的夾角為θ，則彈簧的長度被壓縮了A． B． C． D．6、(本題9分)如圖所示的圓錐擺中，擺球在水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)擺球受到的力是A．重力、拉力和向心力B．拉力和向心力C．拉力和重力D．重力7、(本題9分)一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以某一初速度豎直上拋，上升過程中受到的空氣阻力恒為重力的k倍，重力加速度為g，則小球在上升h的過程中()A．小球的機(jī)械能減少了kmghB．小球的動(dòng)能減少了kmghC．小球克服空氣阻力所做的功為(k+1)mghD．小球的重力勢能增加了mgh8、我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號(hào)探月衛(wèi)星，并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實(shí)現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號(hào)月球車，這標(biāo)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(guān)閉動(dòng)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(jìn)入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運(yùn)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(jìn)入環(huán)月軌道時(shí)必須點(diǎn)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9、(本題9分)如圖所示,一粗糙的四分之一圓弧軌道,半徑為R,軌道圓心O與A點(diǎn)等高．一質(zhì)量為m的小球在不另外施力的情況下,能以速度v沿軌道自A點(diǎn)勻速率運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),取小球在A點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),且此時(shí)的重力勢能為零,重力加速度為g,則在此過程中,下列說法正確的是A．到達(dá)底端時(shí),重力做功的功率為mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力勢能隨時(shí)間的變化關(guān)系為Ep=mgRsinD．小球的機(jī)械能隨時(shí)間的變化關(guān)系為E=mv2-mgRsin10、一輕質(zhì)彈簧，上端懸掛于天花板，下端系一質(zhì)量為M的平板，處在平衡狀態(tài)。一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外，與平板的距離為h，如圖所示，讓環(huán)自由下落(不計(jì)摩擦力)撞擊平板。已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng)，使彈簧伸長()A．若碰撞時(shí)間極短，則碰撞過程中環(huán)與板的總動(dòng)量守恒B．環(huán)撞擊板后，板的新的平衡位置與h的大小無關(guān)C．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的重力勢能等于克服彈簧彈力所做的功D．在碰后板和環(huán)一起下落的過程中，它們減少的動(dòng)能等于克服彈簧彈力所做的功11、下列說法正確的是A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定變化B．互成角度的兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力的方向與速度的方向不在同一條直線上D．物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向不一定指向圓心12、如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）用一把刻度尺和一支彈簧測力計(jì)探究彈性細(xì)繩的伸長量與所受拉力的定量關(guān)系。如圖甲所示，A、B分別為處于原長的一根彈性細(xì)繩的左右兩端，R1和R2是固定在細(xì)繩上的兩個(gè)標(biāo)識(shí)。現(xiàn)將A端固定，用彈簧測力計(jì)將B端沿著細(xì)繩所在直線向右拉，R1、R2和B三點(diǎn)位置及彈簧測力計(jì)的讀數(shù)如圖乙、丙所示。已知細(xì)繩始終處于彈性限度內(nèi)。(1)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，彈性細(xì)繩的伸長是___________(填“均勻”或“不均勻”)的，在彈性限度內(nèi)，彈性細(xì)繩的伸長量與所受拉力___________。(2)可以推斷，當(dāng)標(biāo)識(shí)R2剛好位于刻度尺上7.00cm的位置時(shí)，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為___________N。(3)手持細(xì)繩的A、B兩端，使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，A端向左B端向右。實(shí)驗(yàn)中若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R1不動(dòng)，則A、B兩端的速度之比為___________；若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R2不動(dòng)，則A、B兩端的速度之比為___________。14、（10分）(本題9分)某興趣小組通過物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)，探究合外力做功與物體動(dòng)能的變化的關(guān)系.他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度v)，每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同高度h處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長L＝0.5m不變．他們最后做出了如圖乙所示的v2－h(huán)圖象．圖象與橫軸的交點(diǎn)為0.25.(1)圖象乙不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是________________________________．(2)物塊與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.(3)若最后得到的圖象如圖丙所示，則可能的原因是(寫出一個(gè))________________．(4)若更換光滑的斜面，重復(fù)上述步驟得到如圖乙所示的圖象，圖象的斜率將________．(填增大減小不變)三、計(jì)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)用長為l=0.9m的輕繩系質(zhì)量為m=0.2kg，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g=10m/s2.求：（1）當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為6m/s，繩對小球的拉力大??？（2）小球過最高點(diǎn)的最小速度多大？16、（12分）(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周最低點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為．求：（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢差；（2）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度的大小；（3）若以C點(diǎn)做為零電勢點(diǎn)，試確定A點(diǎn)的電勢．17、（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓形軌道，與水平軌道AB相連接，AB的長度為x．一質(zhì)量為m的小球，在水平恒力F作用下由靜止開始從A向B運(yùn)動(dòng)，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，到B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為2mg，重力加速度為g．求：(1)小球在C點(diǎn)的加速度大小；(2)小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3)恒力F的大?。?/p>

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

回復(fù)力和位移的關(guān)系式F=-kx，圖象為一次函數(shù)，且F與x方向相反，故選D。2、C【解析】

合速度可以分解成豎直方向的勻速上升和水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)，其中在水平方向上有：故選C．【點(diǎn)睛】該題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解，由于兩個(gè)分速度相互垂直，可以使用正交分解法．圓柱體運(yùn)動(dòng)的合速度是由豎直方向的勻速上升和玻璃管水平勻速運(yùn)動(dòng)組成的，可以用正交分解的方法求得兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)．3、C【解析】

用力拉F之前，以A研究對象進(jìn)行受力分析有施加水平拉力之后，假設(shè)物體B依然靜止，以B為研究對象進(jìn)行受力分析有，木塊B所受摩擦力大小故物體B依然靜止，所受摩擦力大小是9N．故C正確，D錯(cuò)誤；彈簧保持原狀態(tài)，即物體A所受摩擦力不變，大小依然是8N，故AB錯(cuò)誤．4、B【解析】

位移、線速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它們都是矢量；只有功是只有大小，沒有方向的物理量，它是標(biāo)量，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。5、B【解析】對球A受力分析，受重力mg、拉力T、彈簧的彈力F，如圖

根據(jù)平衡條件，結(jié)合合成法，有F=mgtan；根據(jù)胡克定律，有F=kx；解得;故選B．6、C【解析】

AB.向心力不是物體實(shí)際受力，是幾個(gè)力的合力提供的，AB錯(cuò)誤。CD.根據(jù)題意可知，重力與繩的拉力的合力提供了向心力，所以物體實(shí)際受力為重力和繩的拉力，C正確D錯(cuò)誤。7、AD【解析】

A、根據(jù)功能關(guān)系知：除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量。在上升過程中，物體克服阻力做功kmgh，故機(jī)械能減小kmgh;故A正確.B、小球上升的過程中，重力和阻力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，則得動(dòng)能的減小量等于(1+k)mgh，故動(dòng)能的減小量大于kmgh;故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)W=FL得小球克服空氣阻力所做的功為kmgh;故C錯(cuò)誤.D、小球上升h，故重力勢能增加mgh;故D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確功的物理意義，即功是能量轉(zhuǎn)化的量度；要掌握各種功能關(guān)系：①總功等于動(dòng)能的變化量；②重力做功等于重力勢能的減小量；③除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變化量，并能運(yùn)用來分析問題.8、BC【解析】

A．探月衛(wèi)星關(guān)閉動(dòng)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(xiàng)A錯(cuò)．B．進(jìn)入圓形軌道之前為橢圓軌道，二者相切與B點(diǎn)，相對于圓軌道，原來的運(yùn)動(dòng)在B點(diǎn)為離心運(yùn)動(dòng)，所以，而對圓形軌道則有，可得，所以進(jìn)入環(huán)月軌道要減速，選項(xiàng)B對．C．在環(huán)月軌道運(yùn)行過程有，整理得月球質(zhì)量，選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)公式中衛(wèi)星質(zhì)量都消去了，所以無法計(jì)算探月衛(wèi)星受到月球引力大小，選項(xiàng)D錯(cuò)．9、BD【解析】到達(dá)底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為P=mgvcos900=0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球速度大小不變，根據(jù)動(dòng)能定理知，合力做功為零，由于支持力不做功，則重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正確．經(jīng)過時(shí)間t，下降的高度h=Rsin，則重力勢能隨時(shí)間的變化關(guān)系為Ep=-mgh=-mgRsin，故C錯(cuò)誤．小球的機(jī)械能E=Ek+Ep=mv2?mgRsin，故D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平均功率和瞬時(shí)功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法，以及在求解重力勢能時(shí)，注意零勢能平面的選?。?0、AB【解析】

A.圓環(huán)與平板碰撞過程，若碰撞時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，由于碰后速度相同，為完全非彈性碰撞，機(jī)械能不守恒，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；B.碰撞后平衡時(shí)，有：kx即碰撞后新平衡位置與下落高度h無關(guān)，故B正確；CD.碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，碰撞后環(huán)與板共同下降的過程中，它們動(dòng)能和重力勢能的減少量之和等于彈簧彈性勢能的增加量，彈簧彈性勢能的增加量等于克服彈簧彈力所做的功，故CD錯(cuò)誤；11、CD【解析】

AC.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力方向與速度方向不共線，合力可以是恒力，如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B.當(dāng)兩分運(yùn)動(dòng)的合加速度與合初速度在同一直線上時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D.當(dāng)物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)合力與速度成銳角或鈍角，合力不指向圓心；只有勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力才指向圓心全部用來提供向心力，故D正確.12、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯(cuò)誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、均勻成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.圖甲中，彈性細(xì)繩長度為6.00cm。

圖乙中，彈性細(xì)繩長度為9.00cm，伸長了3.00cm，測力計(jì)的示數(shù)為2.4N，

圖丙中，彈性細(xì)繩長度為12.00cm，伸長了6.00cm，測力計(jì)的示數(shù)為4.8N，

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在彈性限度內(nèi)，彈性細(xì)繩是均勻伸長的，且伸長量與所受拉力成正比；

第三空.第四空.由圖甲可知，R2位于4.00cm時(shí)，R1位于2.00cm；

由圖乙可知，R2位于6.00cm時(shí)，R1位于3.00cm；

由圖丙可知，R2位于8.00cm時(shí)，R1位于4.00cm；

綜上可知，R1的長度是R2長度的一半，則當(dāng)標(biāo)識(shí)R2剛好位于刻度尺上7.00cm位置時(shí)，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.6N。

第五空.第六空.由圖甲可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長度為4.00cm，右側(cè)彈性細(xì)繩的長度為2.00cm；

由圖乙可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長度為6.00cm，右側(cè)彈性細(xì)繩的長度為3.00cm；

由圖丙可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長度為8.00cm，右側(cè)彈性細(xì)繩的長度為4.00cm；

綜上可知，R2左側(cè)彈性細(xì)繩長度是右側(cè)彈性細(xì)繩長度的2倍，

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R1不動(dòng)，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為1：2。

則A端向左B端向右使它們沿繩所在直線同時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)R2不動(dòng)，由v=s/t可知，A、B兩端的速度之比為2：1。14、存在摩擦阻力；0.5；釋放物塊時(shí)存在初速度；不變；【解析】

設(shè)斜面的長為s，傾角為θ．由動(dòng)能定理得（mgsinθ－μmgcosθ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgLv2與h是一次函數(shù)，不過原點(diǎn)的原因是存在摩擦阻力，由圖像可知，當(dāng)h＝