2023-2024学年北京市第三十九中学物理高一下期末经典模拟试题含解析

2023-2024学年北京市第三十九中学物理高一下期末经典模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑．以下说法正确的是A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B．a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等D．b比a先到达S，它们在S点的动量不相等2、(本题9分)汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法正确的是()A．汽车处于超重状态B．汽车对拱桥的压力等于其重力C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心3、(本题9分)如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0拋出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2vA．夹角α将变大B．夹角α与初速度大小无关C．小球在空间的运动时间不变D．PQ间距是原来间距的3倍4、(本题9分)下列说法符合史实的是()A．开普勒在伽利略的基础上，导出了行星运动的规律B．牛顿发现了万有引力定律C．亚里士多德发现了万有引力定律D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律5、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一光滑轨道，由长2R直轨道AB和半径为R的四分之一圆弧轨道BC两部分组成，O为圆心，B为切点，C与圆心等高，在A处放有一质量为m的小物块．现对小物块施加大小为mg、方向水平向右的恒力作用，最终小物块从C点离开轨道．在轨道上运动过程中，小物块速度最大的位置是（）A．切点B处 B．最高点C处C．圆弧BC上离B高处 D．圆弧BC上离B高处6、(本题9分)如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定．质量为m的小球从弹簧正上方A处由静止释放，到B处时接触弹簧，到C处时速度为1．小球在由A到C的过程中，不计空气阻力，下列判断正确的是A．加速度先减小再增大B．B点的速度最大C．小球的机械能守恒D．小球和弹簧组成系统的机械能守恒7、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA：TB＝1：8，则关于两卫星及轨道半径、运动速率、向心加速度之比的说法（）A．在轨道2为卫星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．aA：aB＝16：l8、嫦娥四号探测器成功发射，开启了我国月球探测的新旅程，探测器经过地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现了人类首次月球背面软着陆.如图为探测器绕月球的运行轨道示意图，其中轨道I为圆形轨道，轨道II为椭圆轨道.下列关于探测器的说法中正确的是A．在轨道I、轨道II上通过P点时的动能相等B．在轨道I通过P点的加速度比在轨道II通过P点的加速度大C．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中动能变大D．在轨道II上从P点运动到Q点的过程中的机械能守恒9、(本题9分)小物块位于放于地面的半径为R的半球的顶端，若给小物块以水平的初速度v时物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是()A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为RC．小物块沿球面运动D．物块落地时速度的方向与地面成45°角10、如图所示的装置中，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度射入木块后(子弹与木块作用时间极短)，子弹立即停在木块内．然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中A．系统的动量不守恒，机械能守恒B．系统的动量守恒，机械能不守恒C．系统损失的机械能为D．弹簧最大的弹性势能小于11、(本题9分)如图所示，物体A和B分别固定于地球北纬60°和赤道上的某处，下列说法正确的是A．A、B两物体的角速度大小相等B．A、B两物体的线速度大小相等C．A、B两物体的向心加速度大小相等D．A、B两物体的转动周期大小相等12、(本题9分)如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，一条细线一端与斜面上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点，细线与竖直方向成角，A、B、C始终处于静止状态，下列说法正确的是A．若仅增大A的质量，B对C的摩擦力一定减小B．若仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大C．若仅增大B的质量，悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A的重力D．若仅将C向左缓慢移动一点，角将增大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图．(交流电的频率为50Hz)（1）图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为____m/s2.(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在下图所示的坐标纸中画出a－图线______，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________________________14、(本题9分)小华同学欲测量小物块与斜面间的动摩擦因数，其实验装置如图1所示，光电门1、2可沿斜面移动，物块上固定有宽度为d的挡光窄片。物块在斜面上滑动时，光电门可以显示出挡光片的挡光时间。（以下计算的结果均请保留两位有效数字）(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，其示数如图2所示，则挡光片的宽度d=______mm。(2)在P处用力推动物块，物块沿斜面下滑，依次经过光电门1、2，显示的时间分别为40ms、20ms，则物块经过光电门1处时的速度大小为____________m/s，经过光电门2处时的速度大小为____________m/s。比较物块经过光电门1、2处的速度大小可知，应_______（选填“增大”或“减小”）斜面的倾角，直至两光电门的示数相等；(3)正确调整斜面的倾角后，用刻度尺测得斜面顶端与底端的高度差h=60.00cm、斜面的长度L=100.00cm，g取9.80m/s2，则物块与斜面间的动摩擦因数的值（___________）。15、(本题9分)我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素．长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等．转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度”或“角速度”）；（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，在倾角为30°的光滑固定斜面体上，一劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m=4kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使细绳刚好没有拉力，然后由静止释放，试问：(1)刚释放物体B时和物体A沿斜面向上运动获得最大速度时，弹簧的形变量x1和x2分别是多大？(2)物体A的最大速度大小？(3)从开始释放物体B到物体A获得最大速度的过程中，物体B所受合外力的冲量大小和方向？17、（10分）(本题9分)如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．当小球经过最高点时，速度大小为．求：（1）小球到达最高时杆对球的作用力；（2）当小球经过最低点时，杆对球的作用力的大小，求小球线速度的大小．

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、A【解析】a物体做自由落体运动,运动时间为t1,b物体沿圆弧轨道下滑的过程中,其竖直方向分运动的加速度在任何高度都小于重力加速度.又a､b两物体竖直方向位移相等,所以b物体下滑到S的时间t2>t1,故A正确,B､C､D､错误.2、D【解析】

A．汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；B．汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；CD．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确．【点睛】本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键分析向心力的来源；汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．3、B【解析】试题分析：水平抛出后，小球做平抛运动，水平方向x=v0t，竖直方向y=12gt2，根据抛出的和落地均在斜面上可得tanθ=yx=gt2v0，无论小球平抛的初速度多大，落地只要在斜面上，就满足tanθ=yx=gt2v考点：平抛运动4、B【解析】

开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，B正确．ACD错误.故选B5、C【解析】小球在圆弧轨道BC做圆周运动，当沿圆周的切线方向的合外力为零时，小物块速度最大；小球在圆弧轨道BC受到重力、支持力和水平向右的恒力，受力如图即当时，小物块速度最大，解得，小物块速度最大的位置是圆弧BC上离B的高度，故C正确，A、B、D错误；故选C．【点睛】关键抓住小球在圆弧轨道BC做圆周运动，当沿圆周的切线方向的合外力为零时，小物块速度最大．6、D【解析】

AB．小球从A到B过程中做自由落体运动，加速度不变；在B点刚接触弹簧时，弹力小于重力，物体加速度开始减小，当弹力等于重力时加速度减为零，此时速度最大；然后重力小于弹力，加速度反向增加，直到到达C点时速度减为零，故选项AB错误；C．小球刚开始下落一直到与弹簧接触前，只受重力，小球的机械能守恒，接触弹簧后，小球的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能减小，故C错误；D．在整个过程中，小球与弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，故D正确；故选D．点睛：此题中掌握机械能守恒的条件是解决问题的关键，注意区分系统的机械能守恒和单个物体机械能守恒的区别．本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力．7、BD【解析】

AB.根据万有引力提供向心力可知:两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为1:8,所以轨道半径之比RA：RB＝1：4,所以在轨道2为卫星B，故A错误，B正确

C.根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C错误；D.根据可得：aA：aB＝16：1故D正确。8、CD【解析】

A.嫦娥四号探测器在P位置从圆形轨道I变到椭圆轨道II时，需制动减速做近心运动，则在轨道I的动能大于轨道II上的动能，故A错误；B.同在P点位置相同，万有引力相同，则加速度相同，故B错误；CD.在轨道II上探测器只受万有引力作用，则从P点运动到Q点的过程中，引力做正功，动能增大，机械能守恒，故C、D正确.9、AB【解析】在最高点重力完全充当向心力时物体对球没有压力，即mg=mv2R，所以v=gR，此时物体只受重力作用，速度水平方向，所以物体立即离开球面做平抛运动，小物体落地时下落的高度为R，所以t=2R10、CD【解析】

AB.由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，故此过程系统机械能不守恒，子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，速度逐渐减小到零，所以此过程动量不守恒，故整个过程中，系统动量、机械能均不守恒，故AB错误；C.对子弹和木块由动量守恒及能量守恒得，，系统损失的机械能为，故C正确；D.由于子弹和木块碰撞有机械能损失，所以最终弹簧弹性势能小于最初的动能，故D正确．11、AD【解析】

A．A、B两点共轴，角速度相同，故A正确；B．位于赤道上的物体B与位于北纬60°的物体A，可知A的半径与B的半径相比为Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B两点线速度大小之比cos60°：1．故B错误；C．根据a=ω2r可知它们的加速度不同．故C错误；D．根据可知，A、B两物体的转动周期大小相等，选项D正确；故选AD．12、BD【解析】

A、若B具有上滑的趋势，增大A的质量，则B对C的摩擦力增大，若B具有下滑的趋势，增大A的质量，则B对C的摩擦力减小，所以不一定增大，故A错误；B、将BC看作一个整体，具有向左的运动趋势，仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大，故B正确；C、若B具有上滑的趋势，增大B的质量，则B受到的摩擦力减小，若B具有下滑的趋势，增大B的质量，则B受到的摩擦力增大，所以不一定增大，故C错误；D、连接AB的细线的夹角一半即α角的大小，若仅将C向左缓慢移动一点，增大连接AB的细线的夹角，则α角将增大，故D正确；故选BD．二．填空题(每小题6分，共18分)13、3.19【解析】

根据逐差法求出加速度；根据表中数据利用描点法可得出对应的图象，结合牛顿第二定律及图象进行分析，则可明确对应的公式．【详解】(1)由交流电的频率为50Hz可得，题图乙中两相邻点间的时间间隔T＝0.02s.由，t＝2T得，(2)由表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示:由图可知，图象的斜率，由牛顿第二定律可知，故图象的斜率表示拉力；则由图象求出小车的加速度a与质量的倒数之间的关系式是.【点睛】本题考查探究加速度和物体质量及受力之间的关系，要注意明确实验原理，正确应用牛顿第二定律进行分析即可．14、5.20.130.26减小0.75【解析】

(1)[1]挡光片的宽度为；(2)[2][3]d=5.2mm=5.2×10-3m，t1=40ms=40×10-3s，t2=20ms=20×10-3s，用平均速度来求解瞬时速度：[4]由于v2<v1，物块做加速运动，设斜面的倾角为θ，则对物块受力分析有mgsin