2024届北京师大二附中物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

2024届北京师大二附中物理高一第二学期期末考试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)作简谐运动的物体,回复力和位移的关系图是下图所给四个图像中的().A． B． C． D．2、(本题9分)竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水和一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动．已知圆柱体运动的速度大小为5cm/s，与水平方向夹角=530，如图所示，则玻璃管水平方向运动的速度为A．5cm/s B．4cm/sC．3cm/s D．无法确定3、(本题9分)木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1．夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示．则在力F作用后（）A．木块A所受摩擦力大小是12.5NB．木块A所受摩擦力大小是11.5NC．木块B所受摩擦力大小是9ND．木块B所受摩擦力大小是7N4、(本题9分)下列物理量中属于标量的是A．位移 B．功 C．线速度 D．向心加速度5、(本题9分)如图所示，完全相同的质量为m的A、B两球，用两根等长的细线悬挂在O点，两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧，静止不动时，弹簧处于水平方向，两根细线之间的夹角为θ，则弹簧的长度被压缩了A． B． C． D．6、(本题9分)如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，这时摆球受到的力是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、(本题9分)一质量为m可视为质点的小球以某一初速度竖直上抛，上升过程中受到的空气阻力恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小球在上升h的过程中()A．小球的机械能减少了kmghB．小球的动能减少了kmghC．小球克服空气阻力所做的功为(k+1)mghD．小球的重力势能增加了mgh8、我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利．如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G．下列说法中正确的是A．图中探月卫星正减速飞向B处B．探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速C．由题中条件可以算出月球质量D．由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小9、(本题9分)如图所示,一粗糙的四分之一圆弧轨道,半径为R,轨道圆心O与A点等高．一质量为m的小球在不另外施力的情况下,能以速度v沿轨道自A点匀速率运动到B点,取小球在A点时为计时起点,且此时的重力势能为零,重力加速度为g,则在此过程中,下列说法正确的是A．到达底端时,重力做功的功率为mgvB．重力做的功等于小球克服摩擦力做的功C．小球重力势能随时间的变化关系为Ep=mgRsinD．小球的机械能随时间的变化关系为E=mv2-mgRsin10、一轻质弹簧，上端悬挂于天花板，下端系一质量为M的平板，处在平衡状态。一质量为m的均匀环套在弹簧外，与平板的距离为h，如图所示，让环自由下落(不计摩擦力)撞击平板。已知碰后环与板以相同的速度向下运动，使弹簧伸长()A．若碰撞时间极短，则碰撞过程中环与板的总动量守恒B．环撞击板后，板的新的平衡位置与h的大小无关C．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的重力势能等于克服弹簧弹力所做的功D．在碰后板和环一起下落的过程中，它们减少的动能等于克服弹簧弹力所做的功11、下列说法正确的是A．做曲线运动的物体所受合外力一定变化B．互成角度的两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动C．做曲线运动的物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向不一定指向圆心12、如图所示，下列关于地球人造卫星轨道的说法，正确的是（）A．卫星轨道a、b、c都是可能的B．卫星轨道只可能是b、cC．同步卫星轨道可能是bD．a、b均可能是同步卫星轨道二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙所示。已知细绳始终处于弹性限度内。(1)分析实验数据可知，弹性细绳的伸长是___________(填“均匀”或“不均匀”)的，在弹性限度内，弹性细绳的伸长量与所受拉力___________。(2)可以推断，当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm的位置时，R1位于刻度尺上___________cm的位置，此时测力计的示数为___________N。(3)手持细绳的A、B两端，使它们沿绳所在直线同时匀速运动，A端向左B端向右。实验中若发现标识R1不动，则A、B两端的速度之比为___________；若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为___________。14、（10分）(本题9分)某兴趣小组通过物块在斜面上运动的试验，探究合外力做功与物体动能的变化的关系.他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度v)，每次实验，物体从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.5m不变．他们最后做出了如图乙所示的v2－h图象．图象与横轴的交点为0.25.(1)图象乙不过坐标原点的原因是________________________________．(2)物块与斜面间的滑动摩擦因数μ＝________.(3)若最后得到的图象如图丙所示，则可能的原因是(写出一个)________________．(4)若更换光滑的斜面，重复上述步骤得到如图乙所示的图象，图象的斜率将________．(填增大减小不变)三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)用长为l=0.9m的轻绳系质量为m=0.2kg，使其在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g=10m/s2.求：（1）当小球在最高点的速度为6m/s，绳对小球的拉力大小？（2）小球过最高点的最小速度多大？16、（12分）(本题9分)如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周最低点．现有一质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为．求：（1）A、B两点间的电势差；（2）小球滑至C点时的速度的大小；（3）若以C点做为零电势点，试确定A点的电势．17、（12分）如图所示，竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道，与水平轨道AB相连接，AB的长度为x．一质量为m的小球，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小球与水平轨道间的动摩擦因数为μ，到B点时撤去力F，小球沿圆轨道运动到最高点时对轨道的压力为2mg，重力加速度为g．求：(1)小球在C点的加速度大小；(2)小球运动至B点时的速度大小；(3)恒力F的大小．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解析】

回复力和位移的关系式F=-kx，图象为一次函数，且F与x方向相反，故选D。2、C【解析】

合速度可以分解成竖直方向的匀速上升和水平方向的匀速运动，其中在水平方向上有：故选C．【点睛】该题考查运动的合成与分解，由于两个分速度相互垂直，可以使用正交分解法．圆柱体运动的合速度是由竖直方向的匀速上升和玻璃管水平匀速运动组成的，可以用正交分解的方法求得两个分运动．3、C【解析】

用力拉F之前，以A研究对象进行受力分析有施加水平拉力之后，假设物体B依然静止，以B为研究对象进行受力分析有，木块B所受摩擦力大小故物体B依然静止，所受摩擦力大小是9N．故C正确，D错误；弹簧保持原状态，即物体A所受摩擦力不变，大小依然是8N，故AB错误．4、B【解析】

位移、线速度、向心加速度都是即有大小又有方向的，它们都是矢量；只有功是只有大小，没有方向的物理量，它是标量，故选项B正确，A、C、D错误。5、B【解析】对球A受力分析，受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F，如图

根据平衡条件，结合合成法，有F=mgtan；根据胡克定律，有F=kx；解得;故选B．6、C【解析】

AB.向心力不是物体实际受力，是几个力的合力提供的，AB错误。CD.根据题意可知，重力与绳的拉力的合力提供了向心力，所以物体实际受力为重力和绳的拉力，C正确D错误。7、AD【解析】

A、根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量。在上升过程中，物体克服阻力做功kmgh，故机械能减小kmgh;故A正确.B、小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，则得动能的减小量等于(1+k)mgh，故动能的减小量大于kmgh;故B错误.C、根据W=FL得小球克服空气阻力所做的功为kmgh;故C错误.D、小球上升h，故重力势能增加mgh;故D正确.故选AD.【点睛】本题关键是明确功的物理意义，即功是能量转化的量度；要掌握各种功能关系：①总功等于动能的变化量；②重力做功等于重力势能的减小量；③除重力外其余力做的功等于机械能的变化量，并能运用来分析问题.8、BC【解析】

A．探月卫星关闭动力后只受到月球的吸引力而逐渐靠近月球表面，此过程为加速过程，选项A错．B．进入圆形轨道之前为椭圆轨道，二者相切与B点，相对于圆轨道，原来的运动在B点为离心运动，所以，而对圆形轨道则有，可得，所以进入环月轨道要减速，选项B对．C．在环月轨道运行过程有，整理得月球质量，选项C对．D．由题中条件找不到卫星质量，而且所以的圆周运动公式中卫星质量都消去了，所以无法计算探月卫星受到月球引力大小，选项D错．9、BD【解析】到达底端时，重力做功的瞬时功率为P=mgvcos900=0，选项A错误；小球速度大小不变，根据动能定理知，合力做功为零，由于支持力不做功，则重力做功等于小球克服摩擦力做功的大小，故B正确．经过时间t，下降的高度h=Rsin，则重力势能随时间的变化关系为Ep=-mgh=-mgRsin，故C错误．小球的机械能E=Ek+Ep=mv2−mgRsin，故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法，以及在求解重力势能时，注意零势能平面的选取．10、AB【解析】

A.圆环与平板碰撞过程，若碰撞时间极短，内力远大于外力，系统总动量守恒，由于碰后速度相同，为完全非弹性碰撞，机械能不守恒，减小的机械能转化为内能，故A正确；B.碰撞后平衡时，有：kx即碰撞后新平衡位置与下落高度h无关，故B正确；CD.碰撞后环与板共同下降的过程中，碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能和重力势能的减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量，弹簧弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力所做的功，故CD错误；11、CD【解析】

AC.物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线，合力可以是恒力，如平抛运动，故A错误，C正确；B.当两分运动的合加速度与合初速度在同一直线上时，物体做匀变速直线运动，故B错误；D.当物体做变速圆周运动时合力与速度成锐角或钝角，合力不指向圆心；只有匀速圆周运动合力才指向圆心全部用来提供向心力，故D正确.12、BC【解析】

AB．卫星围绕地球做匀速圆周运动的圆心是地球的地心，所以凡是人造地球卫星的轨道平面必定经过地球中心，所以b、c均可能是卫星轨道，a不可能是卫星轨道，故A错误，B正确．CD．同步卫星的轨道平面在赤道的上空，则同步卫星轨道可能是b，故C正确，D错误．【点睛】本题的关键是要知道人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，由万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、均匀成正比3.503.61:22:1【解析】

第一空.第二空.图甲中，弹性细绳长度为6.00cm。

图乙中，弹性细绳长度为9.00cm，伸长了3.00cm，测力计的示数为2.4N，

图丙中，弹性细绳长度为12.00cm，伸长了6.00cm，测力计的示数为4.8N，

由以上实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是均匀伸长的，且伸长量与所受拉力成正比；

第三空.第四空.由图甲可知，R2位于4.00cm时，R1位于2.00cm；

由图乙可知，R2位于6.00cm时，R1位于3.00cm；

由图丙可知，R2位于8.00cm时，R1位于4.00cm；

综上可知，R1的长度是R2长度的一半，则当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上3.50cm位置，此时弹簧测力计的示数为3.6N。

第五空.第六空.由图甲可知，R2左侧弹性细绳长度为4.00cm，右侧弹性细绳的长度为2.00cm；

由图乙可知，R2左侧弹性细绳长度为6.00cm，右侧弹性细绳的长度为3.00cm；

由图丙可知，R2左侧弹性细绳长度为8.00cm，右侧弹性细绳的长度为4.00cm；

综上可知，R2左侧弹性细绳长度是右侧弹性细绳长度的2倍，

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R1不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为1：2。

则A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，由v=s/t可知，A、B两端的速度之比为2：1。14、存在摩擦阻力；0.5；释放物块时存在初速度；不变；【解析】

设斜面的长为s，倾角为θ．由动能定理得（mgsinθ－μmgcosθ）s＝即mgh－μmgL＝，v2＝2gh－2μgLv2与h是一次函数，不过原点的原因是存在摩擦阻力，由图像可知，当h＝