2024年北京市牛山一中高一物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024年北京市牛山一中高一物理第二学期期末质量检测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑水平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则()A．在B下滑过程中，B的机械能守恒B．轨道对B的支持力对B不做功C．在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒D．A、B和地球组成的系统的机械能守恒2、如图所示，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则（）A．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B．受到的合力大小为F＝mC．若运动员加速，则一定沿倾斜赛道上滑D．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道下滑3、将质量都是m的三只小球A、B、C从离地同一度h处,以大小相同的初速度v0分別竖直上抛、竖直下抛、水平抛出去。不计空气阻力，下列关于三小球的表述中正确的是A．三小球刚着地时的动量相同B．从抛出到落地的过程中，三小球的动量变化量相同C．从抛出到落地的过程中，三小球的动量变化率相同D．从抛出到落地的过程中，三小球受到的重力的冲量均相同4、一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是A．小球过最高点的最小速度是B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小5、(本题9分)汽车从甲地由静止出发，沿直线运动到丙地，乙在甲丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地速度为60km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为120km/h．求汽车从甲地到达丙地的平均速度大小等于（）A．30km/hB．45km/hC．60km/hD．90km/h6、质量为0.2kg的球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回．取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是()A．Δp＝2kg·m/s；W＝－2JB．Δp＝－2kg·m/s；W＝2JC．Δp＝0.4kg·m/s；W＝－2JD．Δp＝－0.4kg·m/s；W＝2J7、(本题9分)如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点A距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧．汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=30°，则（）A．从开始到绳与水平夹角为30°过程，拉力做功mghB．从开始到绳与水平夹为30°过程，拉力做功mgh+C．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv0D．在绳与水平夹角为30°时，拉力功率小于mgv08、用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的速度是0C．小球做圆周运动过最高点时的最小速度是√gRD．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反9、(本题9分)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：l10、(本题9分)如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘边缘的A点上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周过程()A．这个力F做的总功为0JB．这个力F做的总功为20πJC．A点所受的向心力做的总功为0JD．A点所受的向心力做的总功为20πJ11、某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（）A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6sB．电动机输出的最大功率为60kwC．汽车的位移为165mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J12、台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋CB．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋CC．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，其总质量为m，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，桶和砂的总质量为m0，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力m0g，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得．(1)本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关为_________．(1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为______

m/s1．(结果保留两位有效数字，要求尽可能多的使用测量数据)(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象____________．(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：_______________________________．14、用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．在做“验证动量守恒定律”的实验时（1）实验必须满足的条件是______．A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止释放D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动（2）实验中要完成的必要步骤是______填选项前的字母．A.用天平测量两个小球的质量、B.测量抛出点距地面的高度HC.用秒表测出小球做平抛运动的时间tD.分别确定碰撞前后落地点的位置和碰后的落地点P、M、N，并用刻度尺测出水平射程OP、OM、ON．（3）入射小球质量为，被碰小球质量为，两小球的质量应满足______选填“大于”“小于”或“等于”（4）若所测物理量满足______表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒．（5）若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为______．15、(本题9分)某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；(ⅱ)将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O；(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q；(ⅴ)将小球B放在斜槽末端，让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定A、B两小球落点的中心位置P、R；(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3；(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2；(ⅷ)分析数据，验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，从而验证动量守恒定律。请回答下列问题(1)步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________；(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0g。测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘，__盘放上一个5g砝码，游码如图乙位置时天平平衡；(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格，并进行了部分填写，请将其补充完整①_______②_________③___________。物理量碰前碰后m/gm1＝17.0m1＝17.0m2＝①x/cmx2＝50.35x1＝②x3＝74.75mx/g·cmm1x2＝855.95m1x1+m2x3=③三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图甲所示，一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点，另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处，A点和圆弧对应的圆心O点等高。（1）若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长)，mb静止于B点，ma从静止开始释放，假设两滑块碰撞时无机械能损失，且两滑块能发生两次碰撞，试证明：3ma<mb。（2）若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接，如图乙所示。已知ma=mb=1kg，R=0.8m，传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s，B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m。mb静止于B点，ma从静止开始释放，滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(设为mc)运动，当mc运动到C点时速度恰好为零。求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q。(g=10m/s2)17、（10分）如图所示，质量分别为1kg、3kg的滑块A、B静止在光滑的水平面上．现使滑块A以4m/s的速度向右运动，与左侧还有轻弹簧的滑块B发生正碰．求二者在发生碰撞的过程中：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）滑块B的最大速度．

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、D【解析】试题分析：在B下滑的过程中，A向左运动，即B对A做功，所以A对B也做功，故B机械能不守恒，AB错误，过程中重力做功，所以系统动量不守恒，C错误，系统受到的合力为零，所以机械能守恒，D正确，考点：考查了动量守恒和机械能守恒定律条件的判断点评：做本题的关键是知道当只有重力做功时，机械能守恒，当合力做功为零时，动量守恒2、B【解析】

A.将运动员和自行车看作一个整体，受到重力、支持力、摩擦力作用，向心力是按照力的作用效果命名的力，不是物体受到的力，故A项与题意不相符；B.运动员骑自行车在倾斜赛道上做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供匀速圆周运动需要的向心力，所以F=mC.若运动员加速，由向上运动的趋势，但不一定沿斜面上滑，故C项与题意不相符；D.若运动员减速，有沿斜面向下运动的趋势，但不一定沿斜面下滑，故D项与题意不相符。3、C【解析】

A．因为动量是矢量，动量方向和速度方向相同，而三种运动着地时上抛和下抛的速度方向与平抛的速度方向不同，故A错误；B．由于A的时间最长，而B的时间最短，故A合外力冲量最大，B球合外力冲量最小。根据动量定理知，三个小球的动量变化量等于合外力冲量，所以A球动量改变量最大，故B错误；C．根据动量定理知，动量的变化率等于物体所受的合外力，所以三小球动量的变化率相等，故C正确；D．由于A的时间最长，而B的时间最短，所以三小球的重力的冲量均不相同，故D错误；4、B【解析】

A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；CD.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误。5、B【解析】

设甲两两地距离为2L，汽车通过甲乙两地的时间分别为t1和t2，则有：汽车从甲运动到乙的过程中做匀加速运动故其平均速度为，所用时间：，同理汽车从乙运动到丙的过程中做匀加速运动故其平均速度，汽车所用时间，所以汽车从甲至丙的平均速度；故选B．【点睛】本题关键明确平均速度的定义和物理意义，要明确平均速度与时间间隔和位移对应，不同时间间隔内的平均速度往往不同．6、A【解析】取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2-mv1=0.2×4-0.2×（-6）=2kg•m/s，方向竖直向上．由动能定理可知，合外力做功：W=mv22-mv12=×0.2×42-×0.2×62=-2J；故选A．点睛：此题中动量是矢量，要规定正方向，用带正负呈的数值表示动量．动量变化量也是矢量，同样要注意方向．应用动能定理可以求出合外力做的功．7、BC【解析】

将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示

货物速度为：v货物=v0cosθ，由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=30°时，货物速度为v0；当θ=90°时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A错误，B正确；在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正确，D错误。8、AC【解析】A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；B、C、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：mg=mv2R【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．9、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。10、BC【解析】

转一周通过的弧长为：x=2πR=2π(m)；因为F的方向始终与速度方向相同，即与位移方向始终相同，则转动一周，力F做的功为力与转过的弧长的乘积；故F做功为：W=Fx=10×2πJ=20πJ，选项A错误，B正确；A点所受的向心力方向与速度方向垂直，则向心力做的总功为0J，选项C正确，D错误.11、AC【解析】

A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。12、AC【解析】

AB.要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；C.通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；D.由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)m0远小于m

(1)3.1

(3)图略；(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解析】（1）本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关系为m0远小于m，这样可认为小车所受的拉力等于小桶和砂的重力；（1）从纸带上看出，相邻两点间位移之差为一恒量，△x=0.51cm，根据△x＝aT1得，

（3）如图；

（4）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．14、BC

AD大于【解析】

（1）斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，故B正确；小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，故C正确；实验过程中，白纸不可以移动，故D错误．所以BC正确，AD错误．（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故选AD．（3）为了防止入射球反弹，应使入射球的质量大于被碰球的质量；（4）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速