北京师范大学附属杭州中学2024年物理高一第二学期期末联考模拟试题含解析

北京师范大学附属杭州中学2024年物理高一第二学期期末联考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指()A．弹簧测力计的弹簧被拉长 B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变 D．使橡皮条在某一方向上伸长到某一长度2、一物块在水平恒力F作用下沿水平面ABC直线运动。已知AB段光滑，BC段粗糙，且。设恒力F在AB、BC段所做的功分别为、，则A．， B．，C．， D．，3、(本题9分)下列说法正确的是()A．物体做曲线运动的速度、加速度时刻都在变化B．卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律C．一个系统所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变D．一对作用力与反作用力做的总功一定为04、下列说法中正确的是（）A．牛顿发现行星运动定律B．卡文迪许测定了万有引力常量C．开普勒发现了万有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的说法5、LED灯可将电能高效转化为光能，在日常生活中得到普遍应用。某LED灯的额定功率为10W，它以额定功率工作1min消耗的电能为A．10J B．60J C．600J D．6000J6、(本题9分)如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60°，轨道最低点A与桌面相切．一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放,则下列说法正确的是（）A．在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等B．在m1由C点下滑到A点的过程中，重力对m1做功功率先增大后减少C．在m1由C点下滑到A点的过程中，m1机械能守恒D．若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m1＝3m27、(本题9分)如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道．ab水平．长度为2R；bc是半径为R的四分之一的圆弧．与ab相切于b点．一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点从静止开始向右运动．重力加速度大小为g．则A．小球恰好能运动到轨道最高点cB．小球从a到c的过程中．动能增量为2mgRC．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，重力势能增量为3mgRD．小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中，水平外力做功为4mgR8、(本题9分)如图所示，蹦极是一项有趣的极限运动，轻质弹性绳的一端固定，另一端和运动员相连，运动员经一段自由下落后绳被拉直，整个过程中空气阻力不计，绳的形变是弹性形变，绳处于原长时的弹性势能为零．则在运动员从静止开始自由下落，直至最低点的过程中，下列表述正确的是A．运动员的机械能守恒B．弹性绳的弹性势能先增大后减小C．运动员与弹性绳的总机械能守恒D．运动员动能最大时绳的弹性势能不为零9、(本题9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有A．月球的质量 B．地球的质量C．地球的半径 D．月球绕地球运行速度的大小10、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则下列叙述错误的是（）A．a点与d点的线速度大小之比为1:2B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小之比为4:111、(本题9分)如图甲所示，一木块沿固定斜面由静止开始下滑，下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了B．在位移从0增大到的过程中，木块的重力势能减少了C．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小D．图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小12、(本题9分)如图，光滑绝缘圆轨道固定在竖直面内，整个圆周被4条直径均分为8等份，表示图中8个位置，其中A点是最低点。该竖直面内分布有水平向右的匀强电场，一个带正电的小球在轨道内做完整的圆周运动。已知小球的重力和所受电场力大小相等。则下列关于小球运动过程中的说法正确的是（）A．小球在F点时的动能最小 B．小球在B点时对轨道的压力最大C．小球在G点时的机械能最小 D．小球在A点时的动能最大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示是某同学用水平气垫导轨“验证系统机械能守恒”的实验装置，该同学将光电门固定在导轨上的B点，吊盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条，实验中滑块从导轨上的位置A由静止释放。（1）该同学测得遮光条的宽度为d，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度v=___(用题中所给物理量的符号表示)。（2）若用天平测得滑块(含遮光条)的质量为M，吊盘的质量为m，用刻度尺测得位置A到位置B的距离为L，已知重力加速度大小为g，则需要验证的关系式为_______(用题中所给物理量的符号表示)。14、（10分）(本题9分)在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，某次实验中在坐标纸上描出了a、b、c、d四个点．（1）在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_______A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球在空中运动的时间每次都相等C．保证小球飞出时，初速度沿水平方向D．保证小球运动的轨道是一条抛物线（2）已知图中小方格的边长为L，小球平抛的初速度为v=___（用L、g表示）．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)冰壶是冬奥会比赛项目，如图所示．比赛中，冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动．设一质量m=19kg的冰壶被运动员以3m/s的速度推出，已知冰面与冰壶间的动摩擦因数为0.02，g取10m/s2，求：（1）冰壶的重力；（2）冰壶的加速度；（3）从推出到停下，冰壶的位移．16、（12分）(本题9分)如图所示,竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成，直轨道AB和圆弧轨道BC平滑连接，小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上一个半径为的圆轨道；（1）若接触面均光滑，小球刚好能滑到圆轨道的最高点C，求斜面高h；（2）若已知小球质量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球运动到C点时对轨道压力为mg，求全过程中摩擦阻力做的功．17、（12分）(本题9分)如图甲所示，光滑水平面上有A、B两个物体，已知mA＝1kg，开始时B静止，A以一初速度向右运动，与B碰撞后一起向右运动，它们的位移时间图像如图乙所示，求物体B的质量为多大？损失的能量占总能量的百分比多大？

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】

该实验采用了“等效法”，即合力和分力的效果由橡皮的拉伸体现，效果相同，橡皮条在某一方向上伸长到相同长度，即要求橡皮筋的形变方向和大小都相同，故ABC错误，D正确．故选D.2、D【解析】

根据功的概念可知，W=Fxcosθ，则恒力F在AB、BC段的位移相同，则所做的功相同，均为W=FL；ABC.三个选项都错误；D.选项正确；3、C【解析】

做曲线运动物体的速度时刻改变，但加速度可以不变，如平抛运动得到加速度恒为g不变，故A错误；卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力常量，故B错误；相互作用的物体，如果所受合外力为零，系统动量守恒，则它们的总动量保持不变，故C正确；一对作用力与反作用力大小相等、方向相反，但作用点的位移大小不一定相同，故一对作用力与反作用力做的总功不一定为零，故D错误。所以C正确，ABD错误。4、B【解析】

A、牛顿提出了万有引力定律，故A错误。B、卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的，并测出万有引力恒量，故B正确。C、开普勒提出了行星运动三大定律，故C错误。D、哥白尼提出“日心说”，“地心说”最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来，故D错误。5、C【解析】

LED灯的额定功率为10W，它以额定功率工作1min=60s内消耗的电能为：W=Pt=10×60=600J；A.10J，与结论不相符；B.60J，与结论不相符；C.600J，与结论相符；D.6000J，与结论不相符；6、B【解析】

m1由C点下滑到A点的过程中，沿绳子方向的速度是一样的，在m1滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合，而是类似于圆的一根弦线而存在，所以此时两个物体的速度必然不相同的，故A错误；重力的功率就是P=mgv，这里的v是指竖直的分速度，一开始m1是由静止释放的，所以m1一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的，所以此时的竖直速度也是零，但是在这个C到A的过程当中是肯定有竖直分速度的，所以相当于竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，故B正确；在m1由C点下滑到A点的过程中m1对m2做正功，故m1的机械能减小，故C错误；若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，此时两小球速度均为零，根据动能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D错误．7、BC【解析】设小球到达c点的速度为v，则从a到c由动能定理：，解得，则小球不是恰好能运动到轨道最高点c，选项A错误；小球从a到c的过程中，动能增量为，选项B正确；小球离开c点后，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，设小球从c点达到最高点的时间为t，则有：，上升的高度；此段时间内水平方向的位移为：，所以小球从a点开始运动到其轨迹最高点，小球的重力势能增量为3mgR；小球在水平方向的位移为：L=3R+2R=5R，水平外力做功为5mgR，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题主要是考查功能关系；机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外，其它力对系统做的功等于零；除重力或弹力做功以外，其它力对系统做多少功，系统的机械能就变化多少；注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”，不是从a到c的过程，这是易错点．8、CD【解析】

AC、运动员开始自由下落，接着从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，先是拉力增加但还是小于重力，合外力向下，运动员向下做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最增大，动能增大，此后拉力继续增加大于重力，合外力向上，运动员开始做加速度增大的减速运动，速度减小，动能减小，所以运动员的机械能不守恒，但运动员与弹性绳的总机械能守恒，故A错误，C正确；B、运动员开始自由下落，弹性绳的弹性势能不变，从弹性绳开始伸直到最低点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，故B错误；D、当加速度为零时，速度最增大，动能增大，绳的弹性势能不为零，故D正确；故选CD．9、BD【解析】试题分析：研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量，故A错误，B正确．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地卫星的线速度或者周期，所以无法求出地球的半径，故C错误．D、研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速度的大v=，故D正确．故选BD．10、BD【解析】

a点和c点同一条皮带相连，所以两者的线速度相等，即，c和d同轴转化，两者角速度相等，故，根据可得，AC正确；a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，B错误；根据可得，D错误．【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等．11、BD【解析】

AB．木块沿斜面下滑过程中，动能增大，则图线为木块的动能随位移变化的关系。由机械能的变化量等于动能的变化量与重力势能变化量之和，有得，即木块的重力势能减少了，故A错误，B正确；C．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小，故C错误；D．由功能关系可知图线斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，故D正确。故选BD。12、ABC【解析】

ABD．带正电的小球所受电场力水平向右，小球的重力和所受电场力大小相等，则重力和电场力的合力方向与竖直方向成45°斜向右下，即等效重力场的方向与竖直方向成45°斜向右下，所以小球在B点时的动能最大，小球在B点时对轨道的压力最大，小球在F点时的动能最小。故AB两项正确，D项错误。C．带正电的小球所受电场力水平向右，小球在G点时的电势能最大，则小球在G点时的机械能最小。故C项正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑块经过光电门的时间t很短，故可以认为滑块经过光电门时的速度v=。第二空、需要验证的是吊盘减少的重力势能与滑块和吊盘增加的动能之间的关系，即需要验证的关系式为mgL=（M+m）。14、C【解析】

（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出