2024年北京市西城区北京师范大学附中高一物理第二学期期末调研模拟试题含解析

2024年北京市西城区北京师范大学附中高一物理第二学期期末调研模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变．当汽车加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度应为()A． B．C． D．2、(本题9分)如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动，F与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是()A．Fcosθ B．FsinθC．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg-Fsinθ)3、如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A．周期相同B．线速度的大小相等C．向心力的大小相等D．向心加速度的大小相等4、下列各图，电场线描述正确的是（）A．正点电荷B．负点电荷C．等量异种电荷D．等量同种电荷5、(本题9分)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速率逐渐增大．下列四图中画出了汽车转弯所受合力F，则符合条件的是A． B．C． D．6、(本题9分)如图，在水平转台上放一个质量M＝2kg的木块，它与转台间的最大静摩擦力Fmax＝6.0N，绳的一端系挂木块，通过转台的中心孔O(孔光滑)，另一端悬挂一个质量m＝1.0kg的物体，当转台以角速度ω＝5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可以是(g取10m/s2，M、m可看成质点)()A．0.04mB．0.08mC．0.16mD．0.32m7、质量为1kg的物块A，以5m/s的速度与质量为4kg静止的物块B发生正碰，碰撞后物块B的速度大小可能为（）A．0.5m/sB．1m/sC．1.5m/sD．3m/s8、(本题9分)关于向心力的说法中正确的是（）A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力B．向心力总是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力D．向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小9、下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系不正确的是()A．如果物体所受合外力为零,则合外力对物体做的功一定为零B．如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C．物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化D．物体的动能不变,所受合外力一定为零10、(本题9分)宇宙中两个相距较近的星球组成双星，它们只在相互的万有引力作用下，绕两星球球心连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。根据宇宙大爆炸理论，两星球间的距离在缓慢增大，则下列物理量在增大的是A．两星球相互的万有引力B．两星球做圆周运动的周期C．两星球做匀速圆周运动各自的线速度D．两星球做匀速圆周运动各自的半径二、实验题11、（4分）(本题9分)如图所示,为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”实验装置示意图.(1)实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平实验桌面上，将导轨调至水平；②由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x＝_______cm；③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码盘静止不动时，释放滑块，要求砝码盘落地前挡光条已通过光电门2；④从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1和Δt2；⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出砝码盘和砝码的总质量m.(2)根据以上实验测量结果完成以下的问题(只要求写出表达式，已知挡光条的宽度为，重力加速度为)：①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为______和_____.②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、砝码盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝_____和Ek2＝________.③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少量ΔEp＝______.(3)在实验误差允许范围内，如果关系式________成立，则可认为机械能守恒定律得到了验证.12、（10分）(本题9分)在做“研究平抛物体的运动”实验时，实验装置如图所示，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、C．若木板每次移动距离x=15.00cm，测得A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm．（取重力加速度g=9.8m/s2）（1）小球初速度的表达式为v0=________．（用题给物理量符号表示）（2）小球初速度的测量值为________m/s．（保留两位有效数字）三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t0从跳台O点沿水平方向飞出．已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m．重力加速度为g．不计一切摩擦和空气阻力．求：（1）运动员经过跳台O时的速度大小v；（2）从A点到O点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率；14、（14分）(本题9分)如图所示，竖直平面内有一光滑的直角细杆MON，其中ON水平，OM竖直，两个小物块A和B分别套在OM和ON杆上，连接AB的轻绳长为L=0.5m，．现将直角杆MON绕过OM的轴O1O2缓慢地转动起来．已知A的质量为m1=2kg，重力加速度g取10m/s2。（1）当轻绳与OM的夹角θ=37°时，求轻绳上张力F。（2）当轻绳与OM的夹角θ=37°时，求物块B的动能EkB。（3）若缓慢增大直角杆转速，使轻绳与OM的夹角θ由37°缓慢增加到53°，求这个过程中直角杆对A和B做的功WA、WB。15、（13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？

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、D【解析】

对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为f，由牛顿第二定律可得F−f=ma，所以F=f+ma，所以功率P1=Fv=(f+ma)v，解得f=−ma，当功率恒为P2时，设最大速度为v′，则P2=F′v′=fv′，所以v′==，故ABC错误，D正确．故选：D.【点睛】对汽车受力分析，由牛顿第二定律，可以求得汽车运动过程中的受到的阻力的作用，再由P=Fv=fv可以求得汽车的最大速度．2、A【解析】

AB．对物体受力分析，将推力F正交分解，如图根据力平衡条件，水平方向有：则物体受到摩擦力大小，A正确，B错误；CD．根据力平衡条件，竖直方向有：解得：又则摩擦力大小，CD错误。故选A。3、A【解析】

小球做圆周运动所需要的向心力由重力和绳拉力的合力提供，设绳与竖直方向的夹角为θ，对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有，在竖直方向有在水平方向有联立解得，，，因为两个小球在同一水平面内做圆周运动，Lcosθ相等，周期T和角速度ω相同，向心加速度不等，向心力大小不等，由v=ωr可知，线速度与半径成正比，角速度相同，半径不等，线速度不等，故A正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】

AB.电场线是从正电荷出发，终至于负电荷．所以正点电荷的电场线是以电荷为中心向四周发散，而负点电荷是向中心会聚，呈球体分布，故AB项与题意不相符；C.真空中两个等量异种电荷是相互吸引的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从正电荷发出，到负电荷终止的，故C项与题意相符；D.等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从正电荷发出，到负电荷终止的，故D项与题意不相符．5、C【解析】

汽车从M点运动到N做曲线运动，速度沿切线方向，速度的大小越来越大，故合力有两个分力的效果，一个分力提供向心力，改变速度的方向，故此分力的方向与沿切线方向垂直，另一个分力是增加速度的大小，故此分力的方向与切线方向同向，故合力与速度的方向的夹角要小于，故C正确，ABD错误．6、BCD【解析】

物体的摩擦力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mg+f=Mω2r，解得：；当f=fmax=6.0N时，r最大，，当f=-6N时，r最小，则，故BCD正确，A错误。7、BC【解析】以两球组成的系统为研究对象，以碰撞前A球的速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB

由机械能守恒定律得：12mAv02=12mAvA2+12mBvB2

解得：vB=2mAmA+mBv08、BCD【解析】

A.向心力的方向始终沿半径指向圆心，是变力，故选项A错误；BC.向心力是根据力的作用效果命名的，可以是某个力或几个力的合力，也可以是某个力的分力，故选项B、C正确；D.向心力方向跟速度方向垂直，只改变线速度的方向，不可能改变线速度的大小，故选项D正确．9、BCD【解析】

A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，此说法正确，选项A不符合题意；B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项B符合题意；C.物体在合外力作用下做变速运动，动能可能不变，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项C符合题意；D.物体的动能不变，所受合外力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，此说法不正确，选项D符合题意；10、BD【解析】

A.根据万有引力公式两星球间的距离在缓慢增大，万有引力在变小，A错误。BD.根据万有引力提供向心力得可知m1r1=m2r2，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距离变大，则双星的轨道半径都变大，根据万有引力提供向心力，知角速度变小，，周期变大，BD正确。C.两星球间的距离在缓慢增大，引力做负功，动能减小，线速度变小，C错误。二、实验题11、50.00【解析】

标尺读数时，注意最小刻度为十分度，需读到最小刻度的下一位；光电门的宽度很小，可平均速度代替瞬时速度；动能和势能减少量，根据基本公式求解即可。【详解】第一空．标尺读数：；第二空第三空．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，即滑块通过光电门1的速度为：，滑块通过光电门2的速度为：；第四空第五空．，；第六空．系统重力势能的减少量为：；第七空．机械能守恒，即：，所以有：。【点睛】本题主要考查了利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验，较为简单。12、1.5【解析】

（1）在竖直方向上：△y=y2-y1=gt2，水平方向上：x=v0t，联立解得：．（2）根据，代入数据解得：v0=1.5m/s三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(1)；(2)【解析】

解：(1)运动员从A到O点过程中，根据动能定理有：解得：(2)重力做功的平均功率：14、（1）（2）（3），【解析】

（1）因始终处于平衡状态，所以对有得（2）设质量为、速度为、做圆周运动的半径为，对有得（3）因杆对的作用力垂直于的位移，所以由（2）