北京海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)2024屆物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

北京海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)2024屆物理高一第二學(xué)期期末考試模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)一輛質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以大小為a的加速度勻加速啟動，經(jīng)時(shí)間t0達(dá)到額定功率，此后保持額定功率運(yùn)行，最后做勻速運(yùn)動．若汽車運(yùn)動過程中所受阻力大小恒為f，下列說法正確的是（）A．汽車能達(dá)到的最大速度為at0B．汽車達(dá)到額定功率后牽引力將保持不變C．汽車的額定功率為fat0D．汽車最后做勻速運(yùn)動的速度大小為2、我國第一顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”已于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空.假設(shè)該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且距離月球表面高度為h，并已知該衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T，月球的直徑為d，萬有引力常量為G，則可求出（）A．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運(yùn)行的速度v=πd/TB．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑r=d+hC．月球質(zhì)量D．月球表面的重力加速度3、(本題9分)A、B兩個物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動，它們的速度－時(shí)間圖像如圖所示，則A．t=4s時(shí)，A、B兩物體一定相遇B．t=4s時(shí)，A、B兩物體的加速度相同C．前4s內(nèi)，A物體的平均速度小于B物體的平均速度D．前4s內(nèi)，B物體的位移比A物體的位移小4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球作勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星A離地球較近，衛(wèi)星B離地球較遠(yuǎn)，關(guān)于兩顆衛(wèi)星的運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星A的周期長B．衛(wèi)星B的角速度大C．衛(wèi)星A的線速度小D．衛(wèi)星B的機(jī)械能大5、(本題9分)下面的四個圖像中，描述物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動的是（）A． B． C． D．6、(本題9分)在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來都靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動。假定兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)這是由于()A．在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．分開時(shí)甲獲得的動量大小大于乙的動量大小C．在剛分開時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度D．在分開后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小7、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為，帶正電且電量均為。在它們連線的水平中垂線上固定一根長為、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管（水平放置），有一帶正電且電量為的小球以初速度從管口射入，則（）A．小球先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻減速直線運(yùn)動B．小球的電勢能始終不變C．小球受到的庫侖力先做負(fù)功后做正功D．從入口到出口沿著細(xì)管電勢先升高后降低8、(本題9分)如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長木板固定在桌面上，甲、乙兩小車放在木板上，并在小車上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車相對面上涂上黏性物質(zhì).現(xiàn)同時(shí)給兩車一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一條直線運(yùn)動，發(fā)生碰撞后兩車粘在一起，兩車的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.甲、乙兩車質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說法正確的是()A．兩車碰撞前總動量大于碰撞后總動量B．碰撞過程中甲車損失的動能是169C．碰撞后兩車的總動能比碰前的總動能小D．兩車碰撞過程為彈性碰撞9、(本題9分)一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，A的運(yùn)動半徑較大，則()A．A球的角速度必小于B球的角速度 B．A球的運(yùn)動周期必等于B球的運(yùn)動周期C．A球的線速度必大于B球的線速度 D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?0、(本題9分)把兩個質(zhì)量相等的小球a、b放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使兩小球沿光滑的漏斗壁分別在1、2水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示.平面1比平面2高，軌道1半徑是軌道2半徑的2倍.則（）A．小球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)受到重力支持力、向心力B．小球a的線速度大小是小球b的倍C．小球a對漏斗壁的壓力大小是小球b的2倍D．小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度11、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定在水平面上，上端處于a位置，當(dāng)一重球放在彈簧上端靜止時(shí)，彈簧上端被壓縮到b位置?，F(xiàn)將重球(視為質(zhì)點(diǎn))從高于a位置的c位置沿彈簧中軸線自由下落，彈簧被重球壓縮到最低位置d，以下關(guān)于重球運(yùn)動過程的正確說法是()A．重球下落壓縮彈簧由a至d的過程中，重球作減速運(yùn)動B．重球下落至b處獲得最大速度C．由a至d過程中重球克服彈簧彈力做的功等于小球由c下落至d處時(shí)重力勢能減少量D．重球在b位置處具有的動能等于小球由c下落到b處減少的重力勢能12、如圖所示，質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長為l和2l的不可伸長的輕繩下端，繩的另一端懸于等高點(diǎn)。先將小球拉至與懸點(diǎn)等高處，使繩伸直，從靜止釋放小球，當(dāng)兩繩豎直時(shí)，下列說法正確的是A．兩球的加速度大小相等B．兩球的動能一樣大C．兩球的機(jī)械能一樣大D．兩球所受的拉力大小相等二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。則：（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時(shí)，紙帶始終與導(dǎo)軌在水平方向上；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈簧片；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后放開滑塊1，讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g。（2）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個點(diǎn)，那么，兩滑塊相互作用以前滑塊1的速度v＝_____m/s。系統(tǒng)的總動量為_____kg?m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_____kg?m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）試說明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____。14、（10分）(本題9分)為了探究“彈力做功與物體速度變化的關(guān)系”，把木板左側(cè)適當(dāng)抬高后，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是_______．A．通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度D．通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度E.適當(dāng)抬高左側(cè)木板可使橡皮筋做的功等于合力對小車做的功三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)2019年4月20日22時(shí)41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號”乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第四十四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，衛(wèi)星入軌后繞地球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動。衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度大小為g，不計(jì)地球自轉(zhuǎn)的影響。求：（1）衛(wèi)星進(jìn)入軌道后的加速度大小gr；（2）衛(wèi)星的動能Ek。16、（12分）某探究小組設(shè)計(jì)了一貨運(yùn)裝置，該裝置由固定的光滑圓弧軌道AB與平板小車組成（小車與B點(diǎn)等高），圓弧軌道半徑r=0.45m，小車質(zhì)量M=10kg．質(zhì)量m=20kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道頂端A由靜止滑下，經(jīng)B點(diǎn)滑上靜止的小車，經(jīng)過一段時(shí)間，物塊與小車相對靜止，一起運(yùn)動到卸貨點(diǎn)，工人把物塊取下，此后，小車撞到擋板以原速率反彈，B點(diǎn)到卸貨點(diǎn)的距離足夠大，不計(jì)小車與地面間的摩擦，g=10m/s2，求：（1）物塊滑到軌道底端B處的速率及向心力大?。唬?）物塊與小車的共同速度及從開始到卸貨點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損耗的機(jī)械能；（3）若小車長L=1m，工人沒有及時(shí)取下物塊，小車反彈后，物塊以相對地面向右，大小為1m/s的速度滑離小車，求物塊與小車間的摩擦力大小。17、（12分）“旋轉(zhuǎn)秋千”是游樂園里常見的游樂項(xiàng)目,其示意圖如圖所示,長為L=10m的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r=4m的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí),鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為，不計(jì)鋼繩的重力和空氣阻力，重力加速度，，.求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω的大小.

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、D【解題分析】當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速直線運(yùn)動的牽引力F=f+ma，則額定功率P=Fv=（f+ma）at0，則最大速度，故AC錯誤，D正確．當(dāng)汽車達(dá)到額定功率后，根據(jù)P=Fv知，速度增大，牽引力減小，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，做勻速直線運(yùn)動，故B錯誤．故選D．點(diǎn)睛：本題考查了機(jī)車的啟動問題，關(guān)鍵理清汽車在整個過程中的運(yùn)動規(guī)律，知道汽車達(dá)到額定功率后，做加速度減小的變加速運(yùn)動，牽引力等于阻力時(shí)，速度最大．2、C【解題分析】

A.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運(yùn)行的速度為故A項(xiàng)與題意不相符；B.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑故B項(xiàng)與題意不相符；C.衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動萬有引力做向心力，即為解得：故C項(xiàng)與題意相符；D.月球表面萬有引力即重力，故有所以，重力加速度為故D項(xiàng)與題意不相符．3、C【解題分析】

A、B.由圖可知，在t=4s時(shí)兩物體速度相同，A物體圖線的斜率小于B物體圖線的斜率，而斜率表示加速度，故A的加速度小于B的加速度，加速度不同，出發(fā)點(diǎn)可能不同，不能確定兩物體是否相遇，故選項(xiàng)A、B錯誤；C、D.前4s內(nèi)，A圖像與時(shí)間軸圍成的面積小于B圖像的面積，故A的位移小于B的位移，B物體的位移比A物體的位移大，B物體的平均速度大于A物體的平均速度，故C正確，D錯誤．4、D【解題分析】

A、由萬有引力充當(dāng)向心力：G=mr，衛(wèi)星運(yùn)動的周期T=2，兩顆衛(wèi)星A、B的軌道半徑rArB，則衛(wèi)星A的周期較短，故A錯誤。B、衛(wèi)星運(yùn)動的角速度==，rArB，則衛(wèi)星B的角速度較小，故B錯誤。C、衛(wèi)星運(yùn)動的線速度v=r=，rArB，則衛(wèi)星A的線速度較大，故C錯誤。D、質(zhì)量相同的兩顆人造衛(wèi)星A、B，進(jìn)入高軌道發(fā)射時(shí)需要消耗的能量較大，則衛(wèi)星B的機(jī)械能大，故D正確。5、B【解題分析】

A．A圖中位移隨時(shí)間均勻增大，說明物體做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；B．B圖中速度均勻增大，加速度不變，說明物體做勻加速直線運(yùn)動，且初速度為零，故B正確；C．C圖中位移隨時(shí)間均勻增大，說明物體做勻速直線運(yùn)動，故C錯誤；D．D圖中速度均勻增大，加速度不變，說明物體做勻加速直線運(yùn)動，但初速度不為零，故D錯誤；故選B?！绢}目點(diǎn)撥】本題是圖象問題，由圖線形狀直接讀出物體速度的變化，關(guān)鍵要抓住速度圖線的“斜率”等于加速度，位移圖象的斜率等于速度。6、C【解題分析】

A.在推的過程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一對作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，故A錯誤；B.根據(jù)動量守恒定律，則m甲C.由動能定理1滑行的距離x=vD.根據(jù)牛頓第二定律，在分開后，甲的加速度的大小等于乙的加速度的大小，都等于a=μg，兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同，故兩者加速度大小相等,故D錯誤。7、CD【解題分析】

A．根據(jù)等量同種正電荷的電場線分布情況，電荷量為+q

的小球以初速度v0

從管口射入的過程，由于電場線不均勻，所以電場力是變力，加速度變化，不是勻變速運(yùn)動，故A錯誤；BC．電場力先做負(fù)功，后做正功，所以電勢能先增大后減小，故B錯誤，C正確；D．沿電場線方向電勢降低，所以沿著細(xì)管電勢先升高后降低，故D正確；故選CD。8、BC【解題分析】

A.設(shè)a、b兩車碰撞前的速度大小為v1、v2，碰后的速度大小為v3，根據(jù)x-t圖象表示速度，結(jié)合題圖乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后總動量：p兩車碰撞前總動量等于碰撞后總動量，故A不符合題意；B.碰撞前a車動能為E碰撞后a車動能為E所以碰撞過程中a車損失的動能是Δ故B符合題意。C.碰前a、b兩車的總動能為1碰后a、b兩車的總動能為1故C符合題意；D.兩車碰撞過程中機(jī)械能不守恒，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，故D不符合題意。9、AC【解題分析】

ACD.對于任意一個小球都受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，受力如圖：將FN沿水平和豎直方向分解得：FNcosθ=ma…①,FNsinθ=mg…②．由①②可得：gcotθ=a，可知兩球的向心加速度大小相等，A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ氐扔贐球?qū)ν脖诘膲毫Γ鶕?jù)所以半徑大的A線速度大，角速度小，故AC正確，D錯誤；B.根據(jù)公式：T=2π/ω，可知A角速度小，則周期大．故B錯誤．故選AC10、BD【解題分析】A、小球做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，只受重力和支持力兩個力作用，由兩個力的合力提供向心力，故A錯誤．

B、受力分析如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，知軌道1半徑是軌道2半徑的2倍，則同一個小球在軌道1的線速度是軌道2線速度的倍，即：小球a的線速度大小是小球b的倍，故B正確；

C、軌道對小球的支持力為：，與軌道平面的高度無關(guān)，則小球?qū)壍赖膲毫σ才c軌道平面無關(guān)，因此同一個小球a和小球b對漏斗壁的壓力大小相等，故C錯誤；

D、根據(jù)得：，知同一個小球在軌道1的向心加速度等于在軌道2的向心加速度，即小球a的向心加速度大小等于小球b的向心加速度，故D正確．點(diǎn)睛：本題是圓錐擺類型的問題，分析受力情況，確定小球向心力的來源，再由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動規(guī)律結(jié)合進(jìn)行分析，是常用的方法和思路．11、BC【解題分析】

AB.重球接觸彈簧開始，彈簧的彈力先小于重力，小球的合力向下，向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，運(yùn)動到b位置時(shí)，合力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大；然后合力方向向上，向下做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，所以小球由a到d的過程中，重球先加速運(yùn)動，后作減速運(yùn)動，b處獲得最大速度，故選項(xiàng)A不合題意，選項(xiàng)B符合題意；C.對重球a到d運(yùn)用動能定理，有mghad+W彈=0-12mva對重球c到a運(yùn)用動能定理，有mghca=12mva2由a至d過程中重球克服彈簧彈力做的功W克彈=-W彈=mg（hca+had）=mghcd即由a至d過程中重球克服彈簧彈力做的功等于小球由c下落至d處時(shí)重力勢能減少量，故選項(xiàng)C符合題意；D.重球在b處時(shí)，彈簧有彈性勢能，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得知，重球在b處具有的動能小于重球由c至b處減小的重力勢能，故選項(xiàng)D不合題意。12、ACD【解題分析】

A．令細(xì)線的長度為l，小球下落到最低點(diǎn)的過程中，由動能定理得：mgl=mv2，解得：，在最低點(diǎn)加速度大小，與細(xì)線的長度l無關(guān)，所以兩球在最低點(diǎn)加速度大小相等，故A正確；B．根據(jù)動能定理得小球下落到最低點(diǎn)的動能為Ek=mgl，可知兩球質(zhì)量相等，細(xì)線長度l不等，則到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的動能不等，故B錯誤；C．A、B兩球在運(yùn)動的過程中，只有重力做功，機(jī)械能都守恒，初始位置時(shí)它們的機(jī)械能相等，所以在最低點(diǎn)，兩球的機(jī)械能相等。故C正確。D．小球在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：F-mg=ma，得：F=3mg，與繩的長度無關(guān)。所以兩繩拉力大小相等。故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.000.6200.618紙帶與限位孔的阻力【解題分析】

（2）滑塊1是向右運(yùn)動再與滑塊2碰撞粘在一起的，所以粘前速度較大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系統(tǒng)的總動量為p＝m1v＝0.620kgm/s；與滑塊2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/（7×0.02）m/s=1.20m/s，總動量為p′＝（m1+m2）v′＝0.618kgm/s。（3）綜合考慮各種因素，結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置分析：造成兩個數(shù)據(jù)不相等的原因在于紙帶與限位孔的阻力。14、BDE【解