2023-2024學年北京首都師范大學第二附屬中學高一物理第二學期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學年北京首都師范大學第二附屬中學高一物理第二學期期末經(jīng)典模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)A．速度方向在不斷地改變，大小也在不斷地改變B．速度方向一定在不斷地改變，大小可以不變C．速度可以不變，加速度一定不斷地改變D．速度可以不變，加速度也可以不變2、如圖所示，輕桿長為L，一端固定在水平軸上的O點，另一端固定一個小球可視為質(zhì)點。小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，且能通過最高點，g為重力的加速度。下列說法正確的是：A．小球到達最高點時的加速度不可能為零B．小球通過最低點時所受輕桿的作用力不可能向下C．小球通過最高點時所受輕桿的作用力一定隨小球速度的增大而增大D．小球通過最低點時所受輕桿的作用力可能隨小球速度的增大而減小3、北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s24、(本題9分)2017年6月,我國發(fā)射了宇宙探測衛(wèi)星“慧眼”．衛(wèi)星攜帶的硬X射線調(diào)制望遠鏡(簡稱）在離地的軌道上觀察遙遠天體發(fā)出的射線,為宇宙起源研究提供了新的證據(jù)．則“慧眼”的（）A．角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B．線速度小于第一宇宙速度C．周期大于同步衛(wèi)星的周期D．向心加速度大于地球的重力加速度5、(本題9分)在我國探月工程計劃中，“嫦娥五號”將會登月取樣返回地球．當“嫦娥五號”離開繞月軌道飛回地球的過程中，地球和月球?qū)λ囊1和F2的大小變化情況是（）A．F1增大，F(xiàn)2減小B．F1減小，F(xiàn)2增大C．F1和F2均增大D．F1和F2均減小6、(本題9分)汽車從靜止開始沿平直公路做勻加速運動，設(shè)汽車所受阻力與速度成正比，在發(fā)動機的功率達到最大值之前的一段時間內(nèi)，下列說法正確的是A．汽車的位移x與時間t成正比B．汽車的動能與成正比C．汽車發(fā)動機的牽引力F是時間t的二次函數(shù)D．汽車發(fā)動機的輸出功率P是時間t的二次函數(shù)7、(本題9分)如圖所示，彈簧固定在地面上，一小球從它的正上方A處自由下落，到達B處開始與彈簧接觸，到達C處速度為0，不計空氣阻力，則在小球從B到C的過程中（）A．小球的加速度不變 B．彈簧的彈性勢能不斷增大C．系統(tǒng)機械能不斷減小 D．系統(tǒng)機械能保持不變8、(本題9分)質(zhì)量相同的兩物塊A、B，用不可伸長的輕繩跨接在光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，物塊B套在一光滑的細桿上，初始時用一水平力F把B拉到如圖所示位置。使A、B均處于靜止狀態(tài)。撤去水平力F后，A向下運動，B向右運動，從開始運動到B運動到滑輪正下方的過程中，下列說法正確的是（）A．物塊A重力勢能的減少量等于A、B兩物塊動能的增加量B．物塊A的速度大于物塊B的速度C．物塊A的動能一直增大D．細繩對物塊A做的功等于物塊A機械能的變化量9、(本題9分)質(zhì)量為m的汽車在平直的公路上行駛，阻力f保持不變，當它以速度v、加速度a加速前進時，發(fā)動機的實際功率剛好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作.下列說法正確的是（

）A．發(fā)動機提供的動力保持不變 B．汽車的加速度將減小C．汽車的最大行駛速度為 D．汽車的額定功率為10、(本題9分)某工地上，工人將放在地面上一重10N的箱子吊起。箱子在繩的拉力作用下由靜止開始豎直向上運動，運動過程中箱子的機械能E與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中0?5m過程的圖線為曲線，5m?15m過程的圖線為直線。根據(jù)圖象可知A．0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小B．0?15m過程中箱子的動能一直增加C．在位移為15m時，拉力F=20ND．在位移為15m時，拉力F=10N11、如圖所示，電源E對電容器C充電，當C兩端電壓達到80V時，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開并熄滅，電源再次對C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路（）A．充電時，通過R的電流不變B．若R增大，則充電時間變長C．若C增大，則閃光燈閃光一次通過的電荷量增大D．若E減小為85V，閃光燈閃光一次通過的電荷量不變12、如圖所示，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r，R0=r滑動變阻器的滑片P由a向b緩慢移動，則在此過程中（）A．伏特表V1的示數(shù)一直增大B．伏特表V2的示數(shù)先增大后減小C．電源的總功率先減少后增加D．電源的輸出功率先減小后增大二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)物理學家于2002年9月評出十個最“美”的物理實驗，這種“美”是一種經(jīng)驗概念：最簡單的儀器和設(shè)備，最根本、最單純的科學結(jié)論.其實，科學美蘊藏于各學科的實驗之中，有待于我們在學習過程中不斷地感悟和發(fā)現(xiàn).伽利略的自由落體實驗和加速度實驗均被評為最“美”的實驗.在加速度實驗中，伽利略將光滑直木板槽傾斜固定，讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止滑下，并用水鐘測量銅球每次下滑的時間，研究銅球運動的路程與時間的關(guān)系。亞里士多德曾預(yù)言銅球的運動速度是均勻不變的，而伽利略卻證明銅球運動的路程與時間的平方成正比。請將亞里士多德的預(yù)言和伽利略的結(jié)論分別用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、時間用表示），亞里士多德的預(yù)言：_______：伽利略的結(jié)論：_________.伽利略的兩個實驗之所以成功，主要原因是在自由落體實驗中，忽略了空氣阻力，抓住了重力這一主要因素。在加速度實驗中，伽利略選用光滑直木板槽和銅球進行實驗，目的是減小銅球運動過程中__________，同時抓住__________這一主要因素.14、(本題9分)如圖a所示，在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，電火花計時器接在220V、50Hz的交流電源上，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打下一條理想的紙帶如圖b所示，取g＝9.8m/s2，O為下落起始點，A、B、C為紙帶上打出的連續(xù)點跡，則：ab(1)打點計時器打B點時，重物下落的速度vB＝________m/s；從起始點O到打B點的過程中，重物的重力勢能減少量ΔEp＝________J，動能的增加量ΔEk＝________J．(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(2)分析ΔEk<ΔEp的原因是__________．15、(本題2分)在《驗證機械能守恒定律》的實驗中．（2）下列實驗操作順序正確合理的一項是____（填序號）A．先將固定在重物上的紙帶穿過打點計時器，再將打點計時器固定在鐵架臺上B．先用手提著紙帶，使重物靜止在打點計時器下方，再接通電源C．先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源D．先取下固定在重物上的打好點的紙帶，再切斷打點計器的電源（2）已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭=2．8m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量2．00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A，B，C，D作為測量的點，經(jīng)測量知道A，B，C，D個點到O點的距離分別為3．22cm，4．28cm，5．4cm，6．73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少等于_______J，動能增加量等于_______J．（計算結(jié)果留三位有效數(shù)字）實驗結(jié)論是三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示,水平地面上三個靜止的小物塊,均可看成質(zhì)點,質(zhì)量均為，相距均為,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為．對施加一水平向右的恒力,此后每次碰撞后物體都粘在一起運動．設(shè)碰撞時間極短,重力加速度大小為．求：(1)物體與碰撞后瞬間的速度；(2)物體與碰撞后整體摩擦產(chǎn)生的熱量．17、（10分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的物體放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由靜止開始運動，物體發(fā)生位移x=4.0m時撤去力F，物體在水平面上繼續(xù)滑動一段距離后停止運動。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，取g=10m/s2。（1）做出物體在力F作用過程中的受力示意圖；（2）物體在運動過程中受滑動摩擦力的大??；（3）撤去力F的瞬間，物體速度的大??；（4）撤去力F后物體繼續(xù)滑動的時間.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

AB．物體既然是在做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，但是大小不一定改變，如勻速圓周運動，故A錯誤，B正確；CD．物體既然是在做曲線運動，它的速度的方向必定是改變的，所以速度一定變化，合力不一定改變，所以加速度不一定改變，如平拋運動，所以CD錯誤．故選B.2、B【解析】

A.最高點時，若小球速度為零，重力與支持力相等，則加速度為零，故A錯誤；B.在最低點時，桿對球的拉力和球的重力提供小球做圓周運動的向心力，豎直向上，故小球通過最低點時所受輕桿的作用力不可能向下，故B正確；C.桿子在最高點可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，當表現(xiàn)為支持力時，速度增大作用力越小，故C項錯誤；D.小球在最低點時，所以速度越大則拉力越大，故D項錯誤。3、B【解析】

黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；4、B【解析】A、根據(jù)得，，軌道半徑越大，角速度越小，“慧眼”的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則“慧眼”的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，則“慧眼”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故A錯誤；

B、第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，可知“慧眼”的線速度小于第一宇宙速度，故B正確；

C、由A選項分析知，“慧眼”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，根據(jù)知，“慧眼”的周期小于同步衛(wèi)星的周期，故C錯誤；

D、根據(jù)得，，根據(jù)得，，可知“慧眼”的向心加速度小于地面的重力加速度，故D錯誤．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個重要理論：萬有引力提供向心力，萬有引力等于重力，并能靈活運用，以及理解第一宇宙速度的含義．5、A【解析】根據(jù)F=知,當“嫦娥五號”離開繞月軌道飛回地球的過程中，與月球之間的距離變大，與地球之間的距離減小，可知地球?qū)λ娜f有引力F1增大，月球?qū)λ娜f有引力F2減?。蔄正確，B.C.D錯誤．故選A.點睛：根據(jù)萬有引力定律公式，結(jié)合“嫦娥五號”與地球和月球之間距離的變化判斷萬有引力的變化．6、D【解析】

A.汽車從靜止開始做勻加速運動，位移，A錯誤；B.根據(jù)動能定理，汽車的動能，B錯誤；C.發(fā)動機的牽引力，C錯誤；D.發(fā)動機的輸出功率，D正確7、BD【解析】

小球在B點剛接觸彈簧時，重力大于彈力，小球有向下的加速度，隨著彈簧的壓縮，彈力逐漸變大，加速度逐漸減小，當彈力等于重力時加速度為零，速度最大；以后彈力大于重力，加速度向上，小球做加速度增大的減速運動，直到最低點C，則選項A錯誤；在B→C的過程中，彈簧的壓縮量逐漸增大，小球始終克服彈力做功，彈性勢能不斷增大，故B正確．在整個過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒；故C錯誤，D正確．故選BD．【點睛】掌握機械能守恒的條件，是解決問題的關(guān)鍵，注意區(qū)分系統(tǒng)的機械能守恒和單個物體機械能守恒的區(qū)別．本題考查分析物體的受力情況和運動情況的能力，要抓住彈簧的彈力隨壓縮長度的增大而增大的特點．8、AD【解析】

A．把AB兩物塊（包括細繩）看成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合力為零，所以系統(tǒng)機械能守恒，物塊A重力勢能的減少量等于A、B兩物塊動能的增加量，故A正確；B．如圖所示所以，故B錯誤；C．當B運動到滑輪正下方時，B的速度在豎直方向的分量為0，所以此時A的速度為0，則在這個過程中A的速度先增大后減小，動能先增大后減小，故C錯誤；D．對A受力分析，A受重力和細繩拉力，根據(jù)功能關(guān)系可知：除重力以為其他力做的功等于物體機械能的變化量，故D正確。故選AD。9、BD【解析】

發(fā)動機始終在額定功率下工作，即發(fā)動機的功率保持不變，而汽車加速運動，速度增大，則由P=Fv可知：功率不變，速度增大時，牽引力減小，故A錯誤；水平方向上汽車在發(fā)動機牽引力F和阻力f的共同作用下，加速運動，,當牽引力F減小時，加速度減小，故B正確；當它以速度v、加速度a加速前進時，由牛頓第二定律：F-f=ma，可計算出牽引力F=f+ma，則此時汽車的功率P=（f+ma）v，即額定功率為（f+ma）v，故D正確；當汽車行駛速度達到最大時，牽引力F=f，則此時的速度：，故C錯誤；故選BD。【點睛】本題是牛頓第二定律與功率類問題的綜合，關(guān)鍵是知道汽車的運動特點，做加速度減小的變加速運動，加速度為零時速度最大；解題的核心公式為：F-f=ma，P=Fv。10、AD【解析】

A．據(jù)功能關(guān)系，物體機械能的變化等于重力以外其它力做的功；據(jù)可知，機械能E與其位移x的關(guān)系圖象切線斜率表示箱子所受拉力；由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小．故A項正確．BCD．由圖象得，0?5m過程中箱子所受的拉力逐漸減小，5?15m過程中箱子所受拉力；0?5m過程中箱子所受的拉力大于重力，箱子的動能增加；5?15m過程中箱子所受的拉力等于重力，箱子的動能不變．故BC兩項錯誤，D項正確．11、BCD【解析】本題考查電容器的充放電，意在考查考生的分析能力．電容器充電時兩端電壓不斷增大，所以電源與電容器極板間的電勢差不斷減小，因此充電電流變小，選項A錯誤；當電阻R增大時，充電電流變小，電容器所充電荷量不變的情況下，充電時間變長，選項B正確；若C增大，根據(jù)Q=CU，電容器的帶電荷量增大，選項C正確；當電源電動勢為85V時，電源給電容器充電仍能達到閃光燈擊穿電壓80V時，所以閃光燈仍然發(fā)光，閃光一次通過的電荷量不變，選項D正確．點睛：本題源自于2009年江蘇高考物理卷的第5題，以閃光燈發(fā)光問題為背景考查電容器的充放電問題，解題的關(guān)鍵是要弄清電路的工作原理和電容器12、CD【解析】試題分析：當變阻器滑片滑到中點時，變阻器兩部分并聯(lián)電阻最大．所以外電路總電阻先增大后減小，故路端電壓先增大后減小，即電壓表V1的示數(shù)先增大后減小，A錯誤，電流電流先減小后增大，所以電阻兩端的電壓先減小后增大，故伏特表V2的示數(shù)先減小后增大，B錯誤，根據(jù)公式可得電源總功率先減小后增大，C正確，當在a端時，外電路電阻等于電源內(nèi)阻，電源的輸出功率最大，之后外電路電阻增大，所以電源輸出功率減小，當P點位于中點時，減小到最小，之后又開始增大，所以電源的輸出功率先減小后增大，D正確，考點：考查了電路的動態(tài)分析點評：本題是動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住變阻器滑片處于中點時，并聯(lián)電阻最大．再按常規(guī)順序“部分→整體→部分”分析．二．填空題(每小題6分，共18分)13、摩擦阻力重力【解析】

[1]亞里士多德的預(yù)言：銅球的運動速度是均勻不變的，即；[2]伽利略的結(jié)論：銅球運動的路程與時間的平方成正比，即；[3][4]伽利略的實驗之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素。你認為他在加速度實驗中，伽利略選用光滑直木槽和銅球進行實驗來研究銅球的運動，是為了減小銅球運動過程中的摩擦阻力這一次要因素，同時抓住了這重力一主要因素，若將此實驗結(jié)論做合理外推，即可適用于自由落體運動。14、(1)0.775,0.308,0.300(2)由于紙帶和打點計時器之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有：；根據(jù)題意可知，動能的增量為：△Ek=mvB2=×1×0.7752J=0.300J；

重力做功等于重力勢能的減小量，因此有：△EP=mghOB=1×9.8×0.0314J=0.308J；

（2）由于小球下落過程中，受到摩擦阻力作用，因此重力勢能沒有全部轉(zhuǎn)為動能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，導(dǎo)致△Ek＜△Ep．因此△Ek＜△Ep的原因是：由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力；

點睛：熟練應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律、推論以及功能關(guān)系解決實驗問題，加強基本規(guī)律在實驗中的應(yīng)用，掌握某段