北京師范大學附屬杭州中學2024年物理高一第二學期期末聯(lián)考模擬試題含解析

北京師范大學附屬杭州中學2024年物理高一第二學期期末聯(lián)考模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指()A．彈簧測力計的彈簧被拉長 B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C．細繩套受拉力產(chǎn)生形變 D．使橡皮條在某一方向上伸長到某一長度2、一物塊在水平恒力F作用下沿水平面ABC直線運動。已知AB段光滑，BC段粗糙，且。設恒力F在AB、BC段所做的功分別為、，則A．， B．，C．， D．，3、(本題9分)下列說法正確的是()A．物體做曲線運動的速度、加速度時刻都在變化B．卡文迪許通過扭秤實驗得出了萬有引力定律C．一個系統(tǒng)所受合外力為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變D．一對作用力與反作用力做的總功一定為04、下列說法中正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)行星運動定律B．卡文迪許測定了萬有引力常量C．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．哥白尼提出“地球是宇宙的中心”的說法5、LED燈可將電能高效轉化為光能，在日常生活中得到普遍應用。某LED燈的額定功率為10W，它以額定功率工作1min消耗的電能為A．10J B．60J C．600J D．6000J6、(本題9分)如圖所示，圓心在O點、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點A與桌面相切．一足夠長的輕繩兩端分別系著質量為m1和m2的兩小球（均可視為質點），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時m1位于C點，然后從靜止釋放,則下列說法正確的是（）A．在m1由C點下滑到A點的過程中兩球速度大小始終相等B．在m1由C點下滑到A點的過程中，重力對m1做功功率先增大后減少C．在m1由C點下滑到A點的過程中，m1機械能守恒D．若m1恰好能沿圓弧下滑到A點，則m1＝3m27、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道．a(chǎn)b水平．長度為2R；bc是半徑為R的四分之一的圓?。cab相切于b點．一質量為m的小球始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點從靜止開始向右運動．重力加速度大小為g．則A．小球恰好能運動到軌道最高點cB．小球從a到c的過程中．動能增量為2mgRC．小球從a點運動到其軌跡最高點的過程中，重力勢能增量為3mgRD．小球從a點運動到其軌跡最高點的過程中，水平外力做功為4mgR8、(本題9分)如圖所示，蹦極是一項有趣的極限運動，輕質彈性繩的一端固定，另一端和運動員相連，運動員經(jīng)一段自由下落后繩被拉直，整個過程中空氣阻力不計，繩的形變是彈性形變，繩處于原長時的彈性勢能為零．則在運動員從靜止開始自由下落，直至最低點的過程中，下列表述正確的是A．運動員的機械能守恒B．彈性繩的彈性勢能先增大后減小C．運動員與彈性繩的總機械能守恒D．運動員動能最大時繩的彈性勢能不為零9、(本題9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運行的周期T，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A．月球的質量 B．地球的質量C．地球的半徑 D．月球繞地球運行速度的大小10、(本題9分)如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則下列敘述錯誤的是（）A．a(chǎn)點與d點的線速度大小之比為1:2B．a(chǎn)點與b點的角速度大小相等C．a(chǎn)點與c點的線速度大小相等D．a(chǎn)點與d點的向心加速度大小之比為4:111、(本題9分)如圖甲所示，一木塊沿固定斜面由靜止開始下滑，下滑過程中木塊的機械能和動能隨位移變化的關系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了B．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了C．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小D．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小12、(本題9分)如圖，光滑絕緣圓軌道固定在豎直面內(nèi)，整個圓周被4條直徑均分為8等份，表示圖中8個位置，其中A點是最低點。該豎直面內(nèi)分布有水平向右的勻強電場，一個帶正電的小球在軌道內(nèi)做完整的圓周運動。已知小球的重力和所受電場力大小相等。則下列關于小球運動過程中的說法正確的是（）A．小球在F點時的動能最小 B．小球在B點時對軌道的壓力最大C．小球在G點時的機械能最小 D．小球在A點時的動能最大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示是某同學用水平氣墊導軌“驗證系統(tǒng)機械能守恒”的實驗裝置，該同學將光電門固定在導軌上的B點，吊盤通過細線與滑塊相連，滑塊上固定一遮光條，實驗中滑塊從導軌上的位置A由靜止釋放。（1）該同學測得遮光條的寬度為d，若光電計時器記錄遮光條通過光電門的時間為t，則滑塊經(jīng)過光電門時的速度v=___(用題中所給物理量的符號表示)。（2）若用天平測得滑塊(含遮光條)的質量為M，吊盤的質量為m，用刻度尺測得位置A到位置B的距離為L，已知重力加速度大小為g，則需要驗證的關系式為_______(用題中所給物理量的符號表示)。14、（10分）(本題9分)在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，某次實驗中在坐標紙上描出了a、b、c、d四個點．（1）在安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是_______A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小B．保證小球在空中運動的時間每次都相等C．保證小球飛出時，初速度沿水平方向D．保證小球運動的軌道是一條拋物線（2）已知圖中小方格的邊長為L，小球平拋的初速度為v=___（用L、g表示）．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)冰壺是冬奧會比賽項目，如圖所示．比賽中，冰壺在水平冰面上的運動可視為勻減速直線運動．設一質量m=19kg的冰壺被運動員以3m/s的速度推出，已知冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)為0.02，g取10m/s2，求：（1）冰壺的重力；（2）冰壺的加速度；（3）從推出到停下，冰壺的位移．16、（12分）(本題9分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道由直軌道AB和圓弧軌道BC組成，直軌道AB和圓弧軌道BC平滑連接，小球從斜面上A點由靜止開始滑下,滑到斜面底端后又滑上一個半徑為的圓軌道；（1）若接觸面均光滑，小球剛好能滑到圓軌道的最高點C，求斜面高h；（2）若已知小球質量m=0.1kg，斜面高h=2m，小球運動到C點時對軌道壓力為mg，求全過程中摩擦阻力做的功．17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩個物體，已知mA＝1kg，開始時B靜止，A以一初速度向右運動，與B碰撞后一起向右運動，它們的位移時間圖像如圖乙所示，求物體B的質量為多大？損失的能量占總能量的百分比多大？

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【解析】

該實驗采用了“等效法”，即合力和分力的效果由橡皮的拉伸體現(xiàn)，效果相同，橡皮條在某一方向上伸長到相同長度，即要求橡皮筋的形變方向和大小都相同，故ABC錯誤，D正確．故選D.2、D【解析】

根據(jù)功的概念可知，W=Fxcosθ，則恒力F在AB、BC段的位移相同，則所做的功相同，均為W=FL；ABC.三個選項都錯誤；D.選項正確；3、C【解析】

做曲線運動物體的速度時刻改變，但加速度可以不變，如平拋運動得到加速度恒為g不變，故A錯誤；卡文迪許通過扭秤實驗得出了萬有引力常量，故B錯誤；相互作用的物體，如果所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，則它們的總動量保持不變，故C正確；一對作用力與反作用力大小相等、方向相反，但作用點的位移大小不一定相同，故一對作用力與反作用力做的總功不一定為零，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。4、B【解析】

A、牛頓提出了萬有引力定律，故A錯誤。B、卡文迪許用扭秤實驗證明萬有引力定律是正確的，并測出萬有引力恒量，故B正確。C、開普勒提出了行星運動三大定律，故C錯誤。D、哥白尼提出“日心說”，“地心說”最初由古希臘學者歐多克斯提出,后經(jīng)亞里多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來，故D錯誤。5、C【解析】

LED燈的額定功率為10W，它以額定功率工作1min=60s內(nèi)消耗的電能為：W=Pt=10×60=600J；A.10J，與結論不相符；B.60J，與結論不相符；C.600J，與結論相符；D.6000J，與結論不相符；6、B【解析】

m1由C點下滑到A點的過程中，沿繩子方向的速度是一樣的，在m1滑下去一段過程以后，此時的繩子與圓的切線是不重合，而是類似于圓的一根弦線而存在，所以此時兩個物體的速度必然不相同的，故A錯誤；重力的功率就是P=mgv，這里的v是指豎直的分速度，一開始m1是由靜止釋放的，所以m1一開始的豎直速度也必然為零，最后運動到A點的時候，由于此時的切線是水平的，所以此時的豎直速度也是零，但是在這個C到A的過程當中是肯定有豎直分速度的，所以相當于豎直速度是從無到有再到無的一個過程，也就是一個先變大后變小的過程，所以這里重力功率mgv也是先增大后減小的過程，故B正確；在m1由C點下滑到A點的過程中m1對m2做正功，故m1的機械能減小，故C錯誤；若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，此時兩小球速度均為零，根據(jù)動能定理得：m1gR（1-cos60°）=m2gR，解得：m1=2m2，故D錯誤．7、BC【解析】設小球到達c點的速度為v，則從a到c由動能定理：，解得，則小球不是恰好能運動到軌道最高點c，選項A錯誤；小球從a到c的過程中，動能增量為，選項B正確；小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，設小球從c點達到最高點的時間為t，則有：，上升的高度；此段時間內(nèi)水平方向的位移為：，所以小球從a點開始運動到其軌跡最高點，小球的重力勢能增量為3mgR；小球在水平方向的位移為：L=3R+2R=5R，水平外力做功為5mgR，選項C正確，D錯誤；故選BC.點睛：本題主要是考查功能關系；機械能守恒定律的守恒條件是系統(tǒng)除重力或彈力做功以外，其它力對系統(tǒng)做的功等于零；除重力或彈力做功以外，其它力對系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)的機械能就變化多少；注意本題所求的是“小球從a點開始運動到其軌跡最高點”，不是從a到c的過程，這是易錯點．8、CD【解析】

AC、運動員開始自由下落，接著從彈性繩開始伸直到最低點的過程中，先是拉力增加但還是小于重力，合外力向下，運動員向下做加速度減小的加速運動，當加速度為零時，速度最增大，動能增大，此后拉力繼續(xù)增加大于重力，合外力向上，運動員開始做加速度增大的減速運動，速度減小，動能減小，所以運動員的機械能不守恒，但運動員與彈性繩的總機械能守恒，故A錯誤，C正確；B、運動員開始自由下落，彈性繩的彈性勢能不變，從彈性繩開始伸直到最低點的過程中，彈性繩的彈性勢能增大，故B錯誤；D、當加速度為零時，速度最增大，動能增大，繩的彈性勢能不為零，故D正確；故選CD．9、BD【解析】試題分析：研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的質量，不能估算出月球的質量，故A錯誤，B正確．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地衛(wèi)星的線速度或者周期，所以無法求出地球的半徑，故C錯誤．D、研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動知識得：月球繞地球運行速度的大v=，故D正確．故選BD．10、BD【解析】

a點和c點同一條皮帶相連，所以兩者的線速度相等，即，c和d同軸轉化，兩者角速度相等，故，根據(jù)可得，AC正確；a、c兩點的線速度大小相等，b、c兩點的角速度相等，根據(jù)，c的線速度大于b的線速度，則a、b兩點的線速度不等，B錯誤；根據(jù)可得，D錯誤．【點睛】解決本題的關鍵知道線速度、角速度與半徑的關系，以及知道共軸轉動的各點角速度相等，靠傳送帶傳動輪子上的點線速度大小相等．11、BD【解析】

AB．木塊沿斜面下滑過程中，動能增大，則圖線為木塊的動能隨位移變化的關系。由機械能的變化量等于動能的變化量與重力勢能變化量之和，有得，即木塊的重力勢能減少了，故A錯誤，B正確；C．由功能關系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的除重力之外的合力大小，故C錯誤；D．由功能關系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小，故D正確。故選BD。12、ABC【解析】

ABD．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球的重力和所受電場力大小相等，則重力和電場力的合力方向與豎直方向成45°斜向右下，即等效重力場的方向與豎直方向成45°斜向右下，所以小球在B點時的動能最大，小球在B點時對軌道的壓力最大，小球在F點時的動能最小。故AB兩項正確，D項錯誤。C．帶正電的小球所受電場力水平向右，小球在G點時的電勢能最大，則小球在G點時的機械能最小。故C項正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、mgL=（M+m）【解析】

第一空、由于滑塊經(jīng)過光電門的時間t很短，故可以認為滑塊經(jīng)過光電門時的速度v=。第二空、需要驗證的是吊盤減少的重力勢能與滑塊和吊盤增加的動能之間的關系，即需要驗證的關系式為mgL=（M+m）。14、C【解析】

（1）研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出