2023年北师大第二附属中学物理高一下期末综合测试试题（含答案解析）

2023学年高一物理下期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、如图所示，两个靠摩擦传动(不打滑)的轮P和Q水平放置，A、B二个物块如图放置，已知两轮半径Rp:RQ＝2:1，A、B物块距转轴距离rA：rB=1:1.且mA：mB＝1:2.当主动轮P匀速转动时，两物块与圆盘均保持相对静止，则A．A、B二个物块的角速度之比为1:1B．A、B二个物块的线速度之比为1:1C．A、B二个物块的加速度之比为1:4D．A、B二个物块所受的静摩擦力之比为1:42、(本题9分)在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，弹簧伸长了4cm，如果在该弹簧下端挂两个这样的钩码（弹簧始终发生弹性形变），弹簧的伸长量为A．4cm B．6cm C．8cm D．16cm3、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积4、(本题9分)如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计．下列关于石块在空中运动过程中的水平位移x、速率v、加速度a和重力的瞬时功率P随时间t变化的图象，正确的是（）A． B． C． D．5、一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A．水速越大，路程越长，时间越长 B．水速越大，路程越短，时间越短C．水速越大，路程和时间都不变 D．水速越大，路程越长，时间不变6、(本题9分)如图，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4m/s，则船从A点开出相对水流的最小速度为（）A．3.5m/sB．3m/sC．2.4m/sD．2m/s7、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/sA．汽车在前5s内的牵引力为3×10B．汽车在前5s内的牵引力为5×10C．汽车的额定功率为100kwD．汽车的最大速度为60m/s8、(本题9分)在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为m静止的B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰后B球的速度大小可能是（）A．v B．0.7v C．0.3v D．0.2v9、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定轴O转动，已知小球通过最高点P时速度为，不计一切阻力，则（）A．在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力B．小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为C．小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mgD．小球要到达最高点P点，最低点Q点最小的速度为10、(本题9分)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图所示，己知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则（）A．汽车在前内的牵引力为B．汽车在前内的牵引力做功为C．汽车的最大速度为D．汽车的额定功率为11、(本题9分)在水平路面上AB段光滑，BC段粗糙，两段长度相同，如图所示。在A处静止的小物体(可视为质点)在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下。下列判断正确的是()A．水平恒力F在两段路面上做功相等B．整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功C．水平恒力F在AB段的平均功率大于BC段的平均功率D．水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率大于在BC段中点位置瞬时功率12、如图，长木板M原来静止于光滑水平面上，木块m从长木板M的一端以初速度v0冲上木板，当m相对于M滑行7cm时，M向前滑行了4cm，则在此过程中（）A．摩擦力对m与M的冲量大小之比等于11∶4B．m减小的动能与M增加的动能之比等于11∶4C．m与M系统损失的机械能与M增加的动能之比等于7∶4D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比等于1∶1二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)紧闭瓶盖的塑料瓶下方开一个小孔，让瓶中的水流出，此过程中瓶内气体可看成________过程；当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h，则此时瓶内气体的压强为________。（已知液体密度ρ，重力加速度g，外界大气压P0）14、如图所示，质量为72kg的航天员聂海胜，随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，若地球对航天员的万有引力为690N，当他静止站在飞船中时，飞船对他的支持力大小为___。15、(本题9分)质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为_______C．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，在倾角为37o的斜面上，一劲度系数为k=100N/m的轻弹簧一端固定在A点，自然状态时另一端位于B点．斜面上方有一半径R=0.2m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于C处，圆弧轨道的最高点为D．斜面AB段光滑，BC段粗糙且长度为0.4m．现将一质量为1kg的小物块从C点由静止释放，小物块将弹簧压缩了0.2m后速度减为零（不计小物块到达B处与弹簧碰撞时的能量损失）．已知弹簧弹性势能表达式Ek=kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.1．（计算结果可保留根号）求：⑴小物块与斜面BC段间的动摩擦因数μ⑵小物块第一次返回BC面上时，冲到最远点E，求BE长⑶若用小物块将弹簧压缩，然后释放，要使小物块在CD段圆弧轨道上运动且不脱离圆弧轨道，则压缩时压缩量应满足的条件17、（10分）(本题9分)如图所示,小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连,小车A放在足够长的水平桌面上,B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上,现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行,已知A、B的质量均为2m,C的质量为m,A与桌面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧的弹性势能表达式为EP=，式中x是弹簧的劲度系数，Δx是弹簧的伸长量或压缩量。细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时,整个系统处于静止状态,对A施加一个恒定的水平拉力F后,A向右运动至速度最大时,C恰好离开地面,求此过程中:(1)拉力F的大小(2)C恰好离开地面时A的速度

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【答案解析】

A.因为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等，所以vP=vQ，Rp：RQ=1：1，根据v=rω知，ωA：ωB=1：1；故A错误.B.A、B两点的半径大小相等，根据v=ωr知，vA：vB=ωA：ωB=1：1；故B错误.C.根据向心加速度的公式：a=ωv，A、B两点的角速度ωA：ωB=1：1，线速度vA：vB=1：1．则aA：aB=1：4；故C正确.D.因aA：aB=1：4，mA：mB=1：1．根据牛顿第二定律：f=ma，可知二个物块所受的静摩擦力之比为1：8；故D错误.2、C【答案解析】

根据题意可得，当弹簧下端挂一个钩码时，由胡克定律得解得弹簧的劲度系数为当弹簧下端挂两个钩码时，由胡克定律得所以=8cm故选C；3、C【答案解析】

火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的焦点上，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，在近日点速度较大，在远日点速度较小，选项B错误；根据开普勒第三定律可知，它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相等，且都与太阳质量有关，选项C正确；根据开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积总相等，但是与木星与太阳连线扫过的面积不相等，选项D错误.4、A【答案解析】

A、物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的直线运动和竖直方向的上抛运动，故水平分位移与时间成正比，故A正确；B、物体做斜上抛运动，速度先减小后增大，故B错误；C、物体只受重力，加速度保持不变，为g，向下，故C错误；D、速度的水平分量不变，竖直分量先减小到零，后反向增加，故根据，重力的功率先减小后增加，故D错误；故选A．【答案点睛】关键是明确物体的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，然后结合机械能守恒定律和功率的表达式列式分析．5、D【答案解析】

运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长。所以选项ABC错误，选项D正确。6、C【答案解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图

当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为v船=v水sin37°=2.4m/s，故C正确，ABD错误；故选C．7、BC【答案解析】

AB.汽车受到的阻力为f=0.1×1×103×10N=1×103C.t=5s末功率达到额定功率，汽车的额定功率为P=Fv=1×D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度vm8、AB【答案解析】以两球组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，如果碰撞为弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv=mvA+2mvB，

由机械能守恒定律得：12mv2=12mvA2+12•2mvB2，

解得：vA=-13v，vB=23v，负号表示碰撞后A球反向弹回，

如果碰撞为完全非弹性碰撞，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

mv=（m+2m）vB，

解得：vB=13v，

则碰撞后B球的速度范围是：点睛：本题考查了求碰撞后B球的速度，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题．9、AC【答案解析】

A.向心力，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高点P受到向上的弹力，根据牛顿第三定律：轻杆受到小球对它的向下的弹力，故A正确。B.小球从P到Q的过程，根据动能定理得：，解得：，则小球在Q点向心力为，对于Q点的小球：解得：。所以：小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为，故B错误。C.在P点：，解得：，所以小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg，故C正确。D.小球要恰好到达最高点P点速度为零，根据动能定理得：，解得：，故D错误。10、AC【答案解析】

汽车受到的阻力；A．前5s内，由图，由牛顿第二定律：求得：故A正确；B．汽车在前5s内的位移为汽车在前5s内的牵引力做功为故B错误；D．t=5s末功率达到额定功率，故D错误；C．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度故C正确；故选AC．【答案点睛】v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力，5s末汽车的功率就达到额定功率，由P=Fv能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度．11、AB【答案解析】

A.由W=Fs知，恒力F对两种路面下做功一样多，即W1=W2，故A正确。B.在整个过程中，根据动能定理可知WF-Wf=0-0，故整个过程水平恒力F做功等于克服摩擦力做功，故B正确；C.在AB段做初速度为零的匀加速直线运动，在BC段可看做反向的初速度为零的运动加速直线运动，通过v-t图象如图，可知，在两段所需时间相同，根据P=W/t可知，水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率，故C错误；D.由图可知，在AB段中点位置瞬时速度和在BC段中点位置瞬时速度相同，故水平恒力F在AB段中点位置瞬时功率等于在BC段中点位置瞬时功率，故D错误；12、BC【答案解析】

A．滑块与木板间的摩擦力为相互作用力，而作用时间相同，由冲量可知摩擦力对m与M的冲量大小之比等于1:1，故A错误；B．对滑块和木板分别由动能定理其中，，可得m减小的动能与M增加的动能之比为故B正确；C．m与M系统损失的机械能等于一对滑动摩擦力做功的代数和，有其中相对路程，联立可得故C正确；D．m减小的动能与m和M系统损失的机械能之比为故D错误。故选BC。二．填空题(每小题6分，共18分)13、等温【答案解析】

在让瓶中的水流出过程中，气体的温度没发生变化，所以是等温变化；当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h，根据压强关系可知：，解得气体压强：14、0【答案解析】

聂