2023届北京师范大学附中物理高一下期末达标检测试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、(本题9分)如图所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B，A、B之间以及B球与固定点O之间分别用两段轻绳相连并以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动，如果OB＝AB，则绳OB与绳BA的张力之比为（）A．2∶1B．3∶2C．5∶3D．5∶22、(本题9分).如图所示，有一半径为r=0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m=0.2kg的物块（可视为质点），从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为v=1m/s，，下列说法正确的是A．物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4NB．物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0NC．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9JD．A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1J3、(本题9分)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该转弯处A．当路面结冰时，v0的值减小B．当路面结冰时，v0的值增大C．车速低于v0，车辆便会向内侧滑动D．车速低于v0，车辆不一定向内侧滑动4、(本题9分)如图所示，质量为m的小物块，沿半径为R的半圆形轨道滑下，当小物块通过最低点B时速度大小为v,则此时物块对轨道的压力大小为()A．mg+m B．mg-m C．mg D．m5、(本题9分)如图，一个质量为m的均匀光滑小球处于静止状态，三角劈与小球的接触点为P，小球重心为O，PO的连线与竖直方向的夹角为θ．则三角劈对小球的弹力（）A．方向竖直向上，大小为mgB．方向竖直向上，大小为mgcosθC．方向沿PO向上，大小为D．方向沿PO向上，大小为mgtanθ6、(本题9分)物体沿曲线从M点到N点的运动过程中，速度大小逐渐减小.在此过程中物体所受合力的方向可能是（）A． B． C． D．7、2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少8、长为l的轻杆一端固定着一个小球A，另一端可绕光滑水平轴O在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()A．小球在最高点的速度至少为B．小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用C．当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力D．当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力9、(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)2011年11月3日，用于交会対接的目标飞行器“天宫一号”，经过第4圈和第13圈两次变轨，调整至距地球343千米的近圆轨道上．若地球的质量、半径和引力常量G均已知，根据以上数据可估算出“天宫一号”飞行器的（）A．运动周期 B．环绕速度 C．角速度 D．所受的向心力11、(本题9分)如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（）A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒12、(本题9分)如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦．则（）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比，则其质量之比mA∶mB=___；动量之比___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比__。14、如图所示，一质量为60kg的探险者在丛林探险，为了从一绝壁到达水平地面，探险者将一根粗绳缠绕在粗壮树干上，拉住绳子的另一端，从绝壁边缘的A点由静止开始荡向低处，到达最低点B时脚恰好触到地面，此时探险者的重心离地面的高度为0.5m．已知探险者在A点时重心高地面的高度为8.5m．以地面为零势能面，不计空气阻力．(探险者可视为位于其重心处的一个质点)，探险者在A点时的重力势能________J，探险者运动到B点时的速度大小为_________m/s.15、(本题9分)一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2，(g取10m／s2)则在0～4.0s的时间内，拉力对物体所做的功为__________焦;在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为____________瓦三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)内壁光滑的导热汽缸竖直放置，用质量不计、横截面面积S=2×10－4m2的活塞封闭一定质量的理想气体。先在活塞上方缓缀倒上沙子，使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半。接着一边在活塞上方缓缓倒上沙子，一边对汽缸加热使活塞位置保持不变，直到气体温度达到177℃，已知外界环境温度为27℃，大气压强p=1.0×103Pa，热力学温度T=t+273K，重力加速度g取10m/s2，求：①加热前所倒沙子的质量。②整个过程总共倒在活塞上方的沙子的质量。17、（10分）(本题9分)用弹射器从地面竖直上抛质量m＝0.05kg的小球，如果小球在到达最高点前1s内上升的高度是它上升最大高度的，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，求：（!）小球上升的最大高度；（2）小球抛出的初速度；（3）小球上升到最大高度的时的机械能（以地面为参考面）

参考答案一、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、B【解析】由于A、B用一条绳连接，所以在运动过程中角速度相等，根据F=mω对A：F1对B：F2所以绳OB与绳BA的张力之比为F2故选：B2、C【解析】

在B点，物块受到的重力和轨道给的支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，解得，根据牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为2.4N，AB错误；从A到B过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得，解得，即克服摩擦力做功0.9J，C正确D错误．3、D【解析】

AB.当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，此时重力与支持力的合力提供向心力，当路面结冰时，两力仍没变，所以v0的值不变，AB错误。CD.车速低于v0，所需向心力变小，有近心运动的趋势，但是由于静摩擦力的存在，所以车辆不一定向内侧滑动，C错误D正确。4、A【解析】

当小物块通过最低点B时，由向心力公式得解得：A.mg+m与上述计算结果相符，故A正确；B.mg-m与上述计算结果不相符，故B错误；C.mg与上述计算结果不相符，故C错误；D.m与上述计算结果不相符，故D错误。5、C【解析】

弹力中点线接触时方向垂直于线，即三角劈对球的弹力垂直于过P点的球的切线，然后根据平衡条件求弹力的大小．对小球受力分析，三角劈对小球的弹力方向沿PO向上，采用合成法，如图，由几何知识得故选C．6、B【解析】物体沿曲线从M点向N点运动的过程中做曲线运动，物体所受合力的方向指向轨迹的凹侧，同时物体在运动过程中速度大小逐渐减小，所以物体所受合力的方向与速度方向的夹角要大于，故B正确，A、C、D错误；故选B．7、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．8、BC【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，A错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，B正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，C正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，D错误．考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题．9、AC【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、ABC【解析】

ABC．设地球的质量、半径分别为M和R，则“天宫一号”的轨道半径为r=R+h，由得：所以ABC正确D．由于不知“天宫一号”的质量，它的向心力大小不能确定，故D错误．故选ABC.11、BC【解析】

AB、撤去F后，木块A离开竖直墙前，竖直方向两物体所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对A有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒．故A错误，B正确．CD、A离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒．故C正确、D错误．故选BC．12、ACD【解析】试题分析：要使物体能通过最高点，则由mg=m可得：v=，从A到D根据机械能守恒定律得：mgh=mg2R+，解得h=2.5R，选项A说法正确；若h=2R，从A到C根据机械能守恒定律得：mgh=mgR+，在C点有：N=m，解得：N=2mg，选项B说法正确；若h=2R，小滑块不能通过D点，在CD中间某一位置即做斜上抛运动离开轨道，做斜抛运动，选项C说法；若要使滑块能返回到A点，则物块在圆弧中运动的高度不能超过C点，否则就不能回到点，则则h≤R，选项D说法．考点：本题考查了竖直平面内的圆周运动、机械能守恒定律、斜抛运动．二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

动能，解得：，因两物体的动能相等，则两物体质量之比：，物体的动量为：，两物体动量之比，以B的初动量方向为正方向，A、B碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，得：，A、B碰撞后总动量与A原来动量大小之比为：．14、510012.7【解析】

[1]．在A点的重力势能为：EP=mghA=60×10×8.5J=5100J[2]．探险者下落的过程只受重力作用，根据机械能守恒定律：解得：15、48J24W【解析】

[1]由图可知在0～4.0s的时间内：a=1m/s2

；

x=8m

由牛顿第二定律：F-f=ma

得F=f+ma=μmg+ma=（0.2×2×10+2×1）N=6N则WF=Fx=6×8J=48J[2].由功率公式：P=Fv

得P=6×4W=24W三．计算题(22分)16、(1)2kg；(2)4kg【解析】

（1）初状态时，气体的压强，设气体的体积V1,倒