2024屆北京第十二中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆北京第十二中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是()A．開普勒、卡文迪許B．牛頓、卡文迪許C．牛頓、伽利略D．開普勒、伽利略2、(本題9分)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，隨著時(shí)間的延續(xù)，其加速度與速度方向間的夾角將A．保持不變 B．一定增大 C．一定減小 D．可能增大也可能減小3、(本題9分)一顆人造衛(wèi)星在不同軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列正確的是：A．軌道半徑越大，所受向心力越大 B．軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越大C．軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越大 D．軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大4、(本題9分)下列物體在運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能可視作守恒的是（）A．飄落中的秋葉B．乘電梯勻速上升的人C．沿粗糙斜面勻速下滑的木箱D．被擲出后在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球5、一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5A電流向外輸電，在1min內(nèi)將180J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為（）A．6V B．360V C．120V D．12V6、(本題9分)如圖所示，銀河系中有兩黑洞、，它們以兩者連線上的點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得黑洞、到點(diǎn)的距離分別為和．黑洞和黑洞均可看成質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮其他星體對(duì)黑洞的引力，兩黑洞的半徑均遠(yuǎn)小于他們之間的距離．下列說法正確的是A．黑洞、的質(zhì)量之比為B．黑洞、的線速度之比為C．黑洞、的周期之比為D．若從地球向黑洞發(fā)射一顆探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度一定要小于11.2km/s7、在下列物理現(xiàn)象或者物理過程中，機(jī)械能發(fā)生改變的是（）A．勻速下落的降落傘B．沿斜面勻速上行的汽車C．樹葉從樹上掉下在空中飄落D．細(xì)繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)8、(本題9分)如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1kg和1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是A．下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能守恒B．下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為1m/sD．系統(tǒng)下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為J9、下列哪些運(yùn)動(dòng)中加速度恒定不變（忽略空氣阻力）A．平拋運(yùn)動(dòng) B．勻速圓周運(yùn)動(dòng) C．自由落體運(yùn)動(dòng) D．豎直上拋運(yùn)動(dòng)10、(本題9分)如圖所示，在空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為+q的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落，加速度為g，下落高度H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C，整個(gè)過程中不計(jì)空氣阻力，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則帶電物塊在由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，下列說法正確的是A．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為B．帶電物塊機(jī)械能減少量為C．帶電物塊電勢(shì)能的增量為D．對(duì)于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢(shì)能的減少量等于彈性勢(shì)能與電勢(shì)能的增加量之和11、(本題9分)2022年第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將在中國舉行，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一。跳臺(tái)滑雪賽道可簡化為助滑道、著陸坡、停止區(qū)三部分，如圖所示。一次比賽中，質(zhì)量m的運(yùn)動(dòng)員從A處由靜止下滑，運(yùn)動(dòng)到B處后水平飛出，落在了著陸坡末端的C點(diǎn)，滑入停止區(qū)后，在與C等高的D處速度減為零。已知B、C之間的高度差為h，著陸坡的傾角為θ，重力加速度為g。只考慮運(yùn)動(dòng)員在停止區(qū)受到的阻力，不計(jì)其他能量損失。由以上信息可以求出（）A．運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間B．A、B之間的高度差C．運(yùn)動(dòng)員在停止區(qū)運(yùn)動(dòng)過程中阻力的大小D．C、D兩點(diǎn)之間的水平距離12、(本題9分)如圖所示，小球從B點(diǎn)由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)C的時(shí)間為，從C點(diǎn)向右擺到最高點(diǎn)的時(shí)間為.擺動(dòng)過程中，如果擺角始終小于5°，不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是（）A．，擺線碰釘子的瞬間，小球的速率變小B．,擺線碰釘子的瞬間，小球的速率不變C．,擺線碰釘子的瞬間，小球的速率變小D．，擺線碰釘子的瞬間，小球的加速度變大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示．把第一個(gè)點(diǎn)記做O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為1．22cm、2．99cm、3．14cm、4．67cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)，物體的速度________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；（2）重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量△EP=_______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；動(dòng)能的增加量△Ek=_______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△EP_____△Ek（填“<”、“>”或“=”），這是實(shí)驗(yàn)存在誤差的必然結(jié)果，該誤差產(chǎn)生的主要原因是___________________________________．（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出C點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是_____________________．14、（10分）(本題9分)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s.(1)根據(jù)________計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度，且vB＝________m/s，vD＝________m/s.(2)在圖示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線________，并根據(jù)圖線求出a＝________m/s2.(3)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是________m/s，此速度的物理意義是________．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)半徑R＝1m的圓弧軌道下端與一水平軌道連接，水平軌道離地面高度h＝1m，如圖所示，有一質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊自圓軌道最高點(diǎn)A由靜止開始滑下，經(jīng)過水平軌道末端B時(shí)速度為4m/s，滑塊最終落在地面上，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：(1)滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所用的時(shí)間；(2)滑塊落在地面上時(shí)速度的大??；(3)滑塊在整個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做的功．16、（12分）(本題9分)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4噸，當(dāng)它行駛在坡度為α(sinα＝0.02)的長直公路上時(shí)，如圖所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過程能維持多長時(shí)間？(3)當(dāng)汽車以0.6m/s2的加速度勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車做功多少．17、（12分）(本題9分)如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，其半徑為R=0.8m．軌道的B點(diǎn)與光滑水平地面相切，質(zhì)量為m=0.2kg的小球由A點(diǎn)靜止釋放，通過光滑的圓弧軌道與光滑水平面BC后滑上固定的粗糙曲面CD，恰能到達(dá)最高點(diǎn)D。已知D到地面的高度為h=0.6m，g取10m/s2。求：（1）小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)速度vB的大??；（2）小球在粗糙曲面CD上由C→D過程中重力、摩擦力所做的功分別是多少？

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解題分析】發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是牛頓和卡文迪許，故選B.2、C【解題分析】將速度在加速度以及與加速度垂直的方向上分解．可知，垂直方向上速度不變，平行方向上速度增加．則夾角的正切等于垂直方向上速度與平行方向上速度的比值，平行方向上的速度增大，知正切值會(huì)減小，角度就會(huì)減?。蔆正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵該曲線運(yùn)動(dòng)分解為加速度方向和垂直于加速度方向，垂直方向上的速度不變，平行方向上的速度增加．3、D【解題分析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，其中M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星的軌道半徑?？芍壍腊霃皆酱螅l(wèi)星所受向心力小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的角速度越小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.根據(jù)萬有引力提供向心力得軌道半徑越大，運(yùn)行的線速度越小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.根據(jù)萬有引力提供向心力得：軌道半徑越大，運(yùn)行的周期越大，故D項(xiàng)正確。4、D【解題分析】

A．飄落中的秋葉除了受重力之外還有受到阻力做功，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．乘電梯勻速上升的人，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加．故B錯(cuò)誤．C．沿粗糙斜面勻速下滑的木箱，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小，故C錯(cuò)誤．D．被擲出后在空中運(yùn)動(dòng)的鉛球，運(yùn)動(dòng)的過程中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒．故D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握判斷機(jī)械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功．2、看動(dòng)能和勢(shì)能之和是否不變．5、A【解題分析】

設(shè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為E，電流I=0.5A，時(shí)間t=60s，產(chǎn)生的電能W=180J，則由電功公式W=EIt得發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)故選A。6、A【解題分析】

因?yàn)橄嗷プ饔玫膬晌矬w的吸引力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，對(duì)于雙星各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心力大小相等，運(yùn)行周期相同，據(jù)此列方程可得相應(yīng)的關(guān)系式．【題目詳解】雙星各自做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，則角速度相等，因?yàn)?，知半徑之比等于質(zhì)量之反比，故質(zhì)量之比為2：1，故A正確．則，知線速度與半徑成正比，為1；2，故B錯(cuò)誤；雙星的周期相同，與質(zhì)量無關(guān)．故C錯(cuò)誤．要在地球上發(fā)射一顆探測(cè)該黑洞信息的探測(cè)器，必須要離開太陽的束縛，故發(fā)射速度必大于，故D錯(cuò)誤；故選A．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及會(huì)用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解．7、ABC【解題分析】

A.勻速下落的降落傘，必受到除重力以外的一個(gè)向上的阻力作用，阻力做負(fù)功所以機(jī)械能會(huì)減少，故A符合題意；B.沿斜面勻速上行的汽車，動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能變大，所以機(jī)械能增加，故B符合題意；C.樹葉從樹上掉下在空中飄落，空氣阻力做負(fù)功，所以機(jī)械能減少，故C符合題意；D.細(xì)繩拴著的小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，所以機(jī)械能不變，故D不符合題意。8、BD【解題分析】當(dāng)B下滑到水平面時(shí)，A還在繼續(xù)下滑，此時(shí)輕桿對(duì)A有作用力且做功，所以下滑整個(gè)過程中A球機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤，但兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故B正確，當(dāng)B下滑到地面時(shí)，A正好運(yùn)動(dòng)到了B開始時(shí)的位置，這時(shí)兩球的速度相等，系統(tǒng)具有的機(jī)械能為，設(shè)兩小球在水平面上的運(yùn)動(dòng)速度為v，因?yàn)檎麄€(gè)過程機(jī)械能守恒，所以，得，所以C錯(cuò)誤．下滑整個(gè)過程中B球機(jī)械能增加量為，所以D正確．9、ACD【解題分析】

A.平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力，則其運(yùn)動(dòng)的加速度不變恒為重力加速度g；故A正確.B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受的力產(chǎn)生向心加速度只改變速度大小而不改變速度的方向，則其加速度始終與線速度垂直，向心加速度的方向時(shí)刻變化，大小不變，不是恒定的加速度；故B錯(cuò)誤.C.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g恒定；故C正確.D.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力，加速度為恒定的重力加速度g；故D正確.10、CD【解題分析】

A.物體靜止開始下落時(shí)的加速度為g，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-qE=ma，解得：，故A錯(cuò)誤。B.從A到C的過程中，帶電物塊速度都為零，則機(jī)械能變化為重力勢(shì)能減少量mg（H+h），故B錯(cuò)誤。C.從A到C過程中，電場(chǎng)力做功為W=-qE（H+h）=-（H+h），，則電勢(shì)能增加量為（H+h），故C正確。D根據(jù)能量守恒知對(duì)于彈簧和物體組成的系統(tǒng)，重力勢(shì)能的減少量等于彈性勢(shì)能與電勢(shì)能的增加量之和，故D正確。11、AB【解題分析】

A.設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，y=h=gt2，解得：，故A正確；B.水平方向x=vt，由幾何關(guān)系可得，=tanθ，代入數(shù)據(jù)解得，從A到B由動(dòng)能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正確；C.設(shè)到C的速度為vC，從B到C的過程由動(dòng)能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，從C到D的過程由動(dòng)能定理得：-W克f=-fx=0-mvC2，則由于x未知，則不能求解運(yùn)動(dòng)員在停止區(qū)運(yùn)動(dòng)過程中阻力的大小，故C錯(cuò)誤；D.運(yùn)動(dòng)員在C、D兩點(diǎn)之間做變速曲線運(yùn)動(dòng)，兩點(diǎn)之間的水平距離無法求解，故D錯(cuò)誤。12、BD【解題分析】

單擺的小角度擺動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，根據(jù)單擺的周期公式分析，注意擺動(dòng)中擺長是變化的；同時(shí)根據(jù)受力情況以及功能關(guān)系確定小球的速率?！绢}目詳解】ABC.因擺角始終小于5°，則小球在釘子兩邊擺動(dòng)時(shí)均可看做單擺，因?yàn)樵谧髠?cè)擺動(dòng)時(shí)擺長較長，根據(jù)可知周期較大，因擺球在釘子兩邊擺動(dòng)的時(shí)間均為所在擺周期的，可知：；擺線碰釘子的瞬間，由于水平方向受力為零，可知小球的速率不變；故B正確AC錯(cuò)誤；D.擺線碰釘子的瞬間，小球的速率不變,而半徑變小，所以加速度變大，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、（1）3.67（2）6.876.73（3）>阻力做功（4）機(jī)械能守恒【解題分析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得（2），（3）根據(jù)（2）可知，該誤差產(chǎn)生的主要原因是由于在物體下落的過程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力勢(shì)能并沒有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故重力勢(shì)能的減小量總是要大于動(dòng)能的增量．（4）比較和可知，二者基本相等，因此在誤差允許范圍內(nèi)重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量，重物下落的機(jī)械能守恒．14、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度1.38m/s3.90m/s11.7m/s20.12m/s打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A【解題分析】

（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上各點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小，即vB=x（2）作圖時(shí)注意，盡量使描繪的點(diǎn)落在直線上，若不能落地直線上，盡量讓其分布在直線兩側(cè)，如圖所示：根據(jù)圖線求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度：a=Δv（3）將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的縱坐標(biāo)是零時(shí)刻的速度為0.12m/s，此速度的物理意義是：此速度的物理意義是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A時(shí)紙帶對(duì)應(yīng)的速度。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）1