2023-2024學(xué)年北京市豐臺區(qū)第12中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市豐臺區(qū)第12中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末檢測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)下列物理量中，屬于矢量的是A．動能 B．位移 C．功 D．質(zhì)量2、光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點連接，導(dǎo)軌半徑R＝0.5m，一個質(zhì)量m＝2kg的小球在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧，彈簧與小球不拴接。用手擋住小球不動，此時彈簧彈性勢能Ep＝36J，如圖所示。放手后小球向右運動脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運動恰能通過最高點C，g取10m/s2。下列選項正確的是（）A．小球脫離彈簧時的速度大小5m/sB．小球通過最高點C的速度是0C．小球在C點處于超重狀態(tài)D．小球從B到C阻力做的功-11J3、質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H在這個過程中，下列說法中正確的有()A．物體的重力勢能增加了FHB．物體的動能減少了mgHC．物體的機械能增加了FHD．物體重力勢能的增加量小于動能的減少量4、上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是A．總能量守恒，擺球的機械能正在減少，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．?dāng)[球機械能守恒C．能量正在消失D．只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化5、(本題9分)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能。如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運動，且軌道半徑均為R，某時刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A，B兩個位置，A，B兩位置的圓心角為，若兩衛(wèi)星均沿順時針方向運行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力，下列判斷正確的是A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能夠碰上衛(wèi)星2C．衛(wèi)星1由A位置運動到B位置的過程中萬有引力做正功D．衛(wèi)星1由A位置運動到B位置所需的時間是6、(本題9分)光滑的長軌道形狀如圖所示，底部為半圓型，半徑R，固定在豎直平面內(nèi)．AB兩質(zhì)量均為m的小環(huán)用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上．將AB兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)離開底部2R．不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機械能的損失，則（重力加速度為g）：A．AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力大小為mgB．A環(huán)到達(dá)最低點時，兩球速度大小均為C．若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點時的速度大小為D．若將桿換成長，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后，A環(huán)離開底部的最大高度7、(本題9分)質(zhì)量為m的物體，在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動，保持F1、F2不變，僅將F3的方向改變90○

(大小不變)后，物體可能做（）A．加速度大小為的勻變速直線運動 B．加速度大小為的勻變速直線運動C．加速度大小為的勻變速曲線運動 D．勻速直線運動8、(本題9分)如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠(yuǎn)日點，M、N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運動過程中()A．從P到M所用的時間等于B．從Q到N階段，機械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功9、如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距離地面高度為H的A點由靜止釋放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到達(dá)距地面深度為h的B點時速度減為零不計空氣阻力，重力加速度為g。則關(guān)于小球下落過程中，說法正確的是A．整個下落過程中，小球的機械能減少了mgHB．整個下落過程中，小球克服阻力做的功為mg(H+h)C．在陷入泥潭過程中，小球所受阻力的沖量大于m2gHD．在陷入泥潭過程中，小球動量的改變量的大小等于m2gH10、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在表面水平的力傳感器上，一質(zhì)量為m的小球，從彈簧正上方距彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放，不計空氣阻力，以小球開始釋放點為坐標(biāo)原點O，豎直向下為x軸正方向，建立坐標(biāo)軸Ox．力傳感器記錄的彈簧彈力大小F隨小球下落距離x變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，圖乙中h、x0已知，重力加速度為g．則下列說法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球動能的最大值為C．彈簧壓縮量為2x0時，彈簧的彈性勢能最大D．小球加速度的最大值為g二、實驗題11、（4分）(本題9分)某同學(xué)利用如圖裝置來研究機械能守恒問題，設(shè)計了如下實驗．A、B是質(zhì)量均為m的小物塊，C是質(zhì)量為M的重物，A、B間由輕彈簧相連，A、C間由輕繩相連．在物塊B下放置一壓力傳感器，重物C下放置一速度傳感器，壓力傳感器與速度傳感器相連．當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度．整個實驗中彈簧均處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g．實驗操作如下：(1)開始時，系統(tǒng)在外力作用下保持靜止，細(xì)繩拉直但張力為零．現(xiàn)釋放C，使其向下運動，當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時，觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v．(2)在實驗中保持A，B質(zhì)量不變，改變C的質(zhì)量M，多次重復(fù)第(1)步．①該實驗中，M和m大小關(guān)系必需滿足M______m（選填“小于”、“等于”或“大于”）②為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系，每次測重物的速度時，其已下降的高度應(yīng)______（選填“相同”或“不同”）③根據(jù)所測數(shù)據(jù)，為得到線性關(guān)系圖線，應(yīng)作出______（選填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）圖線．④根據(jù)③問的圖線知，圖線在縱軸上截距為b，則彈簧的勁度系數(shù)為______（用題給的已知量表示）．12、（10分）(本題9分)(1)圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為__________mm，螺旋測微器讀數(shù)為__________mm.(2)某實驗小組利用上圖1所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。①實驗中，滑動變阻器應(yīng)選用__________A．滑動變阻器（阻值范圍0~10Ω）B．滑動變阻器（阻值范圍0~100Ω）②如圖2所示，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出U-I圖像，干電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=_______Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）③該實驗小組還制作了一個水果電池。他們先將一電壓表（量程3V、內(nèi)阻2000Ω）與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100MΩ）與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V。由以上數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r=_______________Ω三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實驗地球衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。已知“墨子號”的公轉(zhuǎn)周期為T，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）“墨子號”衛(wèi)星距離地球表面的高度。14、（14分）如圖所示，傾角為θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3R的D處無初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力．求：（1）滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大小（2）滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大?。?）滑塊與斜軌之間的動摩擦因數(shù)．15、（13分）(本題9分)如圖所示，以A、B和C、D為斷點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C兩點，一物塊（視為質(zhì)點）被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A點時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A點沿半圓軌道滑下，且在B點對軌道的壓力大小為10mg，再經(jīng)B點滑上滑板，滑板運動到C點時被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量為M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R,板右端到C點的距離為L=2.5R，E點距A點的距離s=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g。求：(1)物塊滑到B點的速度大小.(2)物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數(shù).(3)物塊與滑板間因摩擦而產(chǎn)生的總熱量

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、B【解析】動能、功、質(zhì)量都只有大小沒有方向，為標(biāo)量，位移既有大小又有方向，為矢量，B正確．2、D【解析】

A.根據(jù)機械能守恒定律Ep=mv12解得：v1=6m/s

，選項A錯誤；B.因小球恰能通過最高點C，則，解得，選項B錯誤；C.小球在C點時，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；D.小球從B到C，由動能定理：，聯(lián)立解得Wf=-11J，選項D正確。3、C【解析】

A.物體上升了H，重力勢能增加了mgH，故A錯誤；B.根據(jù)動能定理物體動能減少量ΔEC.除重力外，只有恒力F做功，由功能原理，恒力F做功W=FH，所以物體的機械能增加了FH，故C正確；D.因為ΔE4、A【解析】

根據(jù)能量守恒定律可知，能量不會消失，由題意可知，擺球的機械能由于阻力做功越來越小，故機械能不再守恒；減小的機械能轉(zhuǎn)化為周圍的內(nèi)能A.總能量守恒，擺球的機械能正在減少，減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能符合題意，A正確B.擺球機械能守恒不符合題意，B錯誤C.能量正在消失不符合題意，C錯誤D.只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化不符合題意，D錯誤5、D【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得因為這兩顆衛(wèi)星在同一圓周上運動，所以加速度大小相等，由萬有引力定律可知所以，故A錯；B．衛(wèi)星1向后噴氣速度增大，衛(wèi)星1將會做離心運動，從而導(dǎo)致兩顆衛(wèi)星運行的軌道不一致，則無法追上衛(wèi)星2，故B錯；C．衛(wèi)星1由A位置運動到B位置的過程中，衛(wèi)星1相對地心距離不變，萬有引力方向朝向地心，且始終與速度垂直，所以萬有引力不做功，故C錯；D．根據(jù)得由于，所以衛(wèi)星1由A位置運動到B位置所需的時間為，故D正確；故選D。6、BCD【解析】

A.對整體分析，自由落體，加速度g，以A為研究對象，A作自由落體，則桿對A一定沒有作用力．即F=0，故AB兩環(huán)都未進(jìn)入半圓型底部前，桿上的作用力為零，選項A錯誤．B.AB都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，即vA=vB；對整體依機械能守恒定律，有：mg?2R+mg?R＝?2mv2，解得，故A環(huán)到達(dá)最低點時，兩環(huán)速度大小均為，選項B正確．

C.若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，A環(huán)到達(dá)最低點時，桿與豎直方向的夾角為30°；設(shè)AB的速度為vA和vB，則；由機械能守恒可得：，聯(lián)立解得：，選項C正確；D.由于桿長超過了半圓直徑，故最后A環(huán)在下，如圖；

設(shè)A再次上升后，位置比原來高h(yuǎn)，如下圖所示．

由機械能守恒，有：?mgh+mg(2R?2R?h)＝0

解得h＝(?1)R，故A離開底部(+1)R

故若將桿換成長2R，A環(huán)仍從離開底部2R處靜止釋放，經(jīng)過半圓型底部再次上升后離開底部的最大高度為(+1)R．選項D正確.7、BC【解析】

物體在F1、F2、F3三個共點力作用下做勻速直線運動，三力平衡，必有F3與F1、F2的合力等大反向，當(dāng)F3大小不變，方向改變90°時，F(xiàn)1、F2的合力大小仍為F3，方向與改變方向后的F3夾角為90°，故，加速度，但因不知原速度方向，故力改變后的初速度方向與F合的方向間的關(guān)系未知，可能做勻變速直線運動，也有可能做勻變速曲線運動，故BC正確，AD錯誤．【點睛】本題關(guān)鍵先根據(jù)平衡條件得出力F3變向后的合力大小和方向，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)曲線運動的條件判斷物體的運動性質(zhì)：當(dāng)物體受到的合外力恒定時，若物體受到的合力與初速度不共線時，物體做曲線運動；若合力與初速度共線，物體做直線運動．8、CD【解析】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以P到M所用的時間小于，故A錯誤；B．從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機械能守恒，故B錯誤；C．從P到Q階段，萬有引力做負(fù)功，速率減小，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功，故D正確。故選D。9、BCD【解析】

A.小球在整個過程中，動能變化量為零，重力勢能減小mg(H+h），則小球的機械能減小了mg(H+h);故A錯誤.B.對全過程運用動能定理得，mg(H+h)-Wf=0，則小球克服阻力做功Wf=mg(H+h);故B正確.C.落到地面的速度v=2gH，對進(jìn)入泥潭的過程取向下為正方向，運用動量定理得，IG-If=0-mv，知阻力的沖量大小If=mgt+m2gHD.落到地面的速度v=2gH，對進(jìn)入泥潭后的速度為0，所以小球動量的改變量大小等于m2gH10、AB【解析】A、由圖乙可知，當(dāng)彈簧壓縮量為時，有，則，故選項A正確；B、在小球下落的過程中，小球克服彈力做的功即為乙圖中三角形的面積大小，即，對小球由動能定理得：，可得小球的最大動能，選項B正確；C、由于小球剛落到彈簧上端時速度不是零，故可知當(dāng)彈簧的壓縮量為時小球的速度還不是零，小球繼續(xù)向下運動，當(dāng)小球速度為零時，彈簧的最大壓縮量將大于，故選項C錯誤；D、由上面分析可知，小球的最大壓縮量將大于，則小球受到彈力的最大值大于，可知小球的最大加速度，選項D錯誤．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球在整個過程中的運動情況，結(jié)合圖象，綜合牛頓第二定律進(jìn)行分析求解．二、實驗題11、大于相同v2-【解析】試題分析：①根據(jù)題意，確保壓力傳感器的示數(shù)為零，因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài)，那么C的質(zhì)M要大于A的質(zhì)量m；②要剛釋放C時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，若使壓力傳感器為零，則彈簧的拉力為，因此彈簧的形變量為，不論C的質(zhì)量如何，要使壓力傳感器示數(shù)為零，則A物體上升了，則C下落的高度為，即C下落的高度總相同；③選取AC及彈簧為系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律，則有：，整理得，，為得到線性關(guān)系圖線，因此應(yīng)作出圖線．④由上表達(dá)式可知，，解得．考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】理解彈簧有壓縮與伸長的狀態(tài)，掌握依據(jù)圖象要求，對表達(dá)式的變形的技巧．12、52.351.990A1.40.91600【解析】

解：(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：5.2cm=52mm，游標(biāo)尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為7×0.05mm=0.35mm，所以最終讀數(shù)為52mm+0.35mm=52.35mm；螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為49.0×0.01mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.490mm=1.990mm；(2)①②根據(jù)圖象得出干電池的電動勢，干電池的內(nèi)電阻；由于圖象得出最大電流為0.55A，電路最小電阻約為，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選；③該實驗小組還制作了一個水果電池，他們先將一電壓表(量程3V、內(nèi)阻2000Ω)與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得；再將一數(shù)字電壓表(內(nèi)阻約為100MΩ)與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，聯(lián)立解得；三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)gR(2)3【解析】(1)在地球表面萬有引力等于重力有：G又G解得：v=(2)“墨子號”做圓周運動，由牛頓第二定律得：G解得：h=3點睛：萬有引力問題的運動，一般接題的兩種思路：根據(jù)地球表面上的物體重力等于萬有引力求解；由衛(wèi)星繞地球運行，萬有引力做向心力求解。14、（1）（2）（3）1.2【解析】試題分析：對滑塊進(jìn)行運動過程分析，要求滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小，我們要知道滑塊運動到圓環(huán)最低點時的速度大小，小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點，運用平拋運動規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系求出最低點時速度．在對最低點運用牛頓第二定律求