北京101中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

北京101中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、下列物體的運動過程，滿足機(jī)械能守恒的是A．火箭加速上升B．潛水運動員在水中勻速下落C．物體從空中自由下落（不計空氣阻力）D．游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動2、(本題9分)在光滑水平面上有一輛平板車．一個人站在車上，人和車均靜止．若該人用大錘敲打車的左端，已知車的質(zhì)量為100kg，人的質(zhì)量為50kg，錘的質(zhì)量為5kg，當(dāng)大錘以大小為4m/s的水平向右的速度撞擊車時，車的速度大小和方向為A．約0.13m/s，水平向左B．約0.13m/s，水平向右C．約2.2m/s，水平向右D．約2.2m/s，水平向左3、如圖所示，一個用細(xì)線懸掛的小球從A點開始擺動，記住它向右能夠達(dá)到的最大高度，然后用一把直尺在P點擋住懸線，繼續(xù)觀察之后小球的擺動情況并分析，下列結(jié)論中正確的是（）A．在P點放置直尺后，懸線向右擺動的最大高度明顯低于沒放直尺時到達(dá)的高度B．在P點放置直尺后，懸線向右擺動的最大高度明顯高于沒放直尺時到達(dá)的高度C．懸線在P點與直尺碰撞前、后的瞬間相比，小球速度變大D．懸線在P點與直尺碰撞前、后的瞬間相比，小球加速度變大4、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，所受的阻力恒為車重的k倍．汽車以額定功率行駛，當(dāng)它加速行駛的速度為v時，加速度為a．則以下分析正確的是（）A．汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為kmgvB．汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為mavC．汽車行駛的最大速度為D．當(dāng)汽車加速度減小到時．速度增加到2v5、如圖，廣州塔摩天輪位于塔頂450米高空處，摩天輪由16個“水晶”觀光球艙組成，沿著傾斜的軌道做勻速圓周運動，則坐于觀光球艙中的某游客A．動量不變B．線速度不變C．合外力不變D．機(jī)械能不守恒6、下列4個圖中，a、b兩點電勢相等、電場強(qiáng)度矢量也相等的是（）A． B． C． D．7、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的木塊靜止在水平地面上，一顆質(zhì)量為m，初速度為的子彈水平擊中木塊，達(dá)到共同速度時，子彈進(jìn)入木塊深度為d，木塊位移為s．子彈射入木塊過程中平均阻力為，木塊與地面摩擦力為，則子彈與木塊相互作用產(chǎn)生的內(nèi)能是（）A．B．C．D．8、(本題9分)有一輛新型電動汽車，總質(zhì)量為1000kg．行駛中，該車速度在14～20m/s范圍內(nèi)保持恒定功率20kW不變．一位同學(xué)坐在駕駛員旁邊觀察車內(nèi)里程表和速度表，記錄了該車在位移120～400m范圍內(nèi)做直線運動時的一組數(shù)據(jù)如下表，設(shè)汽車在上述范圍內(nèi)受到的阻力大小不變，則()s/m120160200240280320360400v/(m·s－1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A．該汽車受到的阻力為1000NB．位移120～320m過程牽引力所做的功約為9.5×104JC．位移120～320m過程經(jīng)歷時間約為14.75sD．該車速度在14～20m/s范圍內(nèi)可能做勻加速直線運動9、(本題9分)如圖所示，某極地軌道衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極（軌道可視為圓軌道），該極地軌道衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運動到南緯60°正上方的過程中，所用的時間為t．已知該衛(wèi)星距地面的高度為h，地球視為質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，忽略地球的自轉(zhuǎn)．由上述信息可求出A．該衛(wèi)星的質(zhì)量B．地球的質(zhì)量C．該衛(wèi)星的運行周期D．地球的半徑10、(本題9分)如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m，最低點處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球以水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運動，v0應(yīng)當(dāng)滿足（g=10m/s2）：A．

m/s B．m/sC．v0≥4

m/s D．

m/s11、(本題9分)如圖所示，地球繞OO′軸自轉(zhuǎn)，則下列正確的是（）A．A、B兩點的角速度相等B．A、B兩點線速度相等C．A、B兩點的轉(zhuǎn)動半徑相同D．A、B兩點的轉(zhuǎn)動周期相同12、如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法不正確的是()A．球A的線速度必定大于球B的線速度B．球A的角速度必定等于球B的角速度C．球A的運動周期必定小于球B的運動周期D．球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)利用圖示裝置做驗證機(jī)械能守恒定律實驗（1）為驗證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的__________．A．速度變化量和高度變化量B．動能變化量和勢能變化量（2）實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到一條理想的紙帶，在紙帶上選連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖所示，已知，重物質(zhì)量為0.5kg，打點計時器打點的周期為0.02s，從O點到B點的過程中，重物的重力勢能變化量_______J，動能變化量_______J．（保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v，描繪圖像得到圖像是一條過原點的直線，該直線的斜率接近_____________（填g、2g或）則可認(rèn)為重物下落過程中機(jī)械能守恒．14、（10分）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上的A點，兩個細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，讓結(jié)點到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補(bǔ)充完整：(1)用鉛筆描下結(jié)點位置，記為O；(2)記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2，___________；(3)只用一個彈簧測力計，___________，記錄測力計的示數(shù)F′，沿此時細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應(yīng)的點連成直線；(4)圖乙是某同學(xué)在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖，圖中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次實驗時，一同學(xué)得到力F1的方向沿圖丙中OP方向，力F2的方向沿圖中OM方向，兩個分力的大小分別為F1=2.0N、F2=2.4N，請根據(jù)圖中標(biāo)示的單位長度作出F1、F2的合力F；____________(6)根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=___________N(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)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)如圖所示，勻強(qiáng)電場中三點A、B、C是一個三角形的三個頂點，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝m，已知電場線平行于△ABC所在平面，一個帶電量為2×10－6C的負(fù)電荷由A移到B，電勢能增加1.2×10－5J；由B移到C，電場力做功6×10－6J，求（1）AB，BC間的電勢差UAB，UBC（2）若設(shè)C點為零電勢能點，電荷在B點的電勢能EPB（3）該電場的電場強(qiáng)度大小及方向16、（12分）(本題9分)電荷量為的帶正電滑塊（可看作質(zhì)點）以一定初速度在粗糙水平面上滑動，如圖所示，區(qū)域存在一水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為，已知滑塊滑到點時有一向右的速度，間距離為，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為，問：(1)滑塊在電場區(qū)域的加速度為多大？(2)滑塊最終停在距離點多遠(yuǎn)處？17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝lkg的小物體（可視為質(zhì)點），以v0＝7m/s的初速度從底端沖上傾角為α＝53°，長度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高點以水平速度vc＝3m/s沖上傳送帶．傳送帶正以速度v＝5m/s順時針轉(zhuǎn)動，其水平長度CD為12m，小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1．小物體從D點平拋，恰好沿P點切線進(jìn)入口徑很小的光滑圓管軌道中，圓心為O，軌道半徑R＝1m，且OP與豎直方向的夾角為θ＝60°，Q點為軌道最高點（不計空氣阻力，取g＝10m/s2）．求：（1）小物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ0；（2）小物體通過傳送帶CD所用的時間；（3）小物體在Q點對圓弧軌道的作用力．

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、C【解析】

A.火箭加速上升時，動能增大，重力勢能增大，故機(jī)械能增大，故A錯誤；B.潛水運動員在水中勻速下落，動能不變，重力勢能減小，故總機(jī)械能減小，故B錯誤；C.物體從空中自由下落（不計空氣阻力）時只有重力做功，機(jī)械能守恒，故C正確；D.游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，動能不變，重力勢能改變，故機(jī)械能不守恒，故D錯誤。2、A【解析】

設(shè)大錘的速度為v1，小車的速度為v2，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，負(fù)號表示方向水平向左，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．3、D【解析】

AB.小球從A點開始擺動，在P點擋住擺線后，小球能繼續(xù)向運動，在整個過程中機(jī)械能的總量保持不變，機(jī)械能是守恒的，小球能上升到原來的高度，故AB錯誤；CD.小球到達(dá)最低點時水平方向不受力，則懸線在P點與直尺碰撞前、后的瞬間相比，小球速度大小不變，而半徑變小，根據(jù)a=v4、C【解析】

A、B項：設(shè)汽車的額定功率為P．汽車的速度v時，根據(jù)牛頓第二定律知：，所以P=kmgv+mav，故AB錯誤；C項：汽車勻速時，牽引力等于阻力，速度最大，故有：，故C正確；D項：加速度為時，此時牽引力為F，則，解得：，此時速度為：，故D錯誤．5、D【解析】

坐于觀光球艙中的某游客線速度的大小不變，但方向不斷改變，可知動量也不斷變化，線速度不斷改變；由于向心加速度方向不斷變化，可知合外力大小不變，但方向不斷改變，選項ABC錯誤；由于動能不變，重力勢能不斷變化，可知機(jī)械能不守恒，選項D正確.6、D【解析】

A．極板之間為勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度相等，沿電場線方向電勢降低，所以a、b兩點電勢不同，A錯誤；B．a(chǎn)、b兩點處于點電荷的某一等勢面上，所以電勢相等，場強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯誤；C．a(chǎn)、b兩點關(guān)于等量同種電荷對稱，所以電勢相等，但是場強(qiáng)等大反向，C錯誤；D．等量異種電荷連線的中垂線上電勢處處相等，電場強(qiáng)度方向相同，a、b兩點處于等量異種電荷連線的中垂線上，電勢相等，根據(jù)場強(qiáng)的疊加法則可知兩點處的場強(qiáng)大小也相同，D正確。故選D。7、AD【解析】對子彈由動能定理有；對木塊由動能定理有；根據(jù)功能關(guān)系可知，一對摩擦力做功的總和為系統(tǒng)摩擦生熱，，故A、D正確，B、C錯誤．故選AD．【點睛】本題是沖擊塊類型，要注意應(yīng)用動能定理研究多個物體的系統(tǒng)時，摩擦生熱的的公式中，是相對位移．8、AC【解析】當(dāng)汽車勻速運動時，牽引力等于阻力，即，A正確；由動能定理得，解得，B錯誤；根據(jù)，所以有，C正確；在14m/s---20m/s，功率不變，由P=Fv可知，牽引力減小，由可知，加速度減小，D錯誤．【點睛】本題關(guān)鍵要具有基本的讀圖能力，并根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析出汽車的運動情況．對于C問中，牽引力是變力，汽車做變速運動，不能用運動學(xué)的公式求解時間．9、BCD【解析】

C、A、衛(wèi)星從北緯60°的正上方，按圖示方向第一次運行到南緯60°的正上方時，剛好為運動周期的，所以衛(wèi)星運行的周期為3t，C正確．D、知道周期、衛(wèi)星距地表的高度h，由，可以算出地球的半徑R，D正確．A、B、由周期公式可以得到中心天體即地球的質(zhì)量M，而環(huán)繞天體的質(zhì)量m約掉了無法求出，A錯誤，B正確．故選BCD．【點睛】靈活運動用重力和萬有引力相等以及萬有引力提供圓周運動的向心力是解決本題的關(guān)鍵．10、D【解析】最高點的臨界情況：，解得

根據(jù)動能定理得，解得：．

若不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有：，解得

所以或，故D正確，ABC錯誤．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球在內(nèi)軌道運動最高點的臨界情況，以及能夠熟練運用動能定理．11、AD【解析】

A、AB兩點都繞地軸做勻速圓周運動，兩點共軸轉(zhuǎn)動，角速度相同．故A正確．BC、由圖知B轉(zhuǎn)動的半徑大于A轉(zhuǎn)動的半徑．根據(jù)v=rω，知B的線速度大．故B、C錯誤．D、根據(jù)，角速度相同，則周期相同．故D正確．故選AD．12、BCD【解析】

以A為例對小球進(jìn)行受力分析，可得支持力和重力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)圓錐桶的錐角為θ，所以FNmgtanA．球A的線速度必定大于球B的線速度，正確B．球A的角速度小于球B的角速度，錯誤C．球A的運動周期大于球B的運動周期，錯誤D．球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力，錯誤二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）驗證機(jī)械能守恒，即需比較重力勢能的變化量與動能增加量的關(guān)系，故選B．（2）從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B點的瞬時速度，則動能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能滿足mgh=mv2即可認(rèn)為重物下落過程中機(jī)械能守恒，即v2=2gh，即v2-h圖像的斜率接近于2g．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)紙帶下降的高度求解重力勢能的減小量．14、沿細(xì)繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應(yīng)的點連成直線將細(xì)繩(套)的結(jié)點拉到O點F′見解析3.8N【解析】

第一空.記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1、F2，沿細(xì)繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把相應(yīng)的點連成直線；第二空.只用一個彈簧測力計，將細(xì)繩(套)的結(jié)點拉到O點；第三空.圖中的F與F′兩力中，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形法則畫出的合力的理論值，F(xiàn)′是實際值，則方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如圖；第五空.根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=3.8N.三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)電勢差UAB，UB