2024屆北京市第101中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末檢測試題含解析

2024屆北京市第101中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。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。考試結(jié)束后，請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，錯選和不選得零分）1、下列說法正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在恒力作用下一定做直線運動C．物體在變力作用下一定做曲線運動D．垂直速度方向的合力不為零時，物體一定做曲線運動2、高拋發(fā)球是乒乓球比賽中常用發(fā)球方法，具備速度快，旋轉(zhuǎn)強的特點，在某次比賽中，運動員將乒乓球豎直拋出后又落回原處，被擊打出去，如圖所示，空氣阻力恒定，則（）A．拋出到落回的過程中乒乓球的機械能守恒B．乒乓球在上升過程中克服重力做的功小于下降過程中重力做的功C．乒乓球在上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功D．乒乓球落回原處的速度等于拋出時的速度3、(本題9分)如圖所示，長為0.5m的輕質(zhì)細桿,一端固定一個質(zhì)量為2kg的小球，使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球通過最高點的速率為2m/s，g取10m/s2。關(guān)于球在不同位置受桿的作用力，下列判斷正確的是A．小球通過最高點時，桿對小球向下的拉力大小是16NB．小球通過最高點時，桿對小球向上的支持力大小是4NC．小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是32ND．小球通過最低點時，桿對小球向上的拉力大小是30N4、(本題9分)如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h．若將小球A換為質(zhì)量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，不計空氣阻力)()A． B．C． D．5、若物體m沿不同的路徑Ⅰ和Ⅱ從A滑到B，如圖1所示，則重力所做的功為（）A．沿路徑Ⅰ重力做功最大B．沿路徑Ⅱ重力做功最大C．沿路徑Ⅰ和Ⅱ重力做功一樣大D．條件不足不能判斷6、(本題9分)如圖所示，物體在恒力F作用下從A運動到B，這時突然使它所受力反向而大小不變，即由F變?yōu)椋诖肆ψ饔孟?，有關(guān)物體的運動情況，下列說法中正確的是（）.A．物體可能沿曲線運動 B．物體可能沿曲線運動C．物體可能沿曲線運動 D．物體可能沿原曲線由B返回到A7、(本題9分)如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是（）A．在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒B．在下滑過程中，物塊和槽的水平方向動量守恒C．物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為2D．物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能18、(本題9分)如圖所示,(a)圖表示光滑平臺上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計,(b)圖為物體A與小車的v-t圖像,由此可知().A．小車B獲得的動能B．小車上表面至少的長度C．物體A與小車B的質(zhì)量之比D．A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)9、(本題9分)（多選）如圖甲所示，在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動，推力隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，下列說法正確的是()A．物體先做加速運動，推力撤去時開始做減速運動B．物體在水平面上運動的最大位移是10mC．物體運動的最大速度為8m/sD．物體在運動中的加速度先變小后不變10、(本題9分)一作勻速圓周運動的物體，半徑為R，向心加速度為a，則下列關(guān)系中正確的是A．線速度 B．角速度C．周期 D．轉(zhuǎn)速11、(本題9分)a，b，c三個物體在同一條直線上運動，三個物體的圖象如圖所示，圖象c是一條拋物線，坐標原點是拋物線的頂點，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度大小相等B．a(chǎn)、b兩物體都做勻變速直線運動，運動方向相反C．在0～5s內(nèi)，當時，a、b兩個物體相距最近D．物體c做加速度逐漸變大的直線運動12、(本題9分)一根輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平地面，上端連接一個小球，靜止時小球處于O點，如圖所示．將小球向下壓至A點位置（未超過彈簧的彈性限度）然后放開，小球?qū)⒃谪Q直方向上下往復(fù)運動，小球到達的最高位置為B點，忽略空氣阻力的影響．則關(guān)于小球從A點向上運動至B點的過程中，以下判斷正確的是（）A．彈簧的彈力對小球始終做正功B．小球在O點時的動能達到最大C．小球在B點時彈簧的彈性勢能最大D．彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)在實驗室用如圖所示的裝置來研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問題。（1）實驗中，為了盡可能減少摩擦力的影響，計時器最好選用頻率為50Hz的(填“電磁”或“電火花”)________打點計時器，同時需要將長木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動下，小車拖動紙帶能夠做______運動。（2）在______條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，在控制_______不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系。（3）在此實驗中，此同學(xué)先接通計時器的電源，再放開紙帶，如圖是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標出，有關(guān)數(shù)據(jù)hA、hB、hC如圖所示，則小車的加速度為a=________m/s2，打B點時小車的速度為VB=________m/s。（保留2位有效數(shù)字）（4）在此實驗中，如果忽略摩擦阻力和斜面傾角的影響，要驗證沙和沙桶以及小車的系統(tǒng)機械能守恒，實驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足_______關(guān)系式（用上題的符號表示，不要求計數(shù)結(jié)果）。14、（10分）(本題9分)用螺旋測微器測量某金屬絲的直徑，如圖所示，該金屬絲的直徑為__________．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)將質(zhì)量為1kg的小球從某高處以3m/s的初速度水平拋出，測得小球落地點到拋出點的水平距離為1.2m，小球運動中所受空氣阻力忽略不計，，求：(1)小球在空中運動的時間；(2)拋出點距離地面的高度；(3)小球落地時重力的功率．16、（12分）(本題9分)在地球上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把質(zhì)量為m的物體P置于彈簧上端，用力壓到彈簧形變量為3x0處后由靜止釋放，從釋放點上升的最大高度為4.5x0，上升過程中物體P的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實線所示。若在另一星球N上把完全相同的彈簧豎直固定在水平桌面上，將物體Q在彈簧上端點由靜止釋放，物體Q的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中虛線所示。兩星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，星球N半徑為地球半徑的3倍。忽略兩星球的自轉(zhuǎn)，圖中兩條圖線與橫、縱坐標軸交點坐標為已知量。求：(1)地球表面和星球N表面重力加速度之比；(2)地球和星球N的質(zhì)量比；(3)在星球N上，物體Q向下運動過程中的最大速度。17、（12分）(本題9分)光滑曲面上的A點高為h1，物體由A處在水平恒力F的作用下運動到高為h2的B處，若在A處的速度為vA，B處速度為vB，則AB的水平距離為多大？

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、D【解題分析】

AB．在恒力作用下，物體可以做曲線運動，如平拋運動，故AB錯誤；C．物體在變力作用下有可能做曲線運動，也可能做直線運動，如變力只是大小變化方向不變，并且力和速度方向在同一直線上，物體做直線運動，故C錯誤；D．如果垂直于速度方向的合力不為零時，力和速度不在同一直線上，則物體一定做曲線運動，故D正確；2、C【解題分析】

A.由于乒乓球受到空氣阻力，機械能不守恒，故A錯誤；BC.乒乓球上升和下降的高度相同，則乒乓球在上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功，均為mgh，故B錯誤，C正確；D.由于克服空氣阻力做功，乒乓球落回原處的速度小于拋出時的速度，故D錯誤．3、B【解題分析】

AB、設(shè)小球在最高點時，重力剛好能提供向心力時，小球的速度為v，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，由于，所以桿在最高點對小球產(chǎn)生支持力，方向向上，設(shè)大小為N，由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)可得N=4N，B正確A錯誤；

CD、設(shè)小球運動到最低點的速度為，由動能定理有，設(shè)桿對小球的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立可得F=116N，CD錯誤．【題目點撥】當物體與桿連接在豎直平面內(nèi)做圓周運動時，桿可以產(chǎn)生拉力與可以產(chǎn)生支持力，所以物體能否做完整的圓周運動的臨界速度與桿出現(xiàn)支持力還是拉力的臨界速度是不一樣的，這也是本題的關(guān)鍵。4、C【解題分析】

小球A下降高度h過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，所以此時彈簧的彈性勢能為，換為質(zhì)量為3m的小球B，下降h時減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和小球B的動能，根據(jù)能量守恒可知由于彈簧形變量與第一次相等，所以此位置的彈性勢能仍然為，解得：故C正確；ABD錯誤；故選C5、C【解題分析】物體m沿不同的路徑Ⅰ和Ⅱ從A滑到B，初末位置一樣，路徑不同，根據(jù)重力做功的特點只跟始末位置有關(guān)，跟路徑無關(guān)得：WG=mgh，故選C．點睛：重力在物理中稱為保守力，它和電場力一樣做功只跟始末位置有關(guān)，跟路徑無關(guān)．6、C【解題分析】

物體從到運動，因為運動軌跡是在速度與力的夾角之中，所以物體所受恒力方向應(yīng)是右下側(cè)的。到達點后，力的大小不變方向相反，變成向左上側(cè)。A．由于力的方向發(fā)生了改變，曲線不在力與速度的夾角內(nèi)，故A錯誤；B．因為物體在點的速度方向為切線方向，即直線，而力與速度方向不同，所以物體不可能做直線運動，故B錯誤；C．在力與速度的夾角內(nèi)，物體有可能沿運動，故C正確；D．很明顯，物體不可能由返回，故D錯誤。7、ABC【解題分析】

滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．【題目詳解】滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故B正確；設(shè)小球到達水平面時速度大小為v1，槽的速度大小為v2，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得mv1-2mv2=0，由機械能守恒定律得mgh=18、BCD【解題分析】

當A滑上B后，在滑動摩擦力作用下，A做勻減速直線運動，B做勻加速直線運動，最終以共同速度v1勻速運動，根據(jù)動量守恒定律求解質(zhì)量比，根據(jù)速度時間圖象的面積表示位移可以求得A相對于B的位移，根據(jù)能量守恒可以確定動摩擦因數(shù)，因為不知道B車質(zhì)量，所以不能求得B的動能．【題目詳解】A、由于小車B的質(zhì)量不可知，故不能確定小車B獲得的動能，故A錯誤；B、由圖象可知，AB最終以共同速度勻速運動，這時兩物體位移差即為小車上表面最小的長度，即最小為：，故B正確；

C、由動量守恒定律得，，解得：，故可以確定物體A與小車B的質(zhì)量之比，故C正確；

D、由圖象可以知道A相對小車B的位移，根據(jù)能量守恒得：，根據(jù)B中求得質(zhì)量關(guān)系，可以解出動摩擦力因數(shù)，故D正確；【題目點撥】本題主要考查了動量守恒定律、能量守恒定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象得出有效信息．9、BC【解題分析】試題分析：物體受到摩擦力和推力，推力小于摩擦力時物體開始減速；根據(jù)牛頓第二定律，當物體的合力最大時，其加速度最大．由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度．分析物體的運動情況：物體先加速運動，當合力為零為后做減速運動．速度最大時推力就能得到，再由圖讀出位移．由動能定理可求出最大速度時的位置．物體先做加速運動，當推力小于摩擦力時開始做減速運動，A錯誤；由圖象得到推力對物體做功等于“面積”，得推力做功為W=200J，根據(jù)動能定理W-μmgxm=0，代入數(shù)據(jù)解得xm=10m，B正確；拉力一直減小，而摩擦力不變，故加速度先減小后增大，D錯誤；由圖象可得推力隨位移x是變化的，當推力等于摩擦力時，加速度為0，速度最大，則F=μmg=20N，由圖得到F與x的函數(shù)關(guān)系式為F=100-25x，代入數(shù)據(jù)得x=3.2m10、ABC【解題分析】小球的加速度a=，得，故A正確；由圓周運動的向心加速度得：a=ω2R，得：，故B正確；由向心加速度與周期的關(guān)系得：a=R，，故C正確；轉(zhuǎn)速與周期互為倒數(shù)，n=1/T，得：，故D錯誤．故選ABC．11、AB【解題分析】A、B項：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，則知a、b兩物體都做勻速直線運動．由圖看出斜率看出，a、b兩圖線的斜率大小相等、正負相反，說明兩物體的速度大小相等、方向相反，故A正確，B正確；C項：a物體沿正方向運動，b物體沿負方向運動，則當t=5s時，a、b兩個物體相距最遠，故C錯誤；D項：對于勻加速運動位移公式可見，x-t圖象是拋物線，所以物體c一定做勻加速運動，故D錯誤．點晴：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，圖象的斜率大小等于速度大小，斜率的正負表示速度方向．分析在0～5s內(nèi)a、b兩物體之間距離的變化．圖象c是一條拋物線表示勻加速運動．12、BD【解題分析】

A．小球從A點向上運動至B點的過程中，彈簧彈力方向先向上，后向下，所以彈力先做正功，后做負功，故A錯誤；B．從A到O，彈力大于重力，小球向上做加速運動，在O點，重力等于彈簧彈力，加速度為零，小球速度最大，則動能最大，故B正確；C．對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，當小球的機械能最小時，彈簧的彈性勢能最大，從A到B的過程中，A點小球的機械能最小，則A點彈性勢能最大，故C錯誤；D．系統(tǒng)機械能守恒，從A到B的過程中，小球重力勢能增大，則彈簧的彈性勢能與小球的動能之和一定減小，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、電火花勻速（直線）運動M遠大于m小車的質(zhì)量M0.951.0【解題分析】

（1）[1][2]．兩種計時器比較，打點計時器的限位孔對紙帶的摩擦力比較大，所以要選擇電火花計時器；要平衡摩擦力，需要將長木板的右端墊高，在沒有沙桶拖動下，輕推一下小車，使小車能拖動穿過打點計時器的紙帶做勻速直線運動即可；（2）[3][4]．根據(jù)實驗誤差的來源，在M＞＞m條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力；根據(jù)控制變量法的要求，在控制小車的質(zhì)量M不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系．（3）[5][6]．由題意可知：x1=（51.55-42.05）cm=9.5cm，x2=（62.00-51.55）cm=10.45cm，計數(shù)點之間時間間隔為T=0.1s．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得小車加速度為根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：（4）[7]．在此實驗中，如果忽略摩擦阻力和斜面傾角的影響，要驗證沙和沙桶以及小車的系統(tǒng)機械能守恒，實驗數(shù)據(jù)