2024屆北京第五中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆北京第五中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)物體在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中，相等的時(shí)間內(nèi)，下列哪個(gè)量是相等的A．重力做功B．速度增量C．位移D．平均速率2、(本題9分)如圖所示，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，木板置于光滑水平地面上，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小木塊質(zhì)量為m，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.開始時(shí)小木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的拉力F將小木塊m拉至木板右端，拉力F至少做的功為()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL3、如圖所示，光滑固定斜面的傾角為30°，甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1。乙用不可伸長(zhǎng)的輕繩分別與甲和地面相連，開始時(shí)甲、乙離地高度相同?，F(xiàn)從EA．甲、乙動(dòng)量大小之比為4:1B．甲、乙動(dòng)量大小之比為1:1C．以地面為零勢(shì)能面，甲、乙機(jī)械能之比為2：1D．以地面為零勢(shì)能面甲、乙機(jī)械能之比為4:14、下列四幅運(yùn)動(dòng)圖象中加速度不為零的是（）A． B．C． D．5、(本題9分)質(zhì)量為m的物體從傾角為α固定的光滑斜面頂端山靜止開始下滑，斜面高為h，則物體下滑過程中重力做功的平均功率及物體滑至斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率分別為A．mg2ghB．12mgC．mg2ghsinD．12mg6、(本題9分)兩根相同的繩子上某時(shí)刻存在A、B兩列繩波，兩波形如圖所示。經(jīng)過t時(shí)間，在該區(qū)域內(nèi)兩波再次出現(xiàn)如圖波形，設(shè)A和B的周期分別是TA、TB，則t可能等于（）A．TA B．TBC．2TA D．2TB7、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，細(xì)桿長(zhǎng)1m，小球質(zhì)量為1kg?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球通過軌道最低點(diǎn)A的速度為vA=7m/s，通過軌道最高點(diǎn)B的速度為vB=3m/s，g取10m/sA．在A處為拉力，方向豎直向上，大小為59NB．在A處為推力，方向豎直向下，大小為59NC．在B處為推力，方向豎直向上，大小為1ND．在B處為拉力，方向豎直向下，大小為1N8、(本題9分)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對(duì)稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．x1、x2、x3處電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．x2～x3段是勻強(qiáng)電場(chǎng)9、1019年4月10日11點(diǎn)，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會(huì)，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W(xué)家曾在一個(gè)河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將黑洞視為質(zhì)點(diǎn)，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1．根據(jù)所學(xué)知識(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T1：T1＝l：110、(本題9分)如圖所示，A、B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng).若兩球質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1，那么關(guān)于A、B兩球的下列說法中正確的是()A．A、B兩球受到的向心力之比為2∶1B．A、B兩球角速度之比為1∶1C．A、B兩球運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶2D．A、B兩球向心加速度之比為1∶211、(本題9分)圖示為一質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)的圖象．由圖可得（）A．在內(nèi)，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功B．在內(nèi)，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功C．在和內(nèi)，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功相同D．在內(nèi)，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功為零12、(本題9分)如圖所示，在傾角的固定斜面上固定一與斜面垂直的光滑擋板，質(zhì)量為、半徑為的光滑圓柱體放在質(zhì)量也為、半徑也為的半圓柱體上，半圓柱底面與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用一個(gè)平行斜面向上的拉力使其緩慢沿斜面向上移動(dòng)直到兩者分開．重力加速度為，下列判斷正確的是（）A．該過程中半圓柱體受到的摩擦力逐漸變小B．該過程中擋板受到的彈力逐漸變大C．該過程中圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力不做功D．該過程中半圓柱體克服摩擦力所做的功一定大于二、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)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打下的點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，則①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=__________________m/s；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在本實(shí)驗(yàn)中,若某同學(xué)作出了圖像,如圖，h為從起點(diǎn)量起的長(zhǎng)度,則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_________________m/s2。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）③在記數(shù)點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=_______________J.系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=_____J；（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)氣墊導(dǎo)軌是常用的種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦，我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，已知A的質(zhì)量m1，B的質(zhì)量ma.松開手的同時(shí)，記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰到C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)器結(jié)束計(jì)時(shí)，分別記下A、B到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和tb.在A、B間水平放入一個(gè)輕彈簧，用手壓住A、B使彈簧壓縮放置在氣墊導(dǎo)軌上，并讓它靜止在某個(gè)位置，設(shè)此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep。c.給導(dǎo)軌送氣，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平。d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離l1，B的右端至D板的距離l(1)實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是_______。(填寫步驟前的字母)(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是______________；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是____________________________。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)如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)輕線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.1．求：（1）小球所受電場(chǎng)力的大??；（2）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大?。唬?）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)輕線對(duì)小球的拉力大?。?6、（12分）(本題9分)如圖甲所示，在水平路段AB上有一質(zhì)量為m=5×103kg的汽車，正以v1=10m/s的速度向右勻速行駛，汽車前方的水平路段BC較粗糙，汽車通過整個(gè)ABC路段的v－t圖象如圖乙所示，在t＝20s時(shí)汽車到達(dá)C點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=5×104W，且保持不變．假設(shè)汽車在AB和BC路段上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力不同但都恒定，汽車可看成質(zhì)點(diǎn)．求：（1）汽車在AB路段上運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力f1；（2）汽車速度減至8m/s時(shí)的加速度a的大??；（3）BC路段的長(zhǎng)度sBC．17、（12分）絕緣水平平臺(tái)的高度為h=0.8m，平臺(tái)上A點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L=2m，B點(diǎn)處在平臺(tái)邊緣．平臺(tái)上方一有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)方向豎直向下，電場(chǎng)區(qū)寬度d=0.5m，電場(chǎng)區(qū)的右邊界恰經(jīng)過B點(diǎn)．有一質(zhì)量m=0.1kg、電荷量q=2×10-6C的帶正電的小物塊以初速度v0=4m/s從A點(diǎn)向B點(diǎn)滑動(dòng)，離開平臺(tái)后水平拋出，測(cè)得落地點(diǎn)C距B點(diǎn)的水平距離為x=0.8m．小物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小物塊離開平臺(tái)的速度大小；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；（3）如果勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)可在A、B兩點(diǎn)間水平移動(dòng)，則電場(chǎng)的右邊界處在何處時(shí)小滑塊從A點(diǎn)到落地的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)？最長(zhǎng)時(shí)間為多少？

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】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，在相等時(shí)間內(nèi)，在水平方向上位移相等，豎直方向上的位移不等，則相等時(shí)間內(nèi)位移不等；根據(jù)W=mgh可知，重力做功不相等。故AC錯(cuò)誤。平拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變，根據(jù)速度變化量公式△v=g△t，可知在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相同。故B正確。平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的路程不等，則平均速率不等。故D錯(cuò)誤。故選B。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在相等時(shí)間內(nèi)，速度的增量相等．2、A【解題分析】開始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力做功最小值，即為小木塊在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以由功的定義式可得：，故A正確，BCD錯(cuò)誤．3、D【解題分析】

AB.設(shè)甲乙距地面的高度為h，剪斷輕繩后，乙做自由落體運(yùn)動(dòng)，甲沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，故對(duì)乙可知，2gh=v2，解得v乙t=對(duì)甲，沿斜面下滑的加速度為a=乙落地時(shí)甲獲得的速度v甲=at=gh故v甲：v乙=1：2；甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為4：1，由P=mv可知甲、乙動(dòng)量大小之比為2：1，故AB錯(cuò)誤；CD.由于甲乙在運(yùn)動(dòng)過程中，只受到重力作用，故機(jī)械能守恒，故E甲：E乙=4：1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。4、D【解題分析】

A．圖中表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，加速度為零，選項(xiàng)A不符合題意；B．圖中表示物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，加速度為零，選項(xiàng)B不符合題意；C．圖中表示物體處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，加速度為零，選項(xiàng)C不符合題意；D．圖中表示物體處于勻加速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，加速度不為零，選項(xiàng)D符合題意；5、D【解題分析】

物體滑到底端，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh=12m沿斜面方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：gsinα?t=v，解得t=2ghgsin物體滑到底端的瞬時(shí)功率P=mgvsinA.mg2gh和mgB.12mg2ghC.mg2ghsinαD.12mg2gh6、C【解題分析】

由圖知A波的波長(zhǎng)為L(zhǎng)，B波的波長(zhǎng)為，同一介質(zhì)，速度相同

A波周期：B波周期：周期關(guān)系：即根據(jù)題意，在該區(qū)域內(nèi)兩波再次出現(xiàn)如圖波形，經(jīng)歷的時(shí)間可能是2TA(或3TB)、4TA(或6TB)、6TA(或9TB)A.TA，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.TB，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2TA，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.2TB，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7、AC【解題分析】

AB.在最低點(diǎn)，桿子一定表現(xiàn)為拉力，有：F-mg=m則：F=mg+mυ方向向上，A正確B錯(cuò)誤；CD.在最高點(diǎn)，有：F+mg=m則：F=mυ所以桿子表現(xiàn)為支持力，方向向上，大小為1N，C正確D錯(cuò)誤．8、ABD【解題分析】

根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系：E=，得：，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep-x圖象切線的斜率等于Eq，x1處切線斜率為零，則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故A正確；根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知：電勢(shì)能越大，粒子所在處的電勢(shì)越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正確；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)．x2～x1段斜率不變，場(chǎng)強(qiáng)不變，即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，是勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；故選ABD.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運(yùn)動(dòng)情況.9、BCD【解題分析】

AD.一對(duì)相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因?yàn)閍1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項(xiàng)符合題意.10、BCD【解題分析】由繩子的拉力提供向心力，繩子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比為1：1，故A錯(cuò)誤；同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同，由繩子的拉力提供向心力，則有：mAω2rA=mBω2rB，解得：，故BC正確；根據(jù)a=ω2r得：，故D正確；故選BCD。11、BD【解題分析】A、在1s～3s內(nèi)，物體的速度不變，故物體的動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)不做功，故A錯(cuò)誤；B、在0～1s，物體的速度減小，故動(dòng)能減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故B正確；C、在0～1s速度減小，動(dòng)能減小，故合外力做負(fù)功，而3s～4s內(nèi)，動(dòng)能增大，故合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的正功，所以合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功不相同，故C錯(cuò)誤；D、由圖可知，0～4s內(nèi)的初末速度相同，故動(dòng)能的變化量為零，則由動(dòng)能定理可知，合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功為零，故D正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】由v-t圖象可明確質(zhì)點(diǎn)在某一過程中的初末狀態(tài)的速度，明確動(dòng)能的變化情況，再由動(dòng)能定理即可分析合外力做功情況．12、BD【解題分析】

A．對(duì)小球和半圓柱整體分析，知斜面對(duì)半圓柱體的支持力等于總重力垂直于斜面的分力，保持不變，由知半圓柱體受到的摩擦力保持不變，A錯(cuò)誤；B．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖，利用三角形定則作出力的合成圖，藍(lán)線為初位置，紅線為末位置，則知擋板對(duì)小球的支持力N2增大，則小球?qū)醢宓膲毫σ苍龃螅珺正確；C．圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力過兩者球心，故圓柱體對(duì)半圓柱體的彈力方向與半圓柱體的位移夾角不垂直，故做功，C錯(cuò)誤；D．半圓柱體受到的摩擦力當(dāng)兩者分離時(shí)，根據(jù)幾何知識(shí)可知，半圓柱體上移的距離為，故克服摩擦力做功為大于，D正確．故選D.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，采用隔離法和整體法結(jié)合分析受力情況．同時(shí)，要熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解半圓柱體移動(dòng)的距離．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.49.70.5760.582【解題分析】

（1）[1]根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：（2）[2]由于由于解得：則有：解得：（3）[3][4]物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：14、cbdam1l【解題分析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，把滑塊放在合適的位置，測(cè)出滑塊到兩擋板的距離，然后釋放滑塊，測(cè)出滑塊到兩擋板的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)滑塊的位移與運(yùn)動(dòng)時(shí)間求出其速度，求出它們的動(dòng)量，驗(yàn)證在該過程中動(dòng)量是否守恒；因此合理的實(shí)驗(yàn)步驟是:cbda．(2