2024屆北京市101中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題含解析

2024屆北京市101中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題考生請注意：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(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、(本題9分)如圖所示，一物體在與水平方向成夾角為的恒力F的作用下，沿直線運(yùn)動了一段距離x．在這過程中恒力F對物體做的功為（）A． B． C． D．2、如圖所示，小球從高處落到豎直放置的輕彈簧上，則小球從開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中（）A．小球的動能先增大后減小B．小球的機(jī)械能在不斷增大C．小球、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不斷減小D．彈簧的彈性勢能先增大后減小3、(本題9分)如圖所示，A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓盤面上，物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的k倍，三物體的質(zhì)量分別為2m、m、m，它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時，若A、B、C三物體均相對圓盤靜止，則下列判斷中正確的是（）A．A物的向心加速度最大B．B和C所受摩擦力大小相等C．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時，C比A先滑動D．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時，B比A先滑動4、摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。在摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，下列敘述正確的是A．乘客的速度保持不變B．乘客的機(jī)械能保持不變C．乘客的動量保持不變D．乘客重力的瞬時功率在變化5、質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護(hù)使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時間是1.5s，安全帶自然長度為5m，g取10m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為A．500N B．1000N C．600N D．1100N6、(本題9分)如圖所示，一直徑為d的紙質(zhì)圓筒以角速度ω繞軸O高速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)有一顆子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒轉(zhuǎn)動不到半周時，在筒上留下a、b兩個彈孔，已知aO、bO間夾角為，則子彈的速率為()A． B． C． D．7、(本題9分)質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)，如右圖所示，繩a與水平方向成θ角，繩b在水平方向且長為l，當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)繩的張力不可能為零B．a(chǎn)繩的張力隨角速度的增大而增大C．當(dāng)角速度，b繩將出現(xiàn)彈力D．若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化8、(本題9分)人們對手機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，有些人喜歡躺著看手機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)砸到眼晴的情況,若手機(jī)質(zhì)量為150g，從離人眼約20cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后經(jīng)0.1s手機(jī)停止運(yùn)動，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正確的是A．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5NB．手機(jī)對眼睛的作用力大小約為3.0NC．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.15N·sD．全過程手機(jī)重力的沖量大小約為0.30N·s9、(本題9分)如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則下列敘述錯誤的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)與d點(diǎn)的線速度大小之比為1:2B．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等D．a(chǎn)點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比為4:110、(本題9分)若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大B．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小C．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行周期越小D．衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行周期越大11、(本題9分)將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點(diǎn)，則A．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高C．檢驗(yàn)電荷-q在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的大D．將檢驗(yàn)電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功12、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量是的子彈，以的速度射入固定的、厚度是的木板，射穿后的速度是．假設(shè)阻力是恒定的，它能夠射穿同種材料制成的A．固定的、厚度是的木板B．固定的、厚度是的木板C．放在光滑水平面上的質(zhì)量為，沿速度方向長度為的木塊D．放在光滑水平面上的質(zhì)量為，沿速度方向長度為的木塊二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某物理興趣小組利用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。(1)下列做法可減小實(shí)驗(yàn)誤差的是___________(填字母序號)。A．先松開紙帶后接通電源B．用電火花計時器替代電磁打點(diǎn)計時器C．在鋁錘和鐵錘中，選擇鋁錘作為重錘(2)在實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘自由下落，帶動紙帶，紙帶上打出的一系列點(diǎn)，如圖乙所示，O是重錘剛下落時打下的點(diǎn)。已知打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的頻率為f，則從打點(diǎn)計時器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能的減少量為___________，動能的增加量為___________；若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足等式___________，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。(3)在圖乙所示紙帶上，某同學(xué)選取了多個計數(shù)點(diǎn)，并測出了各計數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，算出打點(diǎn)計時器打下各計數(shù)點(diǎn)時重錘對應(yīng)的速度大小v，以v2為縱軸，以h為橫軸若圖線為直線，且其斜率為___________，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。14、（10分）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s。那么從打點(diǎn)計時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢能的減少量ΔEp＝_____J，動能的增加量ΔEk=______J.由此可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：________（g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(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）如圖所示，在光滑水平面上，質(zhì)量m1=2kg的小球以初速度v0=8m/s向右運(yùn)動，與靜止在水平面上質(zhì)量m2=4kg的小球發(fā)生對心碰撞，碰撞以后小球m1的速度大小為v1=2m/s，方向與初速度方向相反。求：(1)碰撞以后，小球的速度大?。?2)碰撞過程，系統(tǒng)損失的機(jī)械能。16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體，從高h(yuǎn)，傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，最后停在水平面上。已知物體與水平面的動摩擦因數(shù)為μ．求：①物體滑至斜面底端時的速度大?。虎谖矬w在水平面上滑過的距離。（不計斜面與平面交接處的動能損失）17、（12分）(本題9分)質(zhì)量為5×103kg的汽車，由靜止開始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行，速度圖象如圖所示，設(shè)整個過程阻力不變．則：(1)在汽車行駛的整個過程中，發(fā)動機(jī)做功多少?(2)在汽車行駛的整個過程中，克服摩擦力做功的功率多大?

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、B【解題分析】力做的功等于力與在力方向上的位移的乘積，所以，B正確．2、A【解題分析】

A．在小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中，小球受到豎直向下的重力和彈簧的彈力，彈簧的彈力先小于小球的重力，后大于重力，小球的合力先向下后向上，所以小球先向下做加速運(yùn)動，當(dāng)彈簧彈力等于重力時速度最大，然后向下做減速運(yùn)動，故其動能先增大后減小，故選項(xiàng)A正確；BD．由于彈簧的彈力對小球做負(fù)功，所以小球的機(jī)械能在不斷減少，彈簧的彈性勢能在不斷增大，故選項(xiàng)B、D錯誤；C．小球小球從開始接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的整個過程中，重力做正功，彈簧彈力做負(fù)功，小球動能、重力勢能、彈簧的彈性勢能總量守恒，所以小球、彈簧、地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)C錯誤．3、C【解題分析】

A．三物體均相對圓盤靜止，角速度相同；由于C物體的轉(zhuǎn)動半徑最大，根據(jù)，C物體的向心加速度最大，故A項(xiàng)錯誤；B．B物體所受摩擦力C物體所受摩擦力故B項(xiàng)錯誤；CD．A物體恰相對圓盤靜止時B物體恰相對圓盤靜止時C物體恰相對圓盤靜止時解得所以C物體最先滑動，A、B兩物體同時滑動，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。故選C。4、D【解題分析】

AC.因?yàn)樗俣仁鞘噶浚鰣A周運(yùn)動的乘客其速度方向時刻變化，所以乘客的速度時刻變化，根據(jù)P=mv可知，乘客的動量大小不變，而動量的方向和速度方向相同，所以動量時刻變化，故AC項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)機(jī)械能等于重力勢能和動能之和，知摩天輪做勻速圓周運(yùn)動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，其重力勢能變化，所以機(jī)械能在變化，故B項(xiàng)與題意不相符；D.摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時刻在變化，豎直方向的分速度在變化，所以重力的瞬時功率在變化，故D項(xiàng)與題意相符。5、B【解題分析】

根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律，該工人自由下落5m的時間為1s，則根據(jù)沖量定理則：帶入數(shù)據(jù)則：A.500N與計算結(jié)果F=1000N不相符，故A錯誤；B.1000N與計算結(jié)果F=1000N相符，故B正確；C.600N與計算結(jié)果F=1000N不相符，故C錯誤；D.1100N與計算結(jié)果F=1000N不相符，故D錯誤。6、B【解題分析】

設(shè)子彈的速度為v0，由題意知，子彈穿過兩個孔所需時間；若子彈穿過圓筒時間小于半個周期，紙質(zhì)圓筒在這段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過角度為π-φ，由角速度的公式有；由兩式解得．A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；7、AC【解題分析】

小球做勻速圓周運(yùn)動，在豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力，所以a繩在豎直方向上的分力與重力相等，可知a繩的張力不可能為零，故A正確；根據(jù)豎直方向上平衡得，F(xiàn)asinθ=mg，解得，可知a繩的拉力不變，故B錯誤；當(dāng)b繩拉力為零時，有：，解得，可知當(dāng)角速度時，b繩出現(xiàn)彈力，故C正確；由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯誤。8、AC【解題分析】

AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根據(jù)自由落體速度v=2gh手機(jī)與眼睛作用后手機(jī)的速度變成0，選取向上為正方向，所以手機(jī)與眼睛作用過程中動量變化為ΔP=0-(-mv)=0.30kg手機(jī)與眼接觸的過程中受到重力與眼睛的作用力，根據(jù)動量定理可知Ft-mgt=ΔP解得手機(jī)對眼睛的作用力大小約為4.5N，故A項(xiàng)與題意相符，B項(xiàng)與題意不相符；CD.全過程中重力的沖量，mgt=0.15N?s，故C項(xiàng)與題意相符，D項(xiàng)與題意不相符。9、BD【解題分析】

a點(diǎn)和c點(diǎn)同一條皮帶相連，所以兩者的線速度相等，即，c和d同軸轉(zhuǎn)化，兩者角速度相等，故，根據(jù)可得，AC正確；a、c兩點(diǎn)的線速度大小相等，b、c兩點(diǎn)的角速度相等，根據(jù)，c的線速度大于b的線速度，則a、b兩點(diǎn)的線速度不等，B錯誤；根據(jù)可得，D錯誤．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道線速度、角速度與半徑的關(guān)系，以及知道共軸轉(zhuǎn)動的各點(diǎn)角速度相等，靠傳送帶傳動輪子上的點(diǎn)線速度大小相等．10、BD【解題分析】

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動是因?yàn)槿f有引力充當(dāng)向心力，由萬有引力公式可知周期、半徑及線速度的關(guān)系；【題目詳解】衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供得；

A、由萬有引力公式可得運(yùn)行線速度，故半徑越大，運(yùn)行速度越小，故A錯誤，B正確；

C、由萬有引力公式可得運(yùn)行周期，故半徑越大，運(yùn)行周期越大，故C錯誤，D正確．【題目點(diǎn)撥】判斷衛(wèi)星各量的變化時，最好直接利用萬有引力公式充當(dāng)向心力列出方程推導(dǎo)出結(jié)論后再進(jìn)行判斷，千萬不要亂套公式．11、ABD【解題分析】

A項(xiàng)：電場線越密集的地方電場強(qiáng)度就越大，從上圖中可以看出a處的電場線比b處的電場線密集，所以a點(diǎn)的場強(qiáng)大于b點(diǎn)的場強(qiáng)，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)：a點(diǎn)所在的電場線從Q出發(fā)到不帶電的金屬球終止,所以a點(diǎn)的電勢高于金屬球的電勢,而b點(diǎn)所在處的電場線從金屬球發(fā)出到無窮遠(yuǎn),所以金屬球的電勢高于b點(diǎn)的電勢,即a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的高.故B正確;

C項(xiàng)：電勢越高的地方,負(fù)電荷具有的電勢能越小,即負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢能較b點(diǎn)小,故C錯誤;

D項(xiàng)：由上知,-q在a點(diǎn)的電勢能較b點(diǎn)小,則把-q電荷從電勢能小的a點(diǎn)移動到電勢能大的b點(diǎn),電勢能增大,電場力做負(fù)功.所以D選項(xiàng)是正確的.

綜上所述：本題答案為：ABD12、CD【解題分析】由動能定理可知：解得f=1600N；設(shè)能穿透固定木板的厚度為d，則，解得，則子彈不能穿透固定的、厚度是6cm或7cm的木板，選項(xiàng)AB錯誤；當(dāng)木板放在光滑水平面上時，若子彈恰能穿透，設(shè)木板厚度為x，則由動量守恒：；由能量關(guān)系：；聯(lián)立解得：x=4.5cm，則子彈能夠穿透放在光滑水平面上的質(zhì)量為8g，沿速度方向長度為3cm或者4cm的木塊，選項(xiàng)CD正確；故選CD.點(diǎn)睛：此題考查動能定理及動量定理的應(yīng)用；關(guān)鍵要知道子彈穿過不同厚度的木板時所受的阻力相同；子彈穿過放置在光滑水平地面上的木板時滿足動量守恒及能量守恒關(guān)系.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、Bmgh22g【解題分析】

第一空.先接通電源后松開紙，故A錯誤；用電火花計時器替代電磁打點(diǎn)計時器，紙帶與打點(diǎn)計時間的阻力會更小，故B正確；在鋁錘和鐵錘中，選擇鐵錘作為重錘，阻力會更小，故C錯誤。第三空.從打點(diǎn)計時器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘的重力勢能的減少量為mgh2；第四空.打B點(diǎn)時，重物的速度大小為，由于初速度為零，故此過程中，動能的增加量為：；第五空.若在誤差允許的范圍之內(nèi)有重力勢能減少量等于動能的增加量，即gh2＝f2(h3?h1)2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證；第六空.若重物下落過程中，機(jī)械能的減少量與動能的增加量相等，則機(jī)械能守恒，即有mv2＝mgh，可得v2=2gh，所以若以v2為縱軸，以h為橫軸，可得圖線為一直線，且斜率為2g。14、2.042.00