2024屆北京市第171中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2024屆北京市第171中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題考生須知：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)將一只“220V，100W”的小電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)“220V，100W”的電視機(jī)，一把“220V，100W”的電烙鐵分別接在220V的電源上，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過它們產(chǎn)生的熱量最多的是()A．電動(dòng)機(jī) B．電烙鐵 C．電視機(jī) D．一樣多2、如圖所示，在半徑為R的半圓形碗的光滑表面上，一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該平面離碗底的距離h為（）A． B． C． D．3、(本題9分)-個(gè)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定變化的物理量是A．速度 B．加速度 C．速率 D．動(dòng)能4、如圖所示，甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦傳動(dòng)，相互之間不打滑，其半徑分別為r1、r2、r1．若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為（）A． B． C． D．5、在地球兩極和赤道的重力加速度大小分別為g1、g2，地球自轉(zhuǎn)周期為T，萬有引力常量為G，若把地球看作為一個(gè)質(zhì)量均勻分布的圓球體，則地球的密度為A． B．C． D．6、(本題9分)消防車?yán)迷铺葸M(jìn)行高層滅火，消防水炮出水口離地的高度為，出水口始終保持水平且出水方向可以水平調(diào)節(jié)，水平射出水的初速度在之間可以調(diào)節(jié)．著火點(diǎn)在離地高為的樓層，出水口與著火點(diǎn)不能靠得太近，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，則（）A．如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)的水平距離最大為B．如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)的水平距離最小為C．如果出水口與著火點(diǎn)的水平距離不能小于，則水平射出水的初速度最小為D．若該著火點(diǎn)離地高為，該消防車此時(shí)仍能有效滅火7、(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面），在此過程中（）A．物塊的機(jī)械能逐漸增加B．軟繩重力勢(shì)能共減少了14C．物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功與物塊動(dòng)能增加之和D．軟繩重力勢(shì)能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和8、(本題9分)一質(zhì)量為2kg的物體靜止于光滑水平面上。從t=0時(shí)開始，第1秒內(nèi)受到3N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用。下列說法正確的是()A．第1秒末物體的速度為1.5m/sB．第2秒末物體的動(dòng)能為6JC．第2秒內(nèi)外力沖量為2N·sD．2秒內(nèi)物體動(dòng)量的增量為4kg·m/s9、(本題9分)如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為和的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得A．在時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長(zhǎng)狀態(tài)B．從到時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)C．兩物體的質(zhì)量之比為=1∶2D．在時(shí)刻A與B的動(dòng)能之比為10、(本題9分)如圖所示，物塊A與水平圓盤保持相對(duì)靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下面說法正確的是()A．物塊A受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力B．物塊A受重力、支持力、向心力和指向圓心的靜摩擦力C．物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著A所在圓周的切線方向D．物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且背離圓心的方向11、(本題9分)一質(zhì)點(diǎn)在0～15s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng)，其加速度一時(shí)間圖像如圖所示，若取豎直向下為正，g取10，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能不斷增加B．在0～5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加C．在10～15s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能一直增加D．在t="15"s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能大于t="5"s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能12、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)傾角都為30°、足夠長(zhǎng)的光滑斜面對(duì)接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋．現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．松手后，從A、B開始運(yùn)動(dòng)到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長(zhǎng)在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機(jī)械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機(jī)械能之和守恒C．A的重力勢(shì)能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對(duì)A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對(duì)B做功的平均功率二、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)在研究平拋運(yùn)動(dòng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們首先設(shè)法描繪某物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,然后通過這個(gè)軌跡研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),現(xiàn)在假定已經(jīng)用某種方法得到了一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,如圖所示,點(diǎn)是平拋的初位置,我們?cè)谳S上作出等距離的幾個(gè)點(diǎn),…,把線段的長(zhǎng)度記為,那么，,…,由,…,向下作垂線,垂線與拋體軌跡的交點(diǎn)記為,…,如果軌跡的確是一條拋物線,,…各點(diǎn)的坐標(biāo)和坐標(biāo)間的關(guān)系應(yīng)該具有的形式(是一個(gè)待定的常量).假定某位同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就是圖示的曲線.用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)的兩個(gè)坐標(biāo),例如的坐標(biāo)為,,代入中求出常量__________(要求用國際單位制單位,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量值應(yīng)在__________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)左右,才能判斷這條曲線真的是一條拋物線.物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為___________(結(jié)果用根式表示,取)14、（10分）(本題9分)通過理論分析可得出彈簧的彈性勢(shì)能公式（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，l為彈簧長(zhǎng)度的變化量）．為驗(yàn)證這一結(jié)論，A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)：①兩位同學(xué)首先都進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)d．②A同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長(zhǎng)透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧．拔掉插銷時(shí)，彈簧對(duì)小球做功，使小球彈起，測(cè)得彈簧的壓縮量l和小鐵球上升的最大高度H．③B同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧放在水平桌面上，一端固定在豎直墻上，另一端被小鐵球壓縮，測(cè)得壓縮量為l，釋放彈簧后，小鐵球從高為h的桌面上水平拋出，拋出的水平距離為L(zhǎng)．（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖谴_定什么物理量？請(qǐng)用m、d、g表示所求的物理量____________________．（2）如果Ep＝kl2成立，A同學(xué)測(cè)出的物理量l與d、H的關(guān)系式是：l＝____________；B同學(xué)測(cè)出的物理量l與d、h、L的關(guān)系式是：l＝__________．（3）試分別分析兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源____________________________________________________________________________________________________________．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）如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定質(zhì)量為m的小球A套在圓環(huán)上；長(zhǎng)為的剛性(既不伸長(zhǎng)也不縮短)輕桿一端通過銨鏈與A連接，另一端通過鉸鏈與滑塊B連接；質(zhì)量為m的滑塊B套在固定的光滑水平長(zhǎng)桿上，水平桿與圓環(huán)的圓心O位于同一水平線上，給B施加一水平向左的力，使小球A靜止于輕桿與圓環(huán)相切的位置現(xiàn)撒去水平力F，滑塊B由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦AB均視為質(zhì)點(diǎn)重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時(shí)滑塊B受到水平力F的大??；(2)小球A滑到與圓心O同高度時(shí)的速度大??；(3)小球A由靜止下滑至桿與圓環(huán)再次相切的過程中，桿對(duì)滑塊B做的功。16、（12分）從離地足夠高處無初速度釋放一小球，小球質(zhì)量為0.2kg，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為零勢(shì)能參考平面.求：（1）第2s末小球的重力勢(shì)能；（2）3s內(nèi)重力所做的功及重力勢(shì)能的變化；（3）3s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率.17、（12分）(本題9分)月球具有可供人類開發(fā)和利用的各種獨(dú)特資源，月球上特有的礦產(chǎn)和能源，是對(duì)地球資源的重要補(bǔ)充和儲(chǔ)備，將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。將地球和月球均視為質(zhì)量分布均勻的球體(球的體積公式為V=，其中r為球的半徑)，已知地球的質(zhì)量為M，月球的半徑為R，地球與月球的半徑之比為a，地球表面和月球表面的重力加速度大小之比為b，求月球的密度ρ。

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】因?yàn)殡娫措妷篣=220V，則三種用電器的實(shí)際功率P=P額=100W，由W=Pt可知，在相等時(shí)間t內(nèi)，三種用電器消耗的電能相同；電風(fēng)扇中的電動(dòng)機(jī)將電能大部分轉(zhuǎn)化機(jī)械能，電視機(jī)將主要將電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵．點(diǎn)睛：分別接入220V的電路中，三個(gè)用電器都正常工作，實(shí)際功率相同（等于額定功率）、通電時(shí)間相同，根據(jù)W=Pt可知消耗的電能相同，通過分析三種用電器使用時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況，找出產(chǎn)生熱量最多的用電器．2、D【解題分析】

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，則mgtanθ=mω2Rsinθ解得，所以h=R-Rcosθ=R-。A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；3、A【解題分析】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)過程中，速度方向時(shí)刻變化，故速度一定變化，A正確；平拋運(yùn)動(dòng)過程中，只受重力作用，加速度恒定，B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程中速率恒定，動(dòng)能恒定，CD錯(cuò)誤．4、B【解題分析】

由甲、乙、丙三個(gè)輪子依靠摩擦傳動(dòng)，相互之間不打滑知三者線速度相同，其半徑分別為r1、r2、r1，則：ω1r1＝ω2r2＝ω1r1，故ω1=.A.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)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(cuò)誤；D.，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、B【解題分析】試題分析：質(zhì)量為m的物體在兩極所受地球的引力等于其所受的重力．根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，在赤道的物體所受地球的引力等于其在兩極所受的重力聯(lián)立求解地球兩極①，在地球赤道上②，聯(lián)立①②得，由①得，地球密度，B正確．6、B【解題分析】

AB．水在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下落高度為20m時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)：而水平射出的速度在，則運(yùn)動(dòng)過的水平位移為所以如果要有效滅火，出水口與著火點(diǎn)的水平距離最小為10m，最大距離是30m；故A錯(cuò)誤，B正確．C．如果出水口與著火點(diǎn)的水平距離不能小于，則：解得：故C錯(cuò)．D．由于出水口與著火點(diǎn)不能靠得太近，所以當(dāng)該著火點(diǎn)離地高為40m時(shí)，該消防車此時(shí)不能有效滅火；故D錯(cuò)．7、BD【解題分析】A、物塊下落過程中，軟繩對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；

B、物塊未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=12lsin30°=點(diǎn)睛：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏。8、AD【解題分析】A、根據(jù)牛頓第二定律a=Fm，知第1秒內(nèi)的加速度為a1由速度公式知第1秒末物體的速度為v=aB、根據(jù)速度公式知第2秒末物體的速度為v=a1t+C、根據(jù)沖量的定義可知第2秒內(nèi)外力沖量為I=Ft=1×1=1N?s，故C錯(cuò)；D、根據(jù)動(dòng)量公式P=mv=2×2=4kgm/s，故D對(duì)；故選AD點(diǎn)睛：本題考查了動(dòng)量、動(dòng)能、沖量等公式以及對(duì)公式的熟練運(yùn)用情況。9、BD【解題分析】試題分析：圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在時(shí)刻B的位移大于A的位移，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，在時(shí)刻B做加速運(yùn)動(dòng)，即受到向右的彈力，所以此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)B的加速度為零時(shí)，彈簧彈力為零，所以時(shí)刻B受到的彈力為零，即彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，故從到時(shí)刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原長(zhǎng)，在A錯(cuò)誤B正確；由于過程中兩者和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故從0~過程中有，解得，故，C錯(cuò)誤；在時(shí)刻A的速度為，B的速度為，根據(jù)，解得，故D正確．考點(diǎn)：考查了牛頓第二定律，動(dòng)量守恒定律，【名師點(diǎn)睛】對(duì)于這類彈簧問題注意用動(dòng)態(tài)思想認(rèn)真分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，注意過程中的功能轉(zhuǎn)化關(guān)系；解答時(shí)注意動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒列式分析，同時(shí)根據(jù)圖象，分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況10、AD【解題分析】試題分析：隔離物體分析，該物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；對(duì)物體受力分析，如圖，受重力G，向上的支持力N，重力與支持力二力平衡，然后既然勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圓心的靜摩擦力；故A正確，B錯(cuò)誤；若沒有摩擦力，則物體將想離開圓心的方向運(yùn)動(dòng)，所以物塊A相對(duì)圓盤的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是沿著半徑且背離圓心的方向，故C錯(cuò)誤，D正確。考點(diǎn)：向心力【名師點(diǎn)睛】本題要注意物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，指向圓心，而不能把勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)成平衡狀態(tài)！向心力是效果力，由合力提供，不是重復(fù)受力。11、BD【解題分析】試題分析：從圖中可知0~5s過程中加速度a=g，則此時(shí)只有重力做功，機(jī)械能不變，動(dòng)能減小，5~10s內(nèi)，a<g，有外力做正功，機(jī)械能增大，10~15s過程中a>g，外力做負(fù)功，機(jī)械能減小，AC錯(cuò)誤B正確；根據(jù)牛頓第二定律，5-10s內(nèi)，，得：，方向向上，做正功，物體機(jī)械能增加；10-15s內(nèi)，，得，方向向下，物體機(jī)械能減少；物體一直向上做減速運(yùn)動(dòng)，而5-10s內(nèi)的速度大于10-15s內(nèi)的速度，則5-10s內(nèi)的位移大于10-15s內(nèi)的位移，故5-10s內(nèi)物體機(jī)械能增加的多，10-15s內(nèi)減小的少，故質(zhì)點(diǎn)在t=15s時(shí)的機(jī)械能大于t=5s時(shí)的機(jī)械能，D正確考點(diǎn)：考查機(jī)械能守恒守恒定律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】物體機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功或只受重力，即物體的加速度等于g，則機(jī)械能不變，若向上減速的加速度小于g，說明物體受到了向上的外力作用，機(jī)械能增加，反之向上減速的加速度大于g則機(jī)械能減小．12、BC【解題分析】

兩物體運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個(gè)物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項(xiàng)．平均功率等于功除以時(shí)間．【題目詳解】?jī)晌矬w運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個(gè)物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但AB的機(jī)械能之和不守恒，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢(shì)能減少量等于B的重力勢(shì)能的增加量和彈簧彈性勢(shì)能的增加量，所以A的重力勢(shì)能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對(duì)A做功大于橡皮筋彈力對(duì)B做功，而時(shí)間相等，重力對(duì)A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對(duì)B做功的平均功率，故D錯(cuò)誤．故選BC．【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了機(jī)械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應(yīng)用，根據(jù)機(jī)械能守恒條件分析判斷即可．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、;3.4;;【解題分析】根據(jù)y=ax2解得；點(diǎn)M4的橫坐標(biāo)，則y坐標(biāo)測(cè)量值應(yīng)在才能判斷這條曲線真的是一條拋物線；根據(jù)x=v0t，y=gt2，則，則，解得物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為；14、見解析【解題分析】（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)都進(jìn)行形變量的測(cè)量，目的是為了確定彈簧的勁度系數(shù)；根據(jù)胡克定律k＝，則有：；

（2）A同學(xué)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，則有：kx2＝mgH

，

由上解得：x＝

B同學(xué)，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而動(dòng)能則借助于平拋運(yùn)動(dòng)來測(cè)得初速度．

則由水平位移與豎直高度可得水平初速度：v0＝，

所以：解得：x＝L（3）A同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不易精確確定小鐵