2024年北京東城區(qū)北京匯文中學(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年北京東城區(qū)北京匯文中學(xué)高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)在下列幾種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒的是A．物體沿斜面勻速下滑 B．小球作自由落體運(yùn)動(dòng)C．運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)降落傘從空中降落 D．汽車剎車做減速運(yùn)動(dòng)2、(本題9分)一物體在外力的作用下從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，合外力方向不變，大小隨時(shí)間的變化如圖所示，設(shè)該物體在t0和2t0時(shí)刻相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是x1和x2，速度分別是v1和v2，合外力從開(kāi)始至t0時(shí)刻做的功是W1，從t0至2t0時(shí)刻做的功是W2，則（）A．x2=x1

v2=2v1 B．x2=x1

v2=v1C．x2=x1

W2=W1 D．v2=2v1

W2=W13、(本題9分)下列關(guān)于彈力和摩擦力的說(shuō)法，正確的是（）A．物體受到彈力時(shí)一定也受到摩擦力B．勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的正壓力成反比，與滑動(dòng)摩擦力成正比D．當(dāng)兩接觸而間的正壓力變化時(shí)，靜摩擦力可以保持不變4、(本題9分)一輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻上，用一質(zhì)量為0.2kg的木塊壓縮該彈簧，釋放木塊后，術(shù)塊沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小為2m/s。則釋放前彈簧的彈性勢(shì)能為A．0.2JB．0.4JC．0.8JD．1.6J5、(本題9分)起重機(jī)將重物吊起,在上升的過(guò)程中()A．重力做正功,重力勢(shì)能增加B．重力做負(fù)功,重力勢(shì)能減少C．重力做正功,重力勢(shì)能減少D．重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加6、(本題9分)關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經(jīng)過(guò)北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會(huì)重合7、(本題9分)如圖所示，以一定的初速度豎直向上拋出質(zhì)量為m的小球，小球能上升的最大高度為h，上升和下降過(guò)程中的空氣阻力的大小恒為f．則從拋出點(diǎn)至回到原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，各力做功的情況正確的是（）A．重力做的功為B．空氣阻力做的功為C．合力做的功為D．物體克服重力做的功為8、(本題9分)如圖所示，小物塊甲從豎直固定的14光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R，圓弧底端切線水平．小物塊乙從高為R\A．兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同B．兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同C．兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同D．兩物塊到達(dá)底端時(shí)，乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率9、(本題9分)如圖所示，B球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直平臺(tái)與軌跡相切且高度為R，當(dāng)B球運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)時(shí)，在切點(diǎn)正上方的A球水平飛出，速度大小為，g為重力加速度大小，為使B球在運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)與A球相遇，從B球運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．相遇時(shí)，一定發(fā)生在t=時(shí)刻B．A球做平拋運(yùn)動(dòng)的位移一定為2RC．B球做勻圓運(yùn)動(dòng)的速率一定為D．B球做勻圓運(yùn)動(dòng)的周期一定為10、(本題9分)如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg的物體在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)位移9m時(shí)，撤去力F，最后物塊停止運(yùn)動(dòng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力F做功和物體克服摩擦力做功與物體位移的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g取。下列分析正確的是（）A．物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4B．時(shí)，物體速度為6m/sC．前9m運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的加速度為D．物體運(yùn)動(dòng)的位移為13m11、(本題9分)如圖所示，一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開(kāi)始從同一頂端下滑到底端C、D、E處，三滿個(gè)過(guò)程中重力的沖量依次為I1、I2、I3，動(dòng)量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3，則有（）A．三個(gè)過(guò)程中，合力的沖量大小相等，動(dòng)量的變化量大小相等B．三個(gè)過(guò)程中，合力做的功相等，動(dòng)能的變化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp312、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m的傳送帶的速度是5m/s，現(xiàn)將m=1kg的小物體輕放在左輪正上方的皮帶上，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g＝10m/s2，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)皮帶將物體從左輪運(yùn)送到右輪的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．傳送帶對(duì)小物體做功為8JB．小物體獲得的動(dòng)能為12.5JC．摩擦產(chǎn)生的熱量為12JD．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量為25J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)如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）為完成此實(shí)驗(yàn)，需要調(diào)節(jié)斜槽末端的切線必須水平，如何檢驗(yàn)斜槽末端水平：______（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式（用m1、m2及圖中字母表示）______成立．即表示碰撞中動(dòng)量守恒．14、（10分）(本題9分)在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：實(shí)驗(yàn)中動(dòng)能的增加量應(yīng)略_________（選填“大于”、“小于”或“等于”）重力勢(shì)能的減少量，其主要原因是_________A．重物下落的實(shí)際距離大于測(cè)量值B．重物下落的實(shí)際距離小于測(cè)量值C．重物下落受到阻力D．重物的實(shí)際末速度大于計(jì)算值三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在地面上,另一端與質(zhì)量為M=1.5kg的薄木板A相連,質(zhì)量為m=0.5kg的小球B放在木板A上,彈簧的勁度系數(shù)為k=2000N/m?，F(xiàn)有一豎直向下、大小F=20N的力作用在B上且系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),在B正上方處有一四分之一內(nèi)壁光滑的豎直圓弧軌道,圓弧半徑R=0.4m,圓弧下端P點(diǎn)距離彈簧原長(zhǎng)位置高度為h=0.6m。撤去外力F后,B豎直上升最終從P點(diǎn)切入圓軌道,到達(dá)Q點(diǎn)的速度為vQ=4m/s。求:(1)B在Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;(2)A、B分離時(shí)的速度v;(3)撤去F瞬間彈簧的彈性勢(shì)能Ep.16、（12分）(本題9分)測(cè)定質(zhì)量的辦法有很多種，科學(xué)家曾經(jīng)于1966年在地球上空做了一次測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：用雙子星號(hào)宇宙飛船去對(duì)接正在軌道上運(yùn)行、且發(fā)動(dòng)機(jī)已關(guān)閉的火箭組，兩個(gè)飛行器接觸以后，開(kāi)動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使兩者共同加速。已知推進(jìn)器的平均推力，雙子星號(hào)宇宙飛船質(zhì)量。請(qǐng)利用本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，完成以下問(wèn)題的計(jì)算。(1)如果推進(jìn)器開(kāi)動(dòng)時(shí)間為。測(cè)得飛船和火箭組速度變化是，求火箭組的質(zhì)量（計(jì)算結(jié)果四舍五入取整數(shù)）。(2)如果關(guān)閉推進(jìn)器后，測(cè)得飛船和火箭組繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道高度距地心距離為，地球的質(zhì)量為，引力常量，求飛船和火箭組受到的萬(wàn)有引力F的大小及繞行速度v的大小（計(jì)算結(jié)果四舍五入取整數(shù)）。17、（12分）(本題9分)如圖所示，帶有豎直側(cè)壁的圓盤繞過(guò)中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，側(cè)壁到轉(zhuǎn)軸的距離為2m，有一質(zhì)量為0.5kg(可視為質(zhì)點(diǎn))的物塊，它與圓盤和側(cè)壁間的摩擦因數(shù)均為0.2，現(xiàn)將物塊放置在距轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)軸1.2m處隨圓盤-起轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=1.0rad/s，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2.(1)求物塊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為多大?(2)求物塊的向心力為多大?(3)調(diào)節(jié)圓盤的轉(zhuǎn)速，將物塊置于側(cè)壁上，物塊恰好不下滑，求圓盤的最小轉(zhuǎn)速.

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【解析】

A．物體沿光滑勻速下滑，物體受重力、支持力、摩擦力作用，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B．小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故B正確；C．跳傘運(yùn)動(dòng)員在降落傘打開(kāi)后，阻力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D．汽車剎車時(shí)要克服阻力做功，機(jī)械能減少，機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤；故選B.2、B【解析】由于物體受的合力是2倍的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，加速度也是2倍的關(guān)系，即a2=2a1，所以物體的位移：，初速度為：，做的功為，物體的位移為，速度為：，做的功，故AC正確，BD錯(cuò)誤．3、D【解析】

A.物體受到彈力作用，不一定也受到摩擦力，需要滿足接觸面粗糙和具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等條件，故A項(xiàng)不合題意.B.根據(jù)彈簧彈力的表達(dá)式F＝kx，x為伸長(zhǎng)量或壓縮量，k為彈簧的勁度系數(shù)，可知：彈力不僅跟勁度系數(shù)有關(guān)，還跟伸長(zhǎng)量或壓縮量有關(guān)，故B項(xiàng)不合題意.C.動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體之間的壓力、滑動(dòng)摩擦力無(wú)關(guān)，故C項(xiàng)不合題意.D.靜摩擦力隨外力的變化而變化，當(dāng)兩接觸面間的正壓力變化時(shí)，靜摩擦力可以不變，故D項(xiàng)符合題意.4、B【解析】

對(duì)于彈簧彈開(kāi)物體的過(guò)程是彈簧的彈力對(duì)物體做功，把儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，由動(dòng)能定理WFk=12m【點(diǎn)睛】彈簧彈開(kāi)物體的過(guò)程，彈簧的彈力是變力做功，根據(jù)動(dòng)能定理列式可以求解彈簧的彈性勢(shì)能。5、D【解析】

重物上升過(guò)程中，位移方向向上，重力方向豎直向下，所以重力做負(fù)功，重物上升過(guò)程中，重力做負(fù)功，所以重力勢(shì)能增大，故D正確，ABC錯(cuò)誤。6、B【解析】

由開(kāi)普勒第三定律可知，當(dāng)圓軌道半徑R和橢圓軌道半長(zhǎng)軸a相等時(shí)，兩顆衛(wèi)星的周期相同，A錯(cuò)誤．沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，在與地心距離相等的對(duì)稱位置具有相同的速率，衛(wèi)星的動(dòng)能和勢(shì)能相等，B正確．地球同步衛(wèi)星與地球同步，與地球自轉(zhuǎn)周期相同，相對(duì)地面靜止，它們的軌道半徑相同，軌道平面都在赤道平面，C錯(cuò)誤．沿不同軌道經(jīng)過(guò)北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面可能經(jīng)過(guò)兩極的極地衛(wèi)星，也可能是軌道平面與極地衛(wèi)星有一偏角，這樣軌道平面就不重合，D錯(cuò)誤．7、BC【解析】A、由于重力做功只與物體的初末位置有關(guān)，與物體所經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，所以從拋出點(diǎn)至回到原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功為零，所以A錯(cuò)誤．B、阻力對(duì)物體做功與物體經(jīng)過(guò)的路徑有關(guān)，上升和下降阻力做的功都是-fh，所以空氣阻力做的總功為-2fh，所以B正確．C、由于重力不做功，所以合力的功即為全程中阻力做的功，應(yīng)該是-2fh，所以C錯(cuò)誤．D、物體克服重力做的功大小與重力做功的大小相同，由A的分析可知D錯(cuò)誤．重力做功只與物體的初末的位置有關(guān)，這是保守力做功的特點(diǎn)，而摩擦力做功是與物體經(jīng)過(guò)的路徑有關(guān)的．8、BCD【解析】

AB、根據(jù)動(dòng)能定理得：mgR=12mv2C、兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中，下落的高度相同，由于質(zhì)量相等，則重力做功相同，故C正確；D、兩物塊到達(dá)底端的速度大小相等，甲重力與速度方向垂直，瞬時(shí)功率為零，則乙重力做功的瞬時(shí)功率大于甲重力做功的瞬時(shí)功率，故D正確；故選BCD?！军c(diǎn)睛】關(guān)鍵是動(dòng)能是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，但是要注意速度是矢量，比較速度不僅要比較速度大小，還要看速度的方向；以及知道瞬時(shí)功率的表達(dá)式P=mgcosθ，注意θ為力與速度方向的夾角。9、AB【解析】

A．由題意知相遇時(shí)間即為A球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，A球的平拋時(shí)間為，故A正確；B．A球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移大小A球做平拋運(yùn)動(dòng)的位移為故B正確；CD．A球的落點(diǎn)在圓周上，從上向下看有兩種可能，如圖所示：，

從幾何知識(shí)知A球水平位移與直徑夾角為30°，若在C點(diǎn)相遇，B球轉(zhuǎn)過(guò)角度為，則B的速度大小為，B球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，若在D點(diǎn)相遇，B球轉(zhuǎn)過(guò)角度為，則B球的速度大小為，B球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，故CD錯(cuò)誤。10、AB【解析】

A．根據(jù)W-s圖像的斜率表示力，由圖乙可求物體受到的摩擦力大小為f==2N又摩擦力f=μmg可得摩擦因數(shù)μ=0.4，故A正確；B．設(shè)s=9m時(shí)物體的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理：代入數(shù)據(jù)可得，故B正確；C．前9m拉力F=3N，根據(jù)牛頓第二定律F-f=ma代入得加速度a=2m/s2，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的總位移為x，由乙圖知，拉力的總功為27J，根據(jù)W=fx可得x=13.5m，故D錯(cuò)誤。故選AB。11、ABC【解析】物體下滑過(guò)程中只有重力做功，故合力做的功相等，根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的變化量相等，故A錯(cuò)誤，B正確；由機(jī)械能守恒定律可知物體下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，動(dòng)量變化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；設(shè)斜面的高度為h，從頂端A下滑到底端C，由，得物體下滑的時(shí)間t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的沖量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．12、AC【解析】

AB．對(duì)物體運(yùn)用動(dòng)能定理有可得物體速度增大到5m/s時(shí)的對(duì)地位移x=12.5m＞4m，可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)一直在加速。運(yùn)動(dòng)到右輪正上方時(shí)，速度還沒(méi)達(dá)到5m/s，再根據(jù)動(dòng)能定理可得物體獲得的動(dòng)能Ek=μmgx=8J故A正確，B錯(cuò)誤；

C．由得物體到達(dá)最右端速度v=4m/s得物塊相對(duì)傳送帶的位移根據(jù)Q=Ek=μmg?x得Q=12J故C正確；D．電動(dòng)機(jī)由于傳送物體多消耗的能量等于物體動(dòng)能增加量和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和等于20

J，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、C將小球放在斜槽末端看小球是否靜止，若靜止則水平m【解析】（1）安裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的兩點(diǎn)主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使兩球發(fā)生對(duì)心正碰，兩球半徑應(yīng)相等，為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：m1、m1大小關(guān)系為m1＞m1，r1、r1大小關(guān)系為r1=r1．故選C.

（3）驗(yàn)證碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒定律，因兩球碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則m1v1=m1v1′+m1v1′，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，則m1OP=m1OM+m1ON，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出小球質(zhì)量、小球水平位移，要用直尺和天平，故選AB；

（4）由（3）可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：m1OP=m1OM+m1ON．

點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、數(shù)據(jù)處理，知道實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)即可正確解題；小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，水平位移與初速度正正比，可以用水平