2024年北京市西城區(qū)北京教育學(xué)院附中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024年北京市西城區(qū)北京教育學(xué)院附中高一物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、如圖所示，人站在自動扶梯上不動，隨扶梯向上勻減速運動，下列說法中正確的是（）A．重力對人做正功B．摩擦力對人做負功C．支持力對人不做功D．合力對人做正功2、(本題9分)如圖所示，小球用細繩系住放置在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)細繩由水平方向逐漸向上偏移時，小球不動，細繩上的拉力F和斜面對小球的支持力N將（）A．N大小不變 B．N逐漸增大C．F先增大后減小 D．F先減小后增大3、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，則前2s內(nèi)重力的平均功率和2s末的瞬時功率分別為()A．48W24WB．24W48WC．24W12WD．12W24W4、(本題9分)子彈以初速度v0打入兩塊完全相同的木板，并恰好穿過這兩塊木板．假設(shè)子彈在木板中的運動是勻減速直線運動，則子彈穿越第一塊木板后的速度為()A．B．C．D．5、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d、e五條實線為電場中的等勢面，相鄰兩個等勢面間的電勢差相等，且等勢面b的電勢為零．一個帶電的粒子僅在靜電力作用下從A點運動到B點，其在A點的動能為10J，到達B點時的動能為30J．在此過程中，粒子動能是27.5J時的電勢能為A．-2.5J B．2.5J C．12.5J D．-12.5J6、(本題9分)如圖所示，用長為L的輕質(zhì)桿連著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則下列說法中正確的是()A．小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B．小球在最高點時輕桿受到作用力不可能為零C．小球過最低點輕桿對小球的拉力一定大于小球的重力D．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點的速率為7、(本題9分)額定輸出功率為P的起重機將質(zhì)量為m的重物從地面由靜止開始加速提起，起重機鋼索對重物的拉力恒為重物重力的2倍，經(jīng)歷時間t重物上升到距地面的高度H，此時起重機的功率恰好達到額定輸出功率，以下說法中正確的是（）A．在這一過程中，鋼索對重物做的功為2mgHB．重物在高度為H的位置具有的速度大小為P/2mgC．重物在高度為H的位置具有的動能為PtD．在這一過程中，重物受到的合力為2mg8、(本題9分)下列說法中正確的是()A．做曲線運動的物體一定具有加速度B．做曲線運動物體的加速度一定是變化的C．物體在恒力的作用下，不可能做曲線運動D．物體在變力的作用下，可能做直線運動，也可能做曲線運動9、(本題9分)甲、乙兩輛汽車在同一條平直的公路上向東行駛，已知甲車運動得比乙車快，則下列說法正確的是()A．以甲車為參考系，乙車在向東行駛B．以甲車為參考系，乙車在向西行駛C．以乙車為參考系，甲車在向東行駛D．以乙車為參考系，甲車在向西行駛10、(本題9分)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。把幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，就是動車組，如圖所示。假設(shè)動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若節(jié)動車加節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為；現(xiàn)在我國往返北京和上海的動車組的最大速度為，則此動車組可能（）A．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的B．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的C．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的D．由節(jié)動車加節(jié)拖車編成的11、(本題9分)中國月球探測工程首任首席科學(xué)家歐陽白遠院十稱:“嫦娥五號已經(jīng)獲批今年先發(fā),嫦娥四號計劃明年發(fā)?！辨隙鹞逄栂扔阪隙鹚奶柊l(fā)射.將首次“快遞”月壤。若質(zhì)量為m的嫦娥五號在距離月面為的高度以大小為的速度做勻速圓周運動,月面附近的重力加速度為g,則A．嫦娥五號的動能可表示為B．嫦娥五號的動能可表示為C．嫦娥五號繞月球運動一周,其動能的變化可表示為D．嫦娥五號繞月球運動一周,其動能的變化為零12、(本題9分)如圖所示，一根不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m靜置于地面；b球質(zhì)量為M，且M＞m；用手托住b球，此時輕繩剛好伸直．現(xiàn)從靜止開始釋放b球，在b球下落（未碰地之前）過程中，下列說法中正確的是：A．繩的拉力對b球做負功B．a(chǎn)球的機械能增加C．b球的機械能守恒D．a(chǎn)球和b球組成的系統(tǒng)機械能守恒二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)兩位同學(xué)用如圖所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．（1）實驗中必須滿足的條件是________．A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質(zhì)量必須相等（2）測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．當(dāng)所測物理量滿足表達式_________________時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達式_______________時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞．（1）乙同學(xué)也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置進行了改裝：如圖12所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點．實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′．測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h1．若所測物理量滿足表達式_________________時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒．14、(本題9分)某實驗小組用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。(1)關(guān)于接通電源和釋放紙帶的次序，下列說法正確的是_______A．先接通電源，后釋放紙帶B．先釋放紙帶，后接通電源C．釋放紙帶同時接通電源D．先接通電源或先釋放紙帶都可以(2)實驗完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點為重錘剛釋放時打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，電源率為f。用刻度尺測得OA＝s1，OB＝s2，OC＝s3，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點計時器打B點時重物的重力勢能比開始下落時減少了______；此時重物的動能比開始下落時增加了________。(用題目所給的符號表示)(3)乙同學(xué)又選取了多個計數(shù)點，并測出了各個計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出各個計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫坐標(biāo)，以v2為縱坐標(biāo)，畫出的圖線如圖，若機械能守恒，則圖線的斜率為_______。15、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s），那么：（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；（2）從起點P到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=______J；g取9.8m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）通過計算表明數(shù)值上△EP>△Ek，這可能是因為_________三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，足夠長的光滑水平地面上有一個質(zhì)量為m的小球，其右側(cè)有一質(zhì)量為M的斜劈，斜劈內(nèi)側(cè)為光滑圓弧。小球左側(cè)有一輕彈簧，彈簧左側(cè)固定于豎直墻壁上，右端自由。某時刻，小球獲得一水平向右的初速度v0，求：(1)若小球恰好不飛出斜劈，則斜劈內(nèi)側(cè)的圓弧半徑R為多大；(2)若小球從斜劈滾下后，能夠繼續(xù)向左運動，則彈簧具有的最大彈性勢能Ep為多少；(3)若整個過程中，彈簧僅被壓縮一次，求滿足此條件的的范圍17、（10分）(本題9分)如圖所示，在絕緣水平面上相距為L的A、B兩點分別固定著等量正點電荷.O為AB連線的中點，C、D是AB連線上兩點，其中AC=CO=OD=DB=14（1）小滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ.（2）OD兩點間的電勢差UOD.（3）小滑塊運動的總路程x.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】人站在自動扶梯上不動，隨扶梯向上勻減速運動，加速度斜向下，則人受豎直向下的重力、豎直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用；則重力做負功，支持力做正功，摩擦力對人做負功；物體的動能減小，則合外力做負功，故B正確，ACD錯誤，故選B.點睛：解決本題的關(guān)鍵知道做功的必要因素，以及知道力的方向與位移的夾角大于等于0°小于90°，該力做正功，大于90°小于等于180°，該力做負功．2、D【解析】

對物體受力分析，當(dāng)拉力的方向轉(zhuǎn)動時，通過力的三角形，可求出拉力與支持力變化情況?！驹斀狻繉π∏蚴芰Ψ治鋈鐖D繩子拉力F與支持力N的合力與重力mg等大反向，在右側(cè)力的三角形中，豎直向上的邊長保持不變，當(dāng)細繩由水平方向向上偏移時，F(xiàn)先減小后增大，且當(dāng)F與N垂直時，F(xiàn)最?。辉谶@個過程中N一直減小，因此D正確，ABC錯誤。故選D。3、B【解析】

由得，木塊的加速度：

前2s內(nèi)木塊的位移：

重力在前2s內(nèi)做的功，平均功率

木塊在第2s末的瞬時速度

第2s末重力的瞬時功率，故選B．【點睛】本題注意瞬時功率的一般表達式．4、C【解析】

由題可知子彈穿過兩塊木板的動能損失相同，設(shè)子彈在穿越第一塊木板后的速度為v1、子彈的質(zhì)量為m，則有，整理有，故C正確．5、D【解析】

由能量關(guān)系可知，粒子運動過程中只有電場力做功，則粒子的電勢能與動能之和守恒，則粒子在b等勢面時總能量為15J，則此過程中，粒子動能是27.5J時的電勢能為15J-27.5J=-12.5J，故選D.6、C【解析】

AB．在最高點，若重力完全充當(dāng)向心力，即球和輕質(zhì)桿之間沒有相互作用力，此時有解得此時小球剛好能在豎直直平面內(nèi)做圓周運動。若，則球?qū)U有拉力；若，則球?qū)U有壓力；所以在最高點，充當(dāng)向心力的不一定是重力，故AB錯誤；C．在最低點，桿的拉力和重力充當(dāng)向心力，故有即故C正確；D．小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在最高點的速度為零，故D錯誤。故選C。7、ABC【解析】

鋼索做的功：W=FH=2mgH，故A正確；重物到達H處，功率為P，此時的鋼索拉力仍為2mg，有：P=Fv得：v=PF=P2mg【點睛】此題關(guān)鍵是知道物體向上做勻加速直線運動；注意求力的功時，關(guān)鍵在于找準力和位移，關(guān)于功率和力及速度之間的關(guān)系，在于三者之間的對應(yīng)關(guān)系．8、AD【解析】平拋運動的加速度不變，B錯；同理C錯；9、BC【解析】

甲、乙兩輛汽車在同一條平直的公路上向東行駛，因甲車運動得比乙車快，則以甲車為參考系，乙車在向西行駛；以乙車為參考系，甲車在向東行駛；故選項BC正確，AD錯誤；故選BC.10、AD【解析】

設(shè)每節(jié)車的質(zhì)量為m，所受阻力為kmg，每節(jié)動車的功率為P，1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為，可得：設(shè)最大速度為的動車組由x節(jié)動車加y節(jié)拖車編成的，則有：聯(lián)立解得：對照各個選項，選項AD正確，BC錯誤。11、AD【解析】A、嫦娥五號的質(zhì)量為m，速度大小為v，故動能可表示為，故A正確；

B、為嫦娥五號有月球表面的重力，不等于其動能，故B錯誤；

C、嫦娥五號以速度v做勻速圓周運動，繞月球一周，其動能的變化為零，故C錯誤，D正確。點睛：已知質(zhì)量和速度，根據(jù)動能的定義求解動能；嫦娥五號以速度v做勻速圓周運動，動能不變，由此分析即可。12、ABD【解析】AC、在運動的過程中，b受重力和拉力，繩的拉力對b球做負功，則小球b的機械能減小，故A正確，C錯誤；B、在運動的過程中，a受重力和拉力，繩的拉力對a球做正功，則小球a的機械能增加，故B正確；D、小球a、b與地球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故D正確；故選ABD．二．填空題(每小題6分，共18分)13、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解析】

①A、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；B、要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D、為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯誤；故選BC．②小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；③小球做平拋運動，在豎直方向上：h=gt2，平拋運動時間：t=，設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞過程動量守恒，則：mAvA=mAvA′+mBvB′，將速度代入動量守恒表達式解得：14、（1）A（2）mgs2（3）2g【解析】

第一空.接通電源和釋放紙帶的次序是：先接通電源，待穩(wěn)定打點后再釋放紙帶，故A正確，BCD錯誤；第二空.當(dāng)打點計時器打B點時重物的重力勢能比開始下落時減少了：?EP=mgOB=mgs2；第三空.打B點時，重物的速度為，則打O點時，重物的速度為零，則動能的增加量為；

第四空.若機械能守恒，則有動能的增加量與重力勢能的減少量相等，即有：mgh＝mv2，可得v2=2gh，所以圖線的斜率為2g。15、0.980.490.48存在摩擦阻力【解析】

重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化給了動能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．【詳解