2024屆清華大學(xué)高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2024屆清華大學(xué)高一物理第二學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)做曲線運(yùn)動的物體在運(yùn)動過程中，下列說法正確的是()A．速度大小一定改變B．動能大小一定改變C．動量方向一定改變D．加速度方向一定改變2、(本題9分)下述實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是（）A．物體做平拋運(yùn)動B．物體沿固定斜面勻速下滑C．物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動D．物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落3、如圖所示，在水平雪面上雪橇受與水平方向成α角的拉力F作用，沿直線勻速前進(jìn)了s的距離。下列說法正確的是（）A．拉力做功為FsB．地面對雪橇的支持力做正功C．重力對雪橇做負(fù)功D．外力對雪桶做的總功是零4、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上停放著質(zhì)量為m、裝有光滑弧形槽的小車，一質(zhì)量為2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達(dá)某一高度后，小球又返回右端，則()A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動B．小球?qū)⑾蜃笞銎綊佭\(yùn)動C．小車此過程中先向左運(yùn)動后向右運(yùn)動D．小球在弧形槽內(nèi)上升的最大高度為5、(本題9分)如圖（俯視圖），用自然長度為l0，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，將質(zhì)量都是m的兩個小物塊P、Q連接在一起，放置在能繞O點(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動的圓盤上，物體P、Q和O點(diǎn)恰好組成一個邊長為2l0的正三角形．已知小物塊P、Q和圓盤間的最大靜摩擦力均為kl0，現(xiàn)使圓盤帶動兩個物體以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動，則（）A．當(dāng)圓盤的角速度為ω=時,圓盤對P的摩擦力最小B．當(dāng)圓盤的角速度為ω=時,圓盤對Q的摩擦力的大小等于彈簧彈力的大小C．當(dāng)圓盤的角速度為ω=時,物塊Q受到的合力大小為kl0/2D．當(dāng)物體P、Q剛要滑動時，圓盤的角速度為ω=6、(本題9分)關(guān)于平拋運(yùn)動，下列說法正確的是（）A．不論拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其水平位移一定越大B．不論拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其飛行時間一定越長C．不論拋出速度多大，拋出位置越高，其飛行時間一定越長D．不論拋出速度多大，拋出位置越高，飛得一定越遠(yuǎn)7、(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)底端時速度相同B．兩物塊到達(dá)底端時動能相同C．兩物塊運(yùn)動到底端的過程中重力做功相同D．兩物塊到達(dá)底端時，乙重力做功的瞬時功率大于甲重力做功的瞬時功率8、(本題9分)如圖所示，在xoy平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場，兩個相同的帶正電粒子以相同的速率從x軸上坐標(biāo)（，0）的C點(diǎn)沿不同方向射入磁場，分別到達(dá)y軸上坐標(biāo)為（0，3L）的A點(diǎn)和B點(diǎn)（坐標(biāo)未知），到達(dá)時速度方向均垂直y軸，不計粒子重力及其相互作用。根據(jù)題設(shè)條件下列說法正確的是（）A．可以確定帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑B．若磁感應(yīng)強(qiáng)度B已知可以求出帶電粒子的比荷C．因磁感應(yīng)強(qiáng)度B未知故無法求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間之比D．可以確定B點(diǎn)的位置坐標(biāo)9、如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時，B的加速度最大B．A獲得最大速度為2gC．斜面傾角α＝30°D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒10、空降兵是現(xiàn)代軍隊的重要兵種．一次訓(xùn)練中，空降兵從靜止在空中的直升機(jī)上豎直跳下（初速度可看做0,未打開傘前不計空氣阻力），下落高度h之后打開降落傘，接著又下降高度H之后，空降兵達(dá)到勻速，設(shè)空降兵打開降落傘之后受到的空氣阻力與速度平方成正比，比例系數(shù)為k，即f=kv2，那么關(guān)于空降兵的說法正確的是（）A．空降兵從跳下到下落高度為h時，機(jī)械能損失小于mghB．空降兵從跳下到剛勻速時，重力勢能一定減少了mg（H+h）C．空降兵勻速下降時，速度大小為mg/kD．空降兵從跳下到剛勻速的過程，空降兵克服阻力做功為11、(本題9分)起重機(jī)通過纜繩吊著質(zhì)量為的物體，沿豎直方向以加速度由靜止開始提升高度，下列說法中正確的是（）A．物體的重力做功為B．物體的重力勢能增加C．物體的機(jī)械能增加D．物體的動能增加12、(本題9分)水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直軌道ab向右運(yùn)動，如圖所示，小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過最高點(diǎn)c．則（）A．R越大，v0越大B．R越大，小球經(jīng)過b點(diǎn)后的瞬間對軌道的壓力變大C．m越大，v0越大D．m與R同時增大，初動能Ek0增大二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗裝置圖。(1)實(shí)驗前應(yīng)對實(shí)驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線_______。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋__________。(2)圖乙是正確實(shí)驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動的初速度為__________m/s（g＝9.8m/s2）。(3)在另一次實(shí)驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L＝5cm，通過實(shí)驗，記錄了小球在運(yùn)動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為_______m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為________m/s（g＝10m/s2）。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）14、（10分）利用圖2裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗。①為驗證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的_______。A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________。A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）③實(shí)驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量＝_____，動能變化量＝_____。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）(本題9分)如圖所示，小孩與冰車的總質(zhì)量m=20kg．大人用恒定拉力使冰車由靜止開始沿水平冰面移動，拉力F=20N，方向與水平面的夾角θ=37°．已知冰車與冰面間的動摩擦因數(shù)μ=0.05，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：拉力作用t=1s時間內(nèi)，冰車位移的大?。?6、（12分）不可伸長的輕繩長l=1.2m，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球．開始時，將小球拉至繩與豎直方向夾角θ=37°的A處，無初速釋放，如圖所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2.(1)求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)B時繩對球的拉力；(2)若小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，對小球施加一沿速度方向的瞬時作用力F，讓小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，求F做功的最小值．17、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的滑塊，在水平力F作用下靜止在傾角為θ=30°的光滑斜面上，斜面的末端處與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時無能量損失)，傳送帶的運(yùn)行速度為v0=3m/s，長為L=1.4m，今將水平力撤去，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同．滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，g=10m/s1．求(1)水平作用力F的大小；(1)滑塊開始下滑的高度h；(3)在第(1)問中若滑塊滑上傳送帶時速度大于3m/s，求滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量Q．

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、C【解題分析】

AC．物體做的是曲線運(yùn)動，物體運(yùn)動的速度方向是沿著軌跡的切線的方向，所以物體的速度的方向一定是在不斷的改變的，根據(jù)P=mv，可知動量的方向一定改變，故A錯誤，C正確．B．若物體做勻速圓周運(yùn)動，速度方向改變，但速度大小不變，故動能的大小不變，故B錯誤；D．若物體做平拋運(yùn)動，則加速度的大小方向都不變，故D錯誤；故選C．【題目點(diǎn)撥】物體做曲線運(yùn)動的條件是合力與速度不在同一條直線上，速度的方向一定變化，但速度的方向可能不變，并且合外力大小和方向不一定變化，由此可以分析得出結(jié)論．2、A【解題分析】

A．物體做平拋運(yùn)動，只有重力對物體做功，則物體的機(jī)械能守恒，選項A正確；B．物體沿固定斜面勻速下滑，重力勢能減小，而動能不變，則機(jī)械能減小，選項B錯誤；C．物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則動能不變，重力勢能不斷變化，則機(jī)械能不斷變化，選項C錯誤；D．物體從高處以0.9g(g為重力加速度的大小)的加速度豎直下落，則肯定受到阻力作用，則機(jī)械能減小，選項D錯誤。故選A。3、D【解題分析】

A．據(jù)功的定義式可以知道，拉力做的功為：W1＝Fscosα故選項A不符合題意.BC．雪橇受到重力和支持力與雪橇的位移垂直，做功為零.故選項BC不符合題意.D．因為雪橇勻速運(yùn)動，所以合力為零，則外力做功為零.故選項D符合題意.4、B【解題分析】

AB．設(shè)小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個過程中動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2…①，

由動能守恒定律得：?2mv02=?2mv12+mv22…②，

由立①②解得：v1=v0，v2=v0，

所以小球與小車分離后將向左做平拋運(yùn)動，故A錯誤，B正確．

C．此過程中小球?qū)π≤囈恢庇行毕蜃笙路降淖饔昧Γ瑒t小車一直向左加速運(yùn)動，選項C錯誤；D．當(dāng)小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設(shè)該高度為h，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向左為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得：2mv0=3m?v；由機(jī)械能守恒定律得；?2mv02=?3mv2+mgh，解得：h=，故D錯誤．5、A【解題分析】PQ間的距離為2l0，而彈簧的原長為l0，故彈簧的彈力為.A、當(dāng)時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，根據(jù)合力與分力構(gòu)成的矢量三角形可知，此時靜摩擦力具有最小值為，故A正確．B、當(dāng)時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，因力的三角形可知靜摩擦力不等于彈簧的彈力，故B錯誤．C、D、當(dāng)時，可得物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動需要的向心力為，也為物體所受的合力，此時物體和圓盤還未相對滑動，故C、D均錯誤．故選A．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是物體的受力情況和運(yùn)動情況，找到向心力來源，根據(jù)牛頓第二定律列式求解，注意臨界情況的分析．6、C【解題分析】試題分析：物體平拋運(yùn)動的水平位移，初速度越大，水平位移不一定大，還與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)，故A錯誤．根據(jù)知，高度越高，飛行的時間越長，與初速度無關(guān)，故B錯誤，C正確．根據(jù)知，高度越高，水平位移不一定大，還與初速度有關(guān)，故D錯誤．故選C．考點(diǎn)：平拋運(yùn)動【名師點(diǎn)睛】此題是對平拋運(yùn)動的規(guī)律的考查；解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，知道運(yùn)動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．7、BCD【解題分析】

AB、根據(jù)動能定理得：mgR=12mv2C、兩物塊運(yùn)動到底端的過程中，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，瞬時功率為零，則乙重力做功的瞬時功率大于甲重力做功的瞬時功率，故D正確；故選BCD?！绢}目點(diǎn)撥】關(guān)鍵是動能是標(biāo)量，只有大小沒有方向，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；以及知道瞬時功率的表達(dá)式P=mgcosθ，注意θ為力與速度方向的夾角。8、AD【解題分析】

A．已知粒子的入射點(diǎn)及出射方向，同時已知圓上的兩點(diǎn)，根據(jù)出射點(diǎn)速度相互垂直的方向及AC連線的中垂線的交點(diǎn)即可明確粒子運(yùn)動圓的圓心位置，由幾何關(guān)系可知AC長為且有則因兩粒子的速率相同，且是同種粒子，則可知，它們的半徑相同，即兩粒子的半徑均可求出，故A正確；B．由公式得由于不知道粒子的運(yùn)動速率，則無法求出帶電粒子的比荷，故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知從A射出的粒子對應(yīng)的圓心角為，B對應(yīng)的圓心角為；即可確定對應(yīng)的圓心角，由公式由于兩粒子是同種粒子，則周期相同，所以可以求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間之比，故C錯誤；D．由幾何關(guān)系可求得B點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)，故D正確。故選AD。9、BC【解題分析】

A.C剛離開地面時，A的速度最大，此時B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯誤；C.C剛離開地面時，對A有：kx2=mg

此時B有最大速度，即aB=aA=0

對B有：T-kx2-mg=0

對A有：4mgsinα-T=0

以上方程聯(lián)立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正確；B.初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對B有：kx1=mg

由上問知x1=x2=，則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程聯(lián)立可解得：A球獲得最大速度為vAm=2g，故B正確；D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項D錯誤.10、BD【解題分析】

空降兵從跳下到下落高度為h的過程中，只有重力做功，機(jī)械能不變。故A錯誤；空降兵從跳下到剛勻速時，重力做功為：mg（H+h），重力勢能一定減少了mg（H+h）。故B正確；空降兵勻速運(yùn)動時，重力與阻力大小相等，所以：kv2=mg，得：．故C錯誤；空降兵從跳下到剛勻速的過程，重力和阻力對空降兵做的功等于空降兵動能的變化，即：mg（H+h）-W阻=mv2。得：W阻=mg（H+h）-m?（）2=mg（H+h）-．故D正確。11、AC【解題分析】

AB．因為物體上升，所以重力做功為，物體的重力勢能增加，故A項正確，B項錯誤；C．對物體進(jìn)行受力分析可知，由牛頓第二定律可得：解得：物體所受向上的拉力機(jī)械能增加等于除重力外的其它力的功，則機(jī)械能增量故C項正確；D．據(jù)動能定理可知，故D錯誤。12、AD【解題分析】試題分析：小球剛好能通過最高點(diǎn)c，表明c點(diǎn)的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，可知選項A正確．m與R同時增大，初動能Ek0增大，選項D正確．小球在b點(diǎn)的向心力，R越大，支持力越小，選項B錯誤．，v0與m無關(guān)，選項C錯誤．考點(diǎn)：本題考查圓周運(yùn)動，機(jī)械能守恒定律，向心力等知識．二、實(shí)驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、水平初速度相同1.61.52.0【解題分析】

(1)[1][2]為了保證小球的初速度水平，斜槽末端應(yīng)切線水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋運(yùn)動的初速度相等。(2)[3]根據(jù)得，運(yùn)動時間為則小球平拋運(yùn)動的初速度為(3)[4][5]在豎直方向上，根據(jù)得則小球平拋運(yùn)動的初速度為B點(diǎn)的豎直分速度為14、①A②AB③【解題分析】此實(shí)驗要驗證的是重物重力勢能的減小量與動能增加量之間的關(guān)系，故選項A正確；②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是：交流電源和刻度尺；因質(zhì)量從方程兩邊消掉，故不許用天平測量質(zhì)量；故選AB.③從打Ｏ點(diǎn)到打Ｂ點(diǎn)