2024屆北京市第171中學物理高一第二學期期末綜合測試試題含解析

2024屆北京市第171中學物理高一第二學期期末綜合測試試題考生須知：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”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)將一只“220V，100W”的小電動機，一臺“220V，100W”的電視機，一把“220V，100W”的電烙鐵分別接在220V的電源上，在相同時間內(nèi)，電流通過它們產(chǎn)生的熱量最多的是()A．電動機 B．電烙鐵 C．電視機 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)作勻速圓周運動，該平面離碗底的距離h為（）A． B． C． D．3、(本題9分)-個質(zhì)點做曲線運動時一定變化的物理量是A．速度 B．加速度 C．速率 D．動能4、如圖所示，甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，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)消防車利用云梯進行高層滅火，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)．著火點在離地高為的樓層，出水口與著火點不能靠得太近，不計空氣阻力，重力加速度，則（）A．如果要有效滅火，出水口與著火點的水平距離最大為B．如果要有效滅火，出水口與著火點的水平距離最小為C．如果出水口與著火點的水平距離不能小于，則水平射出水的初速度最小為D．若該著火點離地高為，該消防車此時仍能有效滅火7、(本題9分)如圖所示，傾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，長為L、質(zhì)量為m、粗細均勻、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．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時物塊未到達地面），在此過程中（）A．物塊的機械能逐漸增加B．軟繩重力勢能共減少了14C．物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功與物塊動能增加之和D．軟繩重力勢能的減少小于軟繩動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秒末物體的動能為6JC．第2秒內(nèi)外力沖量為2N·sD．2秒內(nèi)物體動量的增量為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瞬時獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計時起點，兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖象信息可得A．在時刻兩物塊達到共同速度1m/s，且彈簧都處于伸長狀態(tài)B．從到時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長C．兩物體的質(zhì)量之比為=1∶2D．在時刻A與B的動能之比為10、(本題9分)如圖所示，物塊A與水平圓盤保持相對靜止，隨著圓盤一起做勻速圓周運動，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相對圓盤的運動趨勢方向是沿著A所在圓周的切線方向D．物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向11、(本題9分)一質(zhì)點在0～15s內(nèi)豎直向上運動，其加速度一時間圖像如圖所示，若取豎直向下為正，g取10，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點的機械能不斷增加B．在0～5s內(nèi)質(zhì)點的動能增加C．在10～15s內(nèi)質(zhì)點的機械能一直增加D．在t="15"s時質(zhì)點的機械能大于t="5"s時質(zhì)點的機械能12、(本題9分)如圖所示，兩個傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對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)處于靜止狀態(tài)．松手后，從A、B開始運動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在彈性限度內(nèi)）A．A、B與地球的機械能之和守恒B．A、B、橡皮筋與地球的機械能之和守恒C．A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功D．重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在研究平拋運動這個實驗中,我們首先設法描繪某物體做平拋運動的軌跡,然后通過這個軌跡研究平拋運動的特點,現(xiàn)在假定已經(jīng)用某種方法得到了一個物體做平拋運動的軌跡,如圖所示,點是平拋的初位置,我們在軸上作出等距離的幾個點,…,把線段的長度記為,那么，,…,由,…,向下作垂線,垂線與拋體軌跡的交點記為,…,如果軌跡的確是一條拋物線,,…各點的坐標和坐標間的關系應該具有的形式(是一個待定的常量).假定某位同學實驗得到的平拋運動的軌跡就是圖示的曲線.用刻度尺測量某點的兩個坐標,例如的坐標為,,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).點的坐標測量值應在__________(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.物體做平拋運動的初速度為___________(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能公式（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，l為彈簧長度的變化量）．為驗證這一結(jié)論，A、B兩位同學設計了以下的實驗：①兩位同學首先都進行了如圖甲所示的實驗：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測得彈簧伸長d．②A同學完成步驟①后，接著進行了如圖乙所示的實驗：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透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧．拔掉插銷時，彈簧對小球做功，使小球彈起，測得彈簧的壓縮量l和小鐵球上升的最大高度H．③B同學完成步驟①后，接著進行了如圖丙所示的實驗：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．（1）A、B兩位同學進行圖甲所示的實驗目的是確定什么物理量？請用m、d、g表示所求的物理量____________________．（2）如果Ep＝kl2成立，A同學測出的物理量l與d、H的關系式是：l＝____________；B同學測出的物理量l與d、h、L的關系式是：l＝__________．（3）試分別分析兩位同學實驗誤差的主要來源____________________________________________________________________________________________________________．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，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；長為的剛性(既不伸長也不縮短)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由靜止開始運動，不計一切摩擦AB均視為質(zhì)點重力加速度為g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球A靜止時滑塊B受到水平力F的大??；(2)小球A滑到與圓心O同高度時的速度大小；(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，不計空氣阻力，g取10m/s2，取最高點所在水平面為零勢能參考平面.求：（1）第2s末小球的重力勢能；（2）3s內(nèi)重力所做的功及重力勢能的變化；（3）3s內(nèi)重力對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)和利用的各種獨特資源，月球上特有的礦產(chǎn)和能源，是對地球資源的重要補充和儲備，將對人類社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。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，錯選和不選得零分）1、B【解題分析】因為電源電壓U=220V，則三種用電器的實際功率P=P額=100W，由W=Pt可知，在相等時間t內(nèi)，三種用電器消耗的電能相同；電風扇中的電動機將電能大部分轉(zhuǎn)化機械能，電視機將主要將電能轉(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．點睛：分別接入220V的電路中，三個用電器都正常工作，實際功率相同（等于額定功率）、通電時間相同，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A錯誤；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論相符，選項D正確；3、A【解題分析】質(zhì)點做曲線運動過程中，速度方向時刻變化，故速度一定變化，A正確；平拋運動過程中，只受重力作用，加速度恒定，B錯誤；勻速圓周運動過程中速率恒定，動能恒定，CD錯誤．4、B【解題分析】

由甲、乙、丙三個輪子依靠摩擦傳動，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A錯誤；B.，與結(jié)論相符，選項B正確；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；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．水在空中做平拋運動，在豎直方向上自由落體運動，當下落高度為20m時，運動時間為：水平方向上做勻速運動：而水平射出的速度在，則運動過的水平位移為所以如果要有效滅火，出水口與著火點的水平距離最小為10m，最大距離是30m；故A錯誤，B正確．C．如果出水口與著火點的水平距離不能小于，則：解得：故C錯．D．由于出水口與著火點不能靠得太近，所以當該著火點離地高為40m時，該消防車此時不能有效滅火；故D錯．7、BD【解題分析】A、物塊下落過程中，軟繩對物塊做負功，物塊的機械能逐漸減小，故A錯誤；

B、物塊未釋放時，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=12lsin30°=點睛：本題中軟繩不能看作質(zhì)點，必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢能的變化．應用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時，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；D、根據(jù)動量公式P=mv=2×2=4kgm/s，故D對；故選AD點睛：本題考查了動量、動能、沖量等公式以及對公式的熟練運用情況。9、BD【解題分析】試題分析：圖線與坐標軸圍成的面積表示位移，在時刻B的位移大于A的位移，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，在時刻B做加速運動，即受到向右的彈力，所以此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，當B的加速度為零時，彈簧彈力為零，所以時刻B受到的彈力為零，即彈簧恢復原長，故從到時刻彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長，在A錯誤B正確；由于過程中兩者和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，故從0~過程中有，解得，故，C錯誤；在時刻A的速度為，B的速度為，根據(jù)，解得，故D正確．考點：考查了牛頓第二定律，動量守恒定律，【名師點睛】對于這類彈簧問題注意用動態(tài)思想認真分析物體的運動過程，注意過程中的功能轉(zhuǎn)化關系；解答時注意動量守恒和機械能守恒列式分析，同時根據(jù)圖象，分析清楚物體的運動情況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動；對物體受力分析，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，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錯誤；若沒有摩擦力，則物體將想離開圓心的方向運動，所以物塊A相對圓盤的運動趨勢方向是沿著半徑且背離圓心的方向，故C錯誤，D正確?？键c：向心力【名師點睛】本題要注意物體做勻速圓周運動，合力提供向心力，指向圓心，而不能把勻速圓周運動當成平衡狀態(tài)！向心力是效果力，由合力提供，不是重復受力。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，則此時只有重力做功，機械能不變，動能減小，5~10s內(nèi)，a<g，有外力做正功，機械能增大，10~15s過程中a>g，外力做負功，機械能減小，AC錯誤B正確；根據(jù)牛頓第二定律，5-10s內(nèi)，，得：，方向向上，做正功，物體機械能增加；10-15s內(nèi)，，得，方向向下，物體機械能減少；物體一直向上做減速運動，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)物體機械能增加的多，10-15s內(nèi)減小的少，故質(zhì)點在t=15s時的機械能大于t=5s時的機械能，D正確考點：考查機械能守恒守恒定律的應用【名師點睛】物體機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，機械能增加，反之向上減速的加速度大于g則機械能減?。?2、BC【解題分析】

兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)能量守恒可判斷C選項．平均功率等于功除以時間．【題目詳解】兩物體運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，AB兩個物體和彈簧系統(tǒng)機械能守恒，但AB的機械能之和不守恒，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒可知，A的重力勢能減少量等于B的重力勢能的增加量和彈簧彈性勢能的增加量，所以A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功，故C正確；重力對A做功大于橡皮筋彈力對B做功，而時間相等，重力對A做功的平均功率大于橡皮筋彈力對B做功的平均功率，故D錯誤．故選BC．【題目點撥】本題主要考查了機械能守恒的條件和能量守恒定律的直接應用，根據(jù)機械能守恒條件分析判斷即可．二、實驗題（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M4的橫坐標，則y坐標測量值應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，解得物體做平拋運動的初速度為；14、見解析【解題分析】（1）A、B兩位同學進行圖甲所示的實驗都進行形變量的測量，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同學實驗中，根據(jù)彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能，則有：kx2＝mgH

，

由上解得：x＝

B同學，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，而動能則借助于平拋運動來測得初速度．

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同學實驗時，不易精確確定小鐵