2024年北京东城区北京汇文中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024年北京东城区北京汇文中学高一物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)在下列几种运动过程中，机械能守恒的是A．物体沿斜面匀速下滑 B．小球作自由落体运动C．运动员打开降落伞从空中降落 D．汽车刹车做减速运动2、(本题9分)一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示，设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2，速度分别是v1和v2，合外力从开始至t0时刻做的功是W1，从t0至2t0时刻做的功是W2，则（）A．x2=x1

v2=2v1 B．x2=x1

v2=v1C．x2=x1

W2=W1 D．v2=2v1

W2=W13、(本题9分)下列关于弹力和摩擦力的说法，正确的是（）A．物体受到弹力时一定也受到摩擦力B．劲度系数越大的弹簧，产生的弹力越大C．动摩擦因数与物体之间的正压力成反比，与滑动摩擦力成正比D．当两接触而间的正压力变化时，静摩擦力可以保持不变4、(本题9分)一轻质弹簧固定在竖直墙上，用一质量为0.2kg的木块压缩该弹簧，释放木块后，术块沿光滑水平面运动，离开弹簧时的速度大小为2m/s。则释放前弹簧的弹性势能为A．0.2JB．0.4JC．0.8JD．1.6J5、(本题9分)起重机将重物吊起,在上升的过程中()A．重力做正功,重力势能增加B．重力做负功,重力势能减少C．重力做正功,重力势能减少D．重力做负功,重力势能增加6、(本题9分)关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合7、(本题9分)如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，小球能上升的最大高度为h，上升和下降过程中的空气阻力的大小恒为f．则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是（）A．重力做的功为B．空气阻力做的功为C．合力做的功为D．物体克服重力做的功为8、(本题9分)如图所示，小物块甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平．小物块乙从高为R\A．两物块到达底端时速度相同B．两物块到达底端时动能相同C．两物块运动到底端的过程中重力做功相同D．两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率9、(本题9分)如图所示，B球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，竖直平台与轨迹相切且高度为R，当B球运动到切点时，在切点正上方的A球水平飞出，速度大小为，g为重力加速度大小，为使B球在运动一周的时间内与A球相遇，从B球运动到切点时开始计时，则下列说法正确的是（）A．相遇时，一定发生在t=时刻B．A球做平抛运动的位移一定为2RC．B球做匀圆运动的速率一定为D．B球做匀圆运动的周期一定为10、(本题9分)如图甲所示，质量为0.5kg的物体在水平粗糙的地面上受到一水平外力F作用运动，当物块运动位移9m时，撤去力F，最后物块停止运动。整个运动过程中外力F做功和物体克服摩擦力做功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g取。下列分析正确的是（）A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.4B．时，物体速度为6m/sC．前9m运动过程中物体的加速度为D．物体运动的位移为13m11、(本题9分)如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的光滑斜面由静止开始从同一顶端下滑到底端C、D、E处，三满个过程中重力的冲量依次为I1、I2、I3，动量变化量的大小依次为Δp1、Δp2、Δp3，则有（）A．三个过程中，合力的冲量大小相等，动量的变化量大小相等B．三个过程中，合力做的功相等，动能的变化量相等C．I1＜I2＜I3，Δp1=Δp2=Δp3D．I1＜I2＜I3，Δp1＜Δp2＜Δp312、(本题9分)如图所示，长为L=4m的传送带的速度是5m/s，现将m=1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.2，g＝10m/s2，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮的过程中，下列说法中正确的是()A．传送带对小物体做功为8JB．小物体获得的动能为12.5JC．摩擦产生的热量为12JD．电动机由于传送物体多消耗的能量为25J二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）为完成此实验，需要调节斜槽末端的切线必须水平，如何检验斜槽末端水平：______（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）______成立．即表示碰撞中动量守恒．14、（10分）(本题9分)在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：实验中动能的增加量应略_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是_________A．重物下落的实际距离大于测量值B．重物下落的实际距离小于测量值C．重物下落受到阻力D．重物的实际末速度大于计算值三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示,轻质弹簧的一端固定在地面上,另一端与质量为M=1.5kg的薄木板A相连,质量为m=0.5kg的小球B放在木板A上,弹簧的劲度系数为k=2000N/m。现有一竖直向下、大小F=20N的力作用在B上且系统处于静止状态,在B正上方处有一四分之一内壁光滑的竖直圆弧轨道,圆弧半径R=0.4m,圆弧下端P点距离弹簧原长位置高度为h=0.6m。撤去外力F后,B竖直上升最终从P点切入圆轨道,到达Q点的速度为vQ=4m/s。求:(1)B在Q点时对轨道的压力;(2)A、B分离时的速度v;(3)撤去F瞬间弹簧的弹性势能Ep.16、（12分）(本题9分)测定质量的办法有很多种，科学家曾经于1966年在地球上空做了一次测定质量的实验。实验过程是：用双子星号宇宙飞船去对接正在轨道上运行、且发动机已关闭的火箭组，两个飞行器接触以后，开动飞船尾部的推进器，使两者共同加速。已知推进器的平均推力，双子星号宇宙飞船质量。请利用本实验的相关数据，完成以下问题的计算。(1)如果推进器开动时间为。测得飞船和火箭组速度变化是，求火箭组的质量（计算结果四舍五入取整数）。(2)如果关闭推进器后，测得飞船和火箭组绕地球做圆周运动的轨道高度距地心距离为，地球的质量为，引力常量，求飞船和火箭组受到的万有引力F的大小及绕行速度v的大小（计算结果四舍五入取整数）。17、（12分）(本题9分)如图所示，带有竖直侧壁的圆盘绕过中心的竖直轴转动，转速可调，侧壁到转轴的距离为2m，有一质量为0.5kg(可视为质点)的物块，它与圆盘和侧壁间的摩擦因数均为0.2，现将物块放置在距转盘转轴1.2m处随圆盘-起转动，圆盘转动的角速度为ω=1.0rad/s，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s².(1)求物块转动的线速度为多大?(2)求物块的向心力为多大?(3)调节圆盘的转速，将物块置于侧壁上，物块恰好不下滑，求圆盘的最小转速.

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、B【解析】

A．物体沿光滑匀速下滑，物体受重力、支持力、摩擦力作用，重力做正功，摩擦力做负功，机械能不守恒，故A错误；B．小球做自由落体运动，只有重力做功，机械能守恒，故B正确；C．跳伞运动员在降落伞打开后，阻力做负功，机械能不守恒，故C错误；D．汽车刹车时要克服阻力做功，机械能减少，机械能不守恒，故D错误；故选B.2、B【解析】由于物体受的合力是2倍的关系，根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度也是2倍的关系，即a2=2a1，所以物体的位移：，初速度为：，做的功为，物体的位移为，速度为：，做的功，故AC正确，BD错误．3、D【解析】

A.物体受到弹力作用，不一定也受到摩擦力，需要满足接触面粗糙和具有相对运动或相对运动趋势等条件，故A项不合题意.B.根据弹簧弹力的表达式F＝kx，x为伸长量或压缩量，k为弹簧的劲度系数，可知：弹力不仅跟劲度系数有关，还跟伸长量或压缩量有关，故B项不合题意.C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与物体之间的压力、滑动摩擦力无关，故C项不合题意.D.静摩擦力随外力的变化而变化，当两接触面间的正压力变化时，静摩擦力可以不变，故D项符合题意.4、B【解析】

对于弹簧弹开物体的过程是弹簧的弹力对物体做功，把储存的弹性势能全部转化为物体的动能，由动能定理WFk=12m【点睛】弹簧弹开物体的过程，弹簧的弹力是变力做功，根据动能定理列式可以求解弹簧的弹性势能。5、D【解析】

重物上升过程中，位移方向向上，重力方向竖直向下，所以重力做负功，重物上升过程中，重力做负功，所以重力势能增大，故D正确，ABC错误。6、B【解析】

由开普勒第三定律可知，当圆轨道半径R和椭圆轨道半长轴a相等时，两颗卫星的周期相同，A错误．沿椭圆轨道运行的卫星，在与地心距离相等的对称位置具有相同的速率，卫星的动能和势能相等，B正确．地球同步卫星与地球同步，与地球自转周期相同，相对地面静止，它们的轨道半径相同，轨道平面都在赤道平面，C错误．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面可能经过两极的极地卫星，也可能是轨道平面与极地卫星有一偏角，这样轨道平面就不重合，D错误．7、BC【解析】A、由于重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，所以A错误．B、阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降阻力做的功都是-fh，所以空气阻力做的总功为-2fh，所以B正确．C、由于重力不做功，所以合力的功即为全程中阻力做的功，应该是-2fh，所以C错误．D、物体克服重力做的功大小与重力做功的大小相同，由A的分析可知D错误．重力做功只与物体的初末的位置有关，这是保守力做功的特点，而摩擦力做功是与物体经过的路径有关的．8、BCD【解析】

AB、根据动能定理得：mgR=12mv2C、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，由于质量相等，则重力做功相同，故C正确；D、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D正确；故选BCD。【点睛】关键是动能是标量，只有大小没有方向，但是要注意速度是矢量，比较速度不仅要比较速度大小，还要看速度的方向；以及知道瞬时功率的表达式P=mgcosθ，注意θ为力与速度方向的夹角。9、AB【解析】

A．由题意知相遇时间即为A球平抛运动的时间，A球的平抛时间为，故A正确；B．A球做平抛运动的水平位移大小A球做平抛运动的位移为故B正确；CD．A球的落点在圆周上，从上向下看有两种可能，如图所示：，

从几何知识知A球水平位移与直径夹角为30°，若在C点相遇，B球转过角度为，则B的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，若在D点相遇，B球转过角度为，则B球的速度大小为，B球做匀速圆周运动的周期为，故CD错误。10、AB【解析】

A．根据W-s图像的斜率表示力，由图乙可求物体受到的摩擦力大小为f==2N又摩擦力f=μmg可得摩擦因数μ=0.4，故A正确；B．设s=9m时物体的速度为v，根据动能定理：代入数据可得，故B正确；C．前9m拉力F=3N，根据牛顿第二定律F-f=ma代入得加速度a=2m/s2，故C错误；D．设物体运动的总位移为x，由乙图知，拉力的总功为27J，根据W=fx可得x=13.5m，故D错误。故选AB。11、ABC【解析】物体下滑过程中只有重力做功，故合力做的功相等，根据动能定理，动能的变化量相等，故A错误，B正确；由机械能守恒定律可知物体下滑到底端C、D、E的速度大小v相等，动量变化量△p=mv，大小相等，即△p1=△p2=△p3；设斜面的高度为h，从顶端A下滑到底端C，由，得物体下滑的时间t=，所以θ越小，sin2θ越小，t越大，重力的冲量I=mgt就越大，故I1＜I2＜I3；故C正确，D错误；故选BC．12、AC【解析】

AB．对物体运用动能定理有可得物体速度增大到5m/s时的对地位移x=12.5m＞4m，可见质点一直在加速。运动到右轮正上方时，速度还没达到5m/s，再根据动能定理可得物体获得的动能Ek=μmgx=8J故A正确，B错误；

C．由得物体到达最右端速度v=4m/s得物块相对传送带的位移根据Q=Ek=μmg∆x得Q=12J故C正确；D．电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能之和等于20

J，故D错误。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、C将小球放在斜槽末端看小球是否静止，若静止则水平m【解析】（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m1大小关系为m1＞m1，r1、r1大小关系为r1=r1．故选C.

（3）验证碰撞过程动量守恒定律，因两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m1v1′，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，则m1OP=m1OM+m1ON，实验需要测出小球质量、小球水平位移，要用直尺和天平，故选AB；

（4）由（3）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m1ON．

点睛：本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平