2024年北京市西城区第四中学物理高一第二学期期末联考模拟试题含解析

2024年北京市西城区第四中学物理高一第二学期期末联考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)如图（俯视图），用自然长度为l0，劲度系数为k的轻质弹簧，将质量都是m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2l0的正三角形．已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为kl0，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（）A．当圆盘的角速度为ω=时,圆盘对P的摩擦力最小B．当圆盘的角速度为ω=时,圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小C．当圆盘的角速度为ω=时,物块Q受到的合力大小为kl0/2D．当物体P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度为ω=2、(本题9分)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大,后减小D．先减小,后增大3、(本题9分)如图甲所示电路，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的最大值为20Ω。当只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电压表和电流表示数关系如图乙所示；当只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片P，得到小灯泡L的伏安特性曲线如图丙所示。则下列正确的是A．E=6VB．R2=0.1ΩC．当小灯泡L两端的电压为2.0V时，小灯泡的电阻为10ΩD．只闭合开关S、S1时，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器消耗的功率先变大后变小4、(本题9分)一辆汽车的质量为m，额定功率为P，在保持额定功率不变的情况下，汽车启动时的v-t图象如图所示。已知时刻的速度为，时刻的速度为，且时刻的加速度为时刻的加速度的2倍。若汽车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是（）A．汽车在时刻的加速度为B．汽车在时间内的平均速率等于C．汽车能达到的最大速度为D．汽车所受的恒定阻力为5、如图所示，在水平雪面上雪橇受与水平方向成α角的拉力F作用，沿直线匀速前进了s的距离。下列说法正确的是（）A．拉力做功为FsB．地面对雪橇的支持力做正功C．重力对雪橇做负功D．外力对雪桶做的总功是零6、(本题9分)关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是()A．它是人造地球卫星环绕地球运转的最大速度B．它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度C．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道最小发射速度D．它是发射卫星并能使卫星进入近地轨道的最大发射速度7、如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，a、b、c三点在它们的连线上.一带负电的粒子只受电场力的作用沿连线运动，在a、b、c点的速度分别为va、vb、vc，粒子的v-t图象如图乙所示.下列说法中正确的是A．Q1一定带正电，Q2一定带负电B．Q1的电量一定小于Q2的电量C．b点的电场强度比a、c点电场强度大D．直线上从a点到c点，电势先升高后降低8、(本题9分)摄影组在某大楼边拍摄武打片，导演在离地面高度H＝8m的房顶处架设轮轴，轨道车通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员从地面”飞”到房顶，如图所示。特技演员的质量m＝50kg，人和车均可视为质点，重力加速度取10m/s2。若轨道车以速度v＝5m/s从A点匀速前进6m到达B点，则该过程中A．特技演员上升的高度为4mB．轨道车到达B点时特技演员的速度为3m/sC．特技演员受钢丝绳拉力为500ND．特技演员机械能增加了1225J9、(本题9分)已知月球质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为v，则（）A．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为4∶81B．月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为16∶81C．载人飞船“近月”运行的速度与“近地”运行的速度之比约为2∶9D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度约为10、(本题9分)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（）A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B．匀强电场的电场强度大小为10V/mC．匀强电场的电场强度方向为由C指向AD．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少二、实验题11、（4分）(本题9分)如图，用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，若实验中所用重物的质量m=1kg，实验后打下点的纸带如图所示，打点间隔为T=0.02s，则记录A点时，重物动能Ek=__________J。从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量是_________J，要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，还必须求出____________，在实际实验中，重物质量_________（填“是”或“不是”）必需测量。（计算结果保留三位有效数字，g取9.8m/s2）。12、（10分）(本题9分)用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中：(1)运用公式对实验条件的要求是________________________，为此，所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近_______．(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg．打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_______m/s，重物动能Ek＝_____J，从开始下落起至B点时的重物的重力势能减少量是_______J，由此可得出的结论是___________．(g取9.8m/s2)(本小题数据保留三位有效数字)三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量q=+1.0×10-5C，质量m=4.0×10-3kg。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：（1）电场强度的大小E；（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小v。14、（14分）如图所示，光滑圆弧的半径为80cm，一质量为1.0kg的物体由A处从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进3m，到达C点停止。物体经过B点时无机械能损失，g取10m/s2，求：（1）物体到达B点时的速度以及在B点时对轨道的压力；（2）物体在BC段上的动摩擦因数；（3）整个过程中因摩擦而产生的热量。15、（13分）(本题9分)一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为3m/s2，则物体在第2秒末的速度大小是多少？2秒内的位移大小是多少米．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、A【解析】PQ间的距离为2l0，而弹簧的原长为l0，故弹簧的弹力为.A、当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为，根据合力与分力构成的矢量三角形可知，此时静摩擦力具有最小值为，故A正确．B、当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为，因力的三角形可知静摩擦力不等于弹簧的弹力，故B错误．C、D、当时，可得物块随圆盘转动需要的向心力为，也为物体所受的合力，此时物体和圆盘还未相对滑动，故C、D均错误．故选A．【点睛】本题关键是物体的受力情况和运动情况，找到向心力来源，根据牛顿第二定律列式求解，注意临界情况的分析．2、A【解析】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化3、D【解析】

AB．只闭合开关S、S1时，由闭合电路欧姆定律可得，电压表和电流表示数关系对应的表表达式为，与图乙对比可得：、；解得：、．故AB两项错误．C．由图丙得，当小灯泡L两端的电压为2.0V时，流过灯泡的电流为0.4A，小灯泡的电阻．故C项错误．D．只闭合开关S、S1时，滑动变阻器消耗的功率；滑动变阻器的最大值为20Ω，滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小．故D项正确．4、A【解析】

B．t1-t2时间内汽车做加速度减小的加速运动，由图象的“面积”表示位移知，其位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故B错误；D．由题意，设1时刻的加速度为a1、2时刻的加速度为a2，根据牛顿第二定律有，，联立解得故D错误；C．汽车能达到最大速度时，则有F=f，P=Fv故故C错误；A．根据解得故A正确。故选A。5、D【解析】

A．据功的定义式可以知道，拉力做的功为：W1＝Fscosα故选项A不符合题意.BC．雪橇受到重力和支持力与雪橇的位移垂直，做功为零.故选项BC不符合题意.D．因为雪橇匀速运动，所以合力为零，则外力做功为零.故选项D符合题意.6、AC【解析】由万有引力提供向心力，得，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．故AC错误，BD正确．故选AC．【点睛】由万有引力提供向心力解得卫星做圆周运动的线速度表达式，判断速度与轨道半径的关系可得，第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，轨道半径最小，线速度最大．7、AD【解析】

ABD.由v-t图象可知，从a到b再到c的过程中，带电粒子的速度先增大后减小，所受电场力先由a→b，然后由b→c，又由于粒子带负电，电场方向先由b→a，后由c→b，则电势先升高后降低，Q1—定带正电，Q2一定带负电，且Q1的电量一定大于Q2的电量，故A、D正确，B错误；C.b点速度最大，加速度为零，电场力为零，电场强度为零，D错误.8、BD【解析】

A.由图可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝长度由8m伸长到10m，所以演员上升的距离为（10-8）m=2m，故A错误。B.设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为θ，将此时轨道车的速度分解，此时钢丝的速度v丝=vcosθ=v=3m/s，沿绳方向速度大小相同，v人=v丝=3m/s。故B正确。C.轨道车以速度v=5m/s从A点匀速前进，v丝=vcosθ，角度变化，v丝变化，所以人并非匀变速运动，拉力大小改变，不是定值，故C错误。D.对人根据动能定理得：合力做功W合=△Ek=225J，以地面为势能零点，Ep=mgh=1000J。根据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即△E=Ek+Ep=1225J，所以机械能增加1225J，故D正确。9、BC【解析】

A．根据万有引力公式与重力的关系可得B正确，A错误；C．根据万有引力公式和牛顿第二定律可得C正确；D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度与绕月球表面飞行速度相同，因此约为，D错误。故选BC。10、ACD【解析】

A、连接AC，AC中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，故A正确．B、匀强电场的场强大小为，故B错误C、电场线方向与EB垂直，即为C→A，故C正确．D、将一个电子由E点移到D点，电场力做负功电子的电势能增加，故D正确所以应该选ACD二、实验题11、0.09680.231C点重物的动能不是【解析】

[1]A点是OB段的中间时刻，所以A点的瞬时速度是OB的平均速度，即：记录A点时，重物动能：[2]从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量为：[3]要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，已知A点重物的动能和从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量，因此还必须求出C点重物的动能。[4]实验中重力势能的减小量等于动能的增加量，由于都包含质量，故质量可以消去，所以本实验中不是必须测量质量12、（1）自由下落的物体2mm（2）0.59m/s0.174J0.175J在实验误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量【解析】（1）运用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始．打点计时器的打点频