北京市西城区161中学2023-2024学年高一物理第二学期期末监测模拟试题含解析_第1页
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北京市西城区161中学2023-2024学年高一物理第二学期期末监测模拟试题注意事项: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)中国的吴桥杂技享誉世界,如图甲是杂技演员表演传统节目——水流星.用细绳系者装有水的小桶,在竖直面内做园周运动,当小桶运动到最高点时,可简化为图乙所示情形.已知水的质量为m,水的重心到转轴0的距离为L,则下列说法正确的是A.最高点水刚好不流出时,水和小桶的最小速率为零B.最高点水刚好不流出时,水对桶底的作用力大小为mgC.最高点水刚好不流出时,水对桶底的作用力为零D.最高点水刚好不流出时,绳上的拉力大小大于mg2、(本题9分)把质量是m=0.5kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示.迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知B、A之间的高度差为h1=0.1m,C、B之间的高度差为h2=0.2m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略,g=10m/s2.下面说法中正确的是A.由状态甲至状态乙,弹簧的弹性势能转化为小球的动能B.状态乙时,小球的动能最大C.状态甲中弹簧的弹性势能是1.5JD.状态乙中小球的动能是1.5J3、(本题9分)某走时准确的时钟,分针与时针的角速度之比为A.12∶1B.1∶12C.60∶1D.24∶14、(本题9分)用水平力分别推动光滑水平面上的物块和粗糙水平面上的物块,如果推力相同,物块通过的位移也相同,则:A.在光滑水平面上推力做的功较多B.在粗糙水平面上推力做的功较多C.两种情况下推力对物块做的功一样多D.无法确定哪种情况做的功较多5、(本题9分)人站在电梯内加速上升的过程中,电梯对人的支持力所做的功等于()A.人的动能增加量B.人的势能的增加量C.人的机械能增加量D.人克服重力所做的功6、(本题9分)如图所示,水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出,最终落在同一点,三条路径的最高点是等高的,若忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是()A.沿路径1抛出的物体落地的速率最大B.沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长C.三个物体抛出时初速度的竖直分量相等D.三个物体抛出时初速度的水平分量相等7、(本题9分)下列关于机械能守恒的判断正确的是()A.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,物体的机械能守恒B.如果忽略空气阻力作用,物体做竖直上抛运动时,机械能守恒C.一个物理过程中,当重力和弹力以外的力做了功时,机械能不再守恒D.合外力对物体做功为零时,物体机械能一定守恒8、(本题9分)2017年10月24日,在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上,我国正式向国际社会免费开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km,“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km。有关这两颗卫星的说法正确的是A.“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B.“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C.“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期D.“风云四号”卫星的角速度小于“碳卫星”的角速度9、轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A位置,现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置,此时弹簧与竖直方向的夹角为θ,在这一过程中,对于整个系统,下列说法正确的是()A.系统的弹性势能不变B.系统的弹性势能增加C.系统的机械能不变D.系统的机械能增加10、两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则关于两卫星及轨道半径、运动速率、向心加速度之比的说法()A.在轨道2为卫星AB.RA:RB=1:4C.vA:vB=1:8D.aA:aB=16:l二、实验题11、(4分)某同学在实验室测二节串联干电池的电动势E和内电阻r;可以提供器材有:A.待测二节串联干电池(电动势约3V,内阻约1.5Ω)B.电流表A1(量程0.6A,内阻r1约0.5Ω)C.电流表A2(量程1mA,内阻r2=200Ω)D.滑动电阻器R1(0~20Ω,2.5A)E.电阻箱R2:最大值9999Ω以及开关、导线若干,为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻,请解答说明下列问题(1)因现有器材中没有电压表,该同学用电阻箱R3与电流表________(选填“A1”或“A2”)串联改装为电压表,来测量路端电压。(2)该同学根据自己设计实验方案,请你用铅笔完成实物图的连接________。(3)测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。根据各点表示的数据,在图上用铅笔描出U-I图线。由此求得:E=________V,r=________Ω.12、(10分)(本题9分)某物理兴趣小组在探究平抛运动规律的实验时,用频闪照相机对准小方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,已知小方格边长,取当地的重力加速度为。试回答下列问题:(1)图中的位置a____(选填“是”或“不是”)平抛运动的起点.(2)小球做平抛运动的初速度大小为____.(3)小球在c位置的速度大小为___.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)国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其离地高度为H,绕地球运动的周期为T1.通过查找资料又知万有引力常量G,地球半径R,同步卫星距地面的高度h,地球的自转周期T2以及地球表面重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地心做圆周运动,由得(1)请判断上面得出的结果是否正确,请说明理由;如不正确,请给出正确解法和结果.(2)请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法,并解得结果.14、(14分)(本题9分)如图所示,质量为m=10kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.1,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:(1)前2s内重力做的功;(2)前2s内重力的平均功率;(3)2s末重力的瞬时功率.15、(13分)(本题9分)图示为研究空气动力学的风洞设备,将水平刚性杆固定在风洞内距水平地面高度H=5m处,杆上套一质量m=2kg的可沿杆滑动的小球.将小球所受的风力调节为F=20N,方向水平向左.现使小球以大小=10m/s的速度水平向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10m/s²,求小球落地点到杆右端的距离s.

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、C【解析】

水和小桶做圆周运动,在最高点水不流出的条件是:水和水桶的重力刚好提供所需要的向心力.这时的最小速度即是过最高点的临界速度v;以水为研究对象,重力提供圆周运动向心力有:;解得;故最小速度为;对水分析,此时所需的向心力,故此时水桶对水无作用力,故ABD错误,C正确;故选C.【点睛】本题关键在于分析水的受力情况,确定其向心力的来源,应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘.2、C【解析】

A项:小球由状态甲至状态乙的过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能;故A错误;B项:由状态甲至状态乙的过程,弹簧的弹力先大于重力,后小于重力,小球的合力先向上后向下,则小球先加速后减速,动能先增大后减小,当弹力等于重力时动能最大,此时弹簧处于压缩状态,位置在甲、乙之间,故B错误;C项:小球由状态甲至状态丙的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,则小球在图甲中弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能:Ep=mg(h1+h2)=0.5×10×0.3=1.5J;故C正确;D项:球由状态乙至状态丙的过程中,小球机械能守恒,则状态乙中小球的动能Ek乙=mgh2=0.5×10×0.2=1.0J;故D错误。3、A【解析】

分针、时针的周期分别为1h、1h,则周期比为1:1.根据ω=2π【点睛】解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期,以及知道周期与角速度的关系ω=2π4、C【解析】

本题中的两次的作用力均为恒力;对于恒力做功,根据功的公式W=FL直接计算即可.【详解】在两次的运动过程中,拉力的大小是恒定的,在力的作用下物体的位移的大小也是相同的,根据功的公式W=FL可知,两次拉力做功一样多,所以C正确;故选C.【点睛】第一次物体在光滑的水平地面上运动,第二次在粗糙的水平地面上运动,两次的接触面不一样,第一次没有摩擦力,第二次有摩擦力,这只是影响了物体的总的动能的大小,但两次拉力做功的情况,与有没有摩擦力是无关的,在解答本题时要注意这一点.5、C【解析】

A.根据动能定理知,人的动能增加量等于支持力和重力对人做功的代数和,因支持力做正功,重力做负功,可知,人的动能增加量小于电梯对人的支持力所做的功;故A错误.BD.人加速上升,支持力大于重力,则支持力所做的功大于人克服重力做的功,则人的势能的增加量小于电梯对人的支持力所做的功;故BD错误.C.根据功能关系可知,电梯对人的支持力所做的功等于人的机械能增加量;故C正确.6、AC【解析】

BC.根据运动的合成分解,将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速度,设初速度方向与竖直方向的夹角为,故有小球沿竖直方向的速度分量,根据小球的运动轨迹可知,竖直方向的高度相等,加速度都为重力加速度,所以三个小球沿竖直方向的分速度相同,根据竖直上抛运动特点可知,三个小球在空中运动时间相同,故B错误,C正确;A.由题知,根据竖直方向的速度分量可知,落地时重力做功为零,所以落地进的速率与初速度相同,故A正确;D.小球沿水平方向的速度分量,所以可知1的小球水平速度分量最大,故D错误。故选AC。7、BC【解析】

A.拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升时,动能不变,势能增大,故机械能增大,故A错误;B.物体做竖直上抛运动时,只有重力做功,故机械能守恒,故B正确;C.机械能守恒的条件是除重力和弹力以外的力做功的代数和为0,或者不做功,当重力和弹力以外的力做了功时,物体的机械能不守恒,故C正确;D.合外力对物体做功为零时,如在拉力作用下竖直向上的匀速运动,物体机械能不守恒,故D错误.8、BD【解析】

根据,可知运行轨道半径越大向心加速度越小,“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径,所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度,故A错误;由,有,“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径,所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度,故B正确;由可得可知,风云四号卫星的周期大于碳卫星的周期,选项C错误;根据可知,风云四号卫星的角速度小于碳卫星的角速度,选项D正确;故选BD.9、BD【解析】根据力的平衡条件可得F=mgtanθ,弹簧弹力大小为F弹=,B位置比A位置弹力大,弹簧伸长量大,所以由A位置到B位置的过程中,系统的弹性势能增加,又由于重力势能增加,动能不变,所以系统的机械能增加.10、BD【解析】

AB.根据万有引力提供向心力可知:两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为1:8,所以轨道半径之比RA:RB=1:4,所以在轨道2为卫星B,故A错误,B正确

C.根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:可得:vA:vB=2:1故C错误;D.根据可得:aA:aB=16:1故D正确。二、实验题11、A23.0【解析】

(1)[1].电流表A2内阻已知,可以用电阻箱R2与电流表A2串联改装为电压表,来测量路端电压.(2)[2].电压表测路端电压,电流表测电路电流,电源内阻较小,相对于电源来说电流表应采用外接法,电路图如图所示.(3)[3][4].根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象如图所示,由图象可知电源电动势E=3.0V,电源内阻12、不是2.0【解析】

[2]设相邻两点间的时间间隔为T,在竖直方向解得水平方向[3]小球在c点时,竖直方向上的瞬时速度等于所以c点的速度[1]因小球在c点时,竖直方向上的瞬时速度等于则a点的竖直分速度可知a不是抛出点。【点睛】平抛运动竖直方向是自由落体运动,对于竖直方向根据求出时间单位T。对于水平方向由公式求出初速度;根据b点的竖直分速度,结合速度时间公式求出a点的竖直分速度,从而确定a点是否是抛出点。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、(1

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