北京市顺义区、通州区2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

北京市顺义区、通州区2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点。四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙和丁来描述小球经过P点时的速度方向。其中正确的是A．甲 B．乙C．丙 D．丁2、(本题9分)市场上出售的苍蝇拍，把手长50cm的明显比30cm的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时()A．苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打B．由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇C．由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇D．无法确定3、(本题9分)如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受到三个力的作用：重力、圆盘对木块的支持力和圆盘对木块的静摩擦力，则木块转动所需的向心力是A．木块所受的重力B．圆盘对木块的支持力C．圆盘对木块的静摩擦力D．圆盘对木块的支持力和静摩擦力的合力4、(本题9分)如图所示，空间有两个等量异种点电荷Q1和Q2，Q1带正电、Q2带负电，两点电荷间的距离为L，O为连线的中点。在以Q1、Q2为圆心，为半径的两个圆上有A、B、C、D、M、N六个点，A、B、C、D为竖直直径的端点，M、N为水平直径的端点，下列说法中正确的是（）A．A、C两点电场强度相同B．带正电的试探电荷在M、N两点时受到的电场力方向相反C．把带正电的试探电荷从C点沿圆弧移动到N点的过程中电势能不变D．带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能5、(本题9分)自由下落的物体，自起点开始依次下落三段相等的位移的时间比是()A．1∶3∶5 B．1∶4∶9C．1∶∶ D．1∶()∶()6、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较()A．子弹的末速度大小相等B．系统产生的热量一样多C．子弹对滑块做的功不相同D．子弹和滑块间的水平作用力一样大7、(本题9分)在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同8、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则A．第1s内推力做功为1J B．第2s内摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率=3W9、(本题9分)如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（）A．落地之前，三个小球均做匀变速运动B．三个小球在落地时的动能不相等C．三个小球在落地时动量相同D．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同10、(本题9分)一物体在固定高度处沿水平抛出，下列说法正确的是（）A．动能增大，势能减小 B．动能减小，势能增大C．平抛速度越大，落地时动能越大 D．平抛速度越小，落地所需时间越少二、实验题11、（4分）(本题9分)某实验小组为了验证“合力做功与动能变化的关系”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置．(已知图中力传感器能显示该处所受拉力大小)．(1)关于该实验，下列说法近确的是____________A该实验不需要平衡摩擦力B．准备器材时，可不满足砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量C．实验时应使细线与长木板平行(2)让小砂桶带动滑块做加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和打这两点时滑块的速度大小v1与v2(v1<v2)．细线的拉力F由安装在滑块上的力传感器测出，为了验证合力做功与动能变化的关系，还需测量的物理量为_________；则本实验最终要验证的数学表达式为_________________(用题中所给的字母和需测量的物理量的字母表示)．12、（10分）某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．(2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m（选填“小于”、“等于”或“大于”）②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-”或“v2-”）图线．④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．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）某同学用锤子将一个小铁钉钉进墙壁中。钉子进入墙壁过程中，所受阻力f与钉进深度x间的关系如图所示。铁钉重力可以忽略不计，则：(1)该同学第一次敲击铁钉，发现铁钉进入深度为，求该过程锤子对铁钉做的功W0；(2)若每一次敲击，锤子对铁钉做功恒为W0，则敲击两次，铁钉进入的深度为多少；(3)在(2)的条件下，若要使铁钉进入深度为4x0，应敲击铁钉几次。14、（14分）如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=1m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动．现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.1．取g=10m/s1，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（1）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少．15、（13分）(本题9分)如图所示，位于竖直平面上的圆弧轨道光滑，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：(1)小球刚运动到B点时的加速度为多大，对轨道的压力多大；(2)小球落地点C与B点水平距离为多少．

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】

小球在水平面上由M到N，某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向。

A.甲，与结论不相符；B.乙，与结论不相符；C.丙，与结论相符；D.丁，与结论不相符；2、B【解析】要想打到苍蝇，必须要提高线速度；由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时角速度一定，根据公式v=3、C【解析】

木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图

重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力．故C正确，ABD错误．故选C．4、D【解析】

A．由等量异种点电荷的电场分布可知，A、C两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B．带正电的试探电荷在M、N两点时受到的电场力方向都水平向左，故B错误；C．由于C、N两点离负点电荷距离相等，但C点离正点电荷更近，则C、N两点电势不同，则电势能不同，故C错误；D．由于M、A两点离正点电荷距离相等，但A点离负点电荷更近，则A点电势更低，根据负电荷在电势低处电势能大，则带负电的试探电荷在M点的电势能小于在A点的电势能，故D正确。故选D。5、D【解析】

根据自由落体运动的位移公式h＝gt2，有：x＝gt12；2x=gt22；3x＝gt32，解得t1：t2：t3＝1：：；故自起点开始依次下落三段相等位移所用时间的比是t1：（t2-t1）：（t3-t2）=1：（-1）：（-）；故选D．【点睛】本题关键是根据自由落体的位移时间关系公式列式求解，也可以根据初速度为零的匀加速直线运动的规律直接求解．6、AB【解析】试题分析：根据动量守恒，两次最终子弹与木块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹簧动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能都转化成了热量相等，B正确，子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误，产生的热量，由于产生的热量相等，而相对位移不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误．考点：能量守恒定律，动量守恒定律【名师点睛】本题是对能量守恒定律及动量守恒定律的考查；解题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；系统产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积；这是一道考查动量和能量的综合题；要注意掌握动量守恒的条件应用．7、AC【解析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。8、CD【解析】

A.由v-t图可知第1s内物体速度为零没有运动，所以推力做的功为零。A错误；B.由v-t图和F-t图可知第3s内物体匀速则f=F=2N，第2s内位移为1m，由Wf=-fL=-2×1J=-2.0J．则B错误；C.1.5s时的瞬时速度为1m/s，推力为3N，则由P=Fv=3×1W=3W．选项C正确；D.第2s内的推力为3N，第2s内物体做匀加速直线运动平均速度为1m/s，由．选项D正确。9、AD【解析】

A、三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，A正确；B、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时动能大小相等，B错误。C、三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，落地时速度的方向不同，所以动量不相等，C错误；D、三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正确；10、AC【解析】

物体在固定高度处沿水平抛出，则速度增大，动能增大，高度降低，则势能减小，选项A正确，B错误；高度一定，则落地的竖直速度一定，则平抛速度越大，落地的合速度越大，落地时动能越大，选项C正确；根据可知，高度一定，则落地的时间一定，与初速度无关，选项D错误；故选AC.二、实验题11、BC滑块和力传感器的总质量m【解析】

（1）[1]实验时需使得绳子的拉力等于滑块的合外力，则实验中需平衡摩擦力且细线和长木板平行，由于力传感器可直接读出绳子上的拉力，不需要保证砂和小砂桶的总质量远小于滑块的质量，故BC正确，A错误；（2）[2][3]根据动能定理可知为验证合力做功与动能变化的关系还需测量出滑块和力传感器的总质量m，则表达式为：12、大于相同v2-【解析】试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为，因此弹簧的形变量为，不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了，则C下落的高度为，即C下落的高度总相同；③选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：，整理得，，为得到线性关系图线，因此应作出图线．④由上表达式可知，，解得．考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．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)(2)(3)28次【解析】

(1)该同学第一次敲击铁钉，发现铁钉进入深度为，如图知该过程锤子对铁钉做的功(2)敲击两次，铁钉进入的深度为x，根