2024届北京二中高一物理第二学期期末综合测试试题含解析

2024届北京二中高一物理第二学期期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为g，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mghC．物体克服阻力所做的功为mgh D．物体的机械能减少了mgh2、(本题9分)1992年8月4日，年仅16岁的孙淑伟获得男子十米台跳水冠军，成为中国奥运男子跳水史上的第一个冠军。图示是跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水，则图中a、b、c、d四个位置中，头部运动方向与v的方向相同的是A．aB．bC．cD．d3、(本题9分)如图所示，小球以初速v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（）A． B．C． D．4、如图为明代《天工开物》一书中“牛力齿轮翻车”，记录了祖先的劳动智慧。图中三个齿轮A、B、C的半径依次减小。在牛拉转过程中A．A、B角速度大小相等B．A、B边缘向心加速度大小相等C．B、C的转动周期相等D．B、C边缘的线速度大小相等5、(本题9分)如图所示，质量为面的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能面，重力加速度为g，（全过程不计空气阻力）则下列说法错误的是（）A．足球由位置1运动到位置2，重力做负功B．足球由位置1运动到位置2，重力势能增加了mghC．足球由位置2运动到位置3，动能增加了mghD．运动员对足球做的功等于mv26、嫦娥四号探测器作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。嫦娥四号探测器在月球表面着陆过程十分复杂，要经过一系列的轨道变换，其中就包括如图所示的由圆形轨道变轨为与之相切的椭圆轨道。下列说法正确的是A．嫦娥四号沿圆轨道运行时加速度等于月球表面的重力加速度B．嫦娥四号沿椭圆轨道运行时，越接近月球其运行速率越小C．嫦娥四号在圆轨道上运行的周期大于在椭圆形轨道上运行时的周期D．嫦娥四号轨道由圆变成椭圆必须点火加速，消耗燃料化学能用以增加机械能7、(本题9分)在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力．则三个小球从抛出到落地过程中：A．运动时间相同B．运动中的加速度相同C．落地时重力的功率相同D．落地时的动能相同8、(本题9分)一重球从高h处下落，如图所示，到A点时接触弹簧，压缩弹簧至最低点位置B。那么重球从A至B的运动过程中：A．速度一直减小B．速度先增加后减小C．在AB之间有个确切位置速度有最大值D．加速度方向先竖直向下再竖直向上9、(本题9分)两个不在一条直线上的分运动，其合运动A．若两个分运动都是直线运动，则合运动一定是直线运动B．若两个分运动都是匀速直线运动，则合运动一定是匀速直线运动C．若两个分运动都是匀变速直线运动，则合运动一定是匀变速直线运动D．若两个分运动都是初速为零的匀加速直线运动，则合运动一定是初速为零的匀加速直线运动10、(本题9分)如图所示，一小球第一次由斜面上水平抛出，抛出时动能为，经t时间落到斜面上时的动能为，出点到落点的距离为d；若以的动能将小球第二次由斜面上水平抛出，小球再次落到斜面上，空气阻力不计，以下说法正确是（）A．小球再次落到斜面上的动能为 B．斜面的倾角为30°C．小球再次落到斜面上的时间为2t D．第二次抛出点到落点的距离为2d11、(本题9分)如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=6m，始终以恒定速率v1=4m/s运行。初速度大小为v2=6m/s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块m=1kg，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2，下列说法正确的是A．小物块可以到达B点B．小物块不能到达B点，返回A点速度为4m/sC．小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离达到最大D．小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为50J12、(本题9分)小船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s。若小船渡河的最短时间为100s。下列说法正确的是A．河的宽度为200mB．当小船以最短时间渡河时，小船到达对岸的位置与出发点间的距离为250mC．小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度可以达到3.5m/sD．小船船头方向与河岸成30°角渡河时，渡河的时间为200s二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的一项是（只需填字母代号）．A．重物B．纸带C．天平D．低压交流电源E．毫米刻度尺（2）关于本实验的误差，说法不正确的一项是A．选择质量较小的重物，有利于减小误差B．选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差C．先松开纸带后接通电源会造成较大的误差D．实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用（3）在实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量Ep＝_______J，此过程中物体动能的增加量Ek=______J。（取g="9.8"m／s2，保留三位有效数字）14、(本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…；(2)分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、…；(3)作出W－v草图；(4)分析W－v图象．如果W－v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W….所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W…B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法是可以使木板适当倾斜C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算15、(本题9分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图，请完成下列各题。(1)机械能守恒定律的内容是：在__________的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。(2)本实验需要比较重物在自由下落过程中某两点的动能变化与__________变化，就能验证机械能是否守恒。(3)为验证机械能是否守恒，本实验必须要测量出来重物自由下落到某点时下落高度和重物在该点的__________。(4)重物和纸带下落过程中要克服阻力，反映在测量结果上会产生一种系统误差，即重物下落时减少的重力势能总是__________其增加的动能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某天体约是地球质量的32倍，半径约是地球半径的2倍，已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2.求：(1)该天体表面的重力加速度为多大？(2)如果分别在该天体表面和地球表面以同样的初速度竖直上抛一物体，物体在该天体上上升的最大高度与在地球上上升的最大高度之比是多少？17、（10分）(本题9分)在光滑的冰面上放置一个截面为四分之一的圆弧，圆弧的半径足够大且为光滑自由曲面．一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上．已知小孩和冰车的总质量为，小球的质量为,曲面质量为,某时刻小孩将小球以的速度向曲面推出，如图所示.(1)求小球在圆弧面上能上升的最大高度;(2)若=40kg,=4kg，小孩将小球推出后还能再接到小球，试求曲面质量应满足的条件.

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】

A.下落加速度为g，所以下落的合外力为，根据动能定理可知，动能增加量为，故A错误。B.物体重力势能减小量等于重力做的功，故B错误。C.根据动能定理所以克服摩擦力做功为，故C错误。D.机械能的减少等于克服摩擦力做的功，所以机械能减小，故D正确。2、C【解析】

运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下；由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的点a点速度方向向左，b点的方向向上，c点的方向竖直向下，d点的速度方向向右，只有c位置速度方向与入水时速度方向相同；所以只有选项C正确。故选C。【点睛】本题主要考查了曲线运动瞬时速度的方向，知道任一点的切线方向为速度方向。3、B【解析】

设小球在由A到B的过程中阻力做功为W，由A到B的过程中由动能定理当小球由B返回到A的过程中，阻力做的功依旧为W，再由动能定理得以上两式联立可得A、C、D错误，B正确。故选B。4、C【解析】

A.齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，故vA：vB=1：1，根据公式v=ωr可知，齿轮A的半径大于齿轮B，则齿轮A的角速度小于齿轮B，故A错误；B.根据可知，vA：vB=1：1，齿轮A的半径大于齿轮B的半径，故A、B边缘向心加速度大小不相等，故B错误；C.B、C属于同轴转动，故BC的转动周期相等，故C正确；D.根据v=rω，BC的角速度相等，半径不相等，故线速度大小不相等，故D错误；5、D【解析】

AB.足球由位置1到位置2，上升了h，重力做功为W＝-mgh，根据功能关系可知重力势能增加了mgh，故A项不合题意，B项不合题意；C.位置2到位置3，合外力做功为mgh，根据动能定理可知动能增加了mgh，故C项不合题意.D.从足球静止到位置2根据动能定理有：W-mgh，所以运动员对足球所做的功为，故D项符合题意.6、C【解析】

A.在圆轨道运行时的万有引力小于在月球表面时的万有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A错误；B.沿椭圆轨道运行时，近月点的速率大于远月点的速率，B错误；C.圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，在圆轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，C正确；D.由圆轨道进入椭圆轨道必须制动减速，D错误。7、BD【解析】试题分析：小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，但方向不同；根据瞬时功率表达式P=Fvcosθ判断瞬时功率的大小．解：A、落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，故A错误；BD、小球运动过程中，机械能守恒，初动能相等，根据机械能守恒定律知，落地的动能相等，但是速度方向不同，故B正确，D错误．C、落地时速度相等，但方向不同，根据P=Gvcosθ可知，重力的瞬时功率不等，故C错误．故选：B．8、BCD【解析】小球刚开始与弹簧接触过程中，在时，小球受到的合力竖直向下，所以仍做加速运动，随着弹簧压缩量的增大，向下的加速度在减小，当时，加速度为零，速度达到最大，当时，小球受到的合力方向向上，所以小球做减速运动，并且加速度在增大，当压缩至最低点时，速度为零．故BCD正确．9、BD【解析】A.两个分运动是直线运动，如果其加速度的方向与初速度的方向不在同一条直线上,就会做曲线运动，例如平抛运动就是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上自由落体运动(也是直线运动)的合运动，所以它们的合运动不一定是直线运动，可能是曲线运动，选项A错误；B.两个分运动是匀速直线运动，则其合运动的加速度为零，则它们的合运动一定是匀速直线运动，选项B正确；C.两个分运动是初速度不为零的匀加速直线运动，其合加速度与合速度可能在同一条直线，此时做匀变速直线运动；也可能合加速度与合速度不在同一条直线上，此时将做曲线运动，故C错误；D.两个分运动是初速度为零的匀加速直线运动，他们的合运动的初速度一定为零，合加速度也是恒定的，所以它们的合运动一定是初速度为零的匀加速直线运动，选项D正确．故选BD10、AD【解析】

设斜面倾角为θ，当抛出时动能为Ek时，速度为v，则水平方向的位移：x=vt，竖直方向的位移，根据几何关系可得，解得：则水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的动能：可知：A．小球在竖直方向的位移：以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球沿竖直方向的位移：y′=2y由动能定理可知，当小球抛出时动能为Ek时WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以当以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，重力对小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上时的动能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正确；B．由于动能，可知第一次抛出后小球落在斜面上时速度大小等于初速度的2倍，则竖直方向的分速度：设第一次时小球落在斜面上时速度方向与水平方向之间的夹角为α，则：结合速度偏转角的正切值与位移偏转角的正切值的关系可得：由以上的分析可知，斜面得夹角θ一定大于30°，故B错误；C．由开始时的分析可知，小球运动的时间与初速度成正比，则与初动能的平方根成正比，所以当以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球运动的时间为，故C错误；D．由开始时的分析可知，小球沿斜面方向的位移与初动能成正比，则当以2Ek的动能将小球第二次由斜面上水平抛出时，小球抛出点到落点的距离为2d，故D正确。故选AD。11、BD【解析】小物块在水平方向受到摩擦力的作用，f=μmg，产生的加速度：a=fA、若小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，速度减为零时的位移是x，则-2ax=0-v22，得x=v222a=4.5m<6m，所以小物块不能到达B点，故A错误；B、小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动，当速度等于传送带速度v1后匀速运动，返回A点速度为4m/s，故B正确；C、小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动加速的过程相对于初速度继续向左运动，所以小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离没有达到最大，故C错误；D、小物块向右加速的过程中的位移：x'=v122a=2m，当速度等于传送带速度v1时，经历的时间：t=-v1-【点睛】本题关键是对于物体运动过程分析，物体可能一直减速，也有可能先减速后匀速运动，也可能先减速后加速再匀速运动.12、ABD【解析】

A.当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，，那么河宽d=vct=2×100m=200m，故A正确；B.当小船以最短时间渡河时，小船沿着水流方向的距离为s=vst=1.5×100=150m，那么到达对岸的位置与出发点间的距离；故B正确.C.船在静水中的航速为2m/s，河水的流速为1.5m/s，那么当小船船头方向与河岸成某一角度进行渡河时，船的实际速度最大值不大于3.5m/s，故C错误；D.当船船头方向与河岸成30°角渡河时，船渡河的时间：；故D正确.二．填空题(每小题6分，共18分)13、(1)C；(2)A；(3)2.28；2.26。【解析】（1）在计算过程中，等式两端都有质量，可以消去，不必称量质量(2)对于下段悬挂的重力，应选择质量大体积小的重力，所以A错误(3)根据EP=mgh14、D【解析】

试题分析：当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算．因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故A正确；小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故B正确；本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或