北京市一零一中学2024届高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

北京市一零一中学2024届高一物理第二学期期末联考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、一质点做匀速圆周运动,其轨迹半径为2m,向心加速度大小为2m/s2,则A．周期为1s B．转速为2r/s C．线速度大小为2m/s D．角速度为2πrad/s2、(本题9分)如图所示，纸质圆桶以角速度ω绕竖直轴高速转动，有一颗子弹沿直径穿过圆桶，若子弹在圆桶转动不到半周时在圆桶上留下两个弹孔a、b，已知Oa与Ob的夹角为θ，圆桶的直径为d，则子弹的速度为()A．dθ／(2πω) B．dωθ C．dω/(2π－θ) D．dω/(π－θ)3、通过油滴实验测出元电荷e的数值的科学家是A．伽利略 B．牛顿 C．密立根 D．法拉第4、如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放置于某一竖直墙面前，然后向墙面发射网球。假定网球水平射出，某两次射出的网球a，b运动轨迹如图虚线所示，碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°、若不考虑网球在空中受到的阻力，则a、b两球A．a球初速度较大 B．a球在空中飞行的时间较长C．a球碰到墙面时速度较大 D．a球速度变化量较大5、(本题9分)宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统．在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示．若AO>OB,则()A．星球A的角速度一定大于B的角速度B．星球A的质量一定小于B的质量C．双星的总质量一定,双星之间的距离越小,其转动周期越大D．双星之间的距离一定,双星的总质量越大,其转动周期越大6、(本题9分)一个人用力把一个质量为1kg的物体，由静止向上提起1m时物体的速度是2m/s，则在此过程中下列说法正确的是（g=10m/s2）（）A．手对物体做的功为12JB．合外力对物体做的功为10JC．合外力对物体做的功为12JD．物体克服重力做的功为2J7、(本题9分)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有A．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上B．必须用秒表测出重物下落的时间C．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带D．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒8、(本题9分)有一项杂技表演的是骑摩托车沿圆锥面运动，其物理模型如图所示．现有两个质量相同的车手骑着质量相同的摩托车A和B紧贴圆锥的内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动(圆锥壁始终固定不动，不计一切摩擦)．则下列说法正确的是（）A．摩托车A对圆锥壁的压力大小等于摩托车B对圆锥壁的压力大小B．摩托车A的加速度大小等于摩托车B的加速度大小C．摩托车A的运动周期等于摩托车B的运动周期D．摩托车A的线速度大小等于摩托车B的线速度大小9、(本题9分)如图中所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐标轴上OB间各点的电势分布如图乙所示，则()A．在OB间，场强先减小后增大B．在OB间，场强方向没有发生变化C．若一个负电荷从O点运动到B点，其电势能逐渐减小D．若从O点静止释放一个仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在OB间一直做加速运动10、(本题9分)如图所示，倾角为θ的斜面固定在水平面上，从斜面顶端以速度水平抛出一小球，经过时间恰好落在斜面底端，速度是v，不计空气阻力．下列说法正确的是A．若以速度2水平抛出小球，则落地时间大于B．若以速度2水平抛出小球，则落地时间等于C．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v成θ角D．若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向11、(本题9分)如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，A和B质量都为m．它们分居在圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同．若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是()A．此时绳子张力为T＝B．此时圆盘的角速度为ω＝C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D．此时烧断绳子物体A、B仍将随盘一块转动12、(本题9分)如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子二、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，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图，其闪光频率为10Hz．小球A沿斜槽滚下后从斜槽边缘水平抛出，当它离开斜槽边缘的同时小球B自由下落，照片中记录了B球的四个闪光时刻的位置，两球恰好在位置4相碰，由此说明A球的竖直方向做______运动，A球离开斜槽边缘的速度为_______m/s．（g取10m/s2）14、（10分）(本题9分)一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．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，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物体和转盘间的摩擦因数为μ，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g，求：（1）当水平转盘以角速度匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求的值是多少？（2）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度时，求细绳的拉力T2的大小．（3）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度时，求细绳的拉力T3的大小．16、（12分）(本题9分)人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G.(1)求卫星P与地球间的万有引力；(2)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最远时的距离多大？17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O．下端与绝缘水平轨道在B点平滑连接，一质量为m带正电的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点。已如A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若在整个空同加上水平向左的匀强电场，场强大小为E=(q为物块的带电量)，现将物块从A点由静止释放，且运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2次经过B点时的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物块第2n(n=1，2、3……)次经过B点时的速度大小。

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、C【解题分析】

AD、由a=ω2R，得到：ω=B、由n=ω2π，得到：C、由a=v2R2、D【解题分析】

设子弹的速度为v0，由题意知，子弹穿过两个孔所需时间为：t=d/v0…①纸质圆筒在这段时间内转过角度为π−θ，由角速度的公式有：ω=（π−θ）/t…②由①②两式解得：v0=dω/(π－θ).故选D【题目点拨】本题找出在子弹穿过圆筒的时间内，圆筒转过的角度是解决本题的关键，题中提到是在圆筒转动不到半周的过程中穿过的，故转过的角度是π-θ．3、C【解题分析】

密立根通过油滴实验比较精确地测定了元电荷e的数值A.伽利略与分析不符，故A项与题意不相符；B.牛顿与分析不符，故B项与题意不相符；C.密立根与分相相符，故C项与题意相符；D.法拉第分析不符，故D项与题意不相符。4、A【解题分析】

AB.在平抛运动过程中，有：h＝gt2；x=v0t；位移与水平方向夹角的正切值为：；速度与水平方向夹角的正切值为：。则有：tanβ=2tanα。在平抛运动中，有：h＝x•tanα＝。两球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°，所以，由h＝gt2可得：，初速度：，可得：，所以a的初速度较大，而飞行的时间较小。故A正确，B错误；C.由于末速度：可知，，所以两球碰到墙面时速度相等，故C错误；D.a飞行的时间较小，由△v=g△t可知a速度变化量较小。故D错误；5、B【解题分析】

A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等；根据万有引力提供向心力公式得，因为rB＜rA，所以mB＞mA，即B的质量一定大于A的质量;故A错误.B、双星系统角速度相等，根据v=ωr，且AO＞OB，可知，A的线速度大于B的线速度;故B正确.C、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，可知双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小;故C错误.D、根据周期为，可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大;故D错误.故选B.【题目点拨】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．6、A【解题分析】

手对物体做的功等于物体机械能的变化量，则W手=mgh+12mv2=1×10×1+12×1×22J=12J，故A正确；由动能定理可得，合外力所做的功等于物体动能的变化，故合外力的功W=12mv2=12×1×2【题目点拨】手对物体做功，即为除重力以外的力做功，所以会导致物体机械能变化；而重力势能的变化由重力做功决定，对于合力做功可以由动能变化来确定．7、AC【解题分析】

A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A正确；B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B错误；C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C正确；D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D错误．8、AB【解题分析】A、任取一摩托车,设圆锥壁和水平面的夹角为,圆锥壁对摩托车的支持力为F,摩托车的运行轨道半径为r,则在竖直方向上有,计算得出由于两摩托车质量相等，所以力F也相等，故A对B、根据水平方向上有:，角度和力F都相等，所以两摩托车运动的加速度也是相等的,故B对；C、根据由于运动的半径不相等，所以运动的周期也不相等，故C错；D、根据，则半径大的速度也大，所以摩托车A的线速度大小大于摩托车B的线速度大小故D错；故选AB点睛：摩托车靠重力和支持力的合力提供向心力,结合平行四边形定则求出支持力,从而比较大小.根据牛顿第二定律得出线速度、角速度、周期的表达式,从而比较大小.9、BD【解题分析】

电势-位置图像的斜率是电场强度，通过分析场强的大小和方向解决问题。【题目详解】A．图线的斜率大小的绝对值等于电场强度大小，由几何知识得，在OB间，图线的斜率大小的绝对值先增大后减小，则场强先增大后减小，A错误；B．在OB间，电势一直降低，根据沿着电场线方向电势降低可知场强方向没有发生变化，故B正确；C．由题图乙可知从O点到B点，电势逐渐降低，若一负电荷从O点运动到B点，电场力做负功，则其电势能逐渐增大，故C错误；D．电场方向沿x轴正方向，若从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，其受到的电场力方向沿x轴正方向，正电荷将做加速运动，故D正确。【题目点拨】从函数的角度去理解图像的斜率物理含义，通过电势的定义判断正负电荷在不同电势处电势能的变化。10、BD【解题分析】A、B、若以速度2v1水平抛出小球，小球将落水平面上，下落的高度与小球落在斜面底端时相等，而平抛运动的时间是由下落的高度决定的，所以落地时间等于t1．故A错误，B正确．C、D、以速度v1水平抛出小球，小球将落斜面上，则有，设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为α，则得，可得tanα=2tanθ，与小球的初速度无关，所以若以速度水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为α，速度方向与v同向，故C错误，D正确．故选BD.【题目点拨】本题是对平抛运动规律的考查，要知道平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，当小球落斜面上时竖直分位移与水平分位移之比等于斜面倾角的正切．11、ABC【解题分析】

C．A、B两物体相比，B物体所需要的向心力较大，当转速增大时，B先有滑动的趋势，此时B所受的静摩擦力沿半径指向圆心，A所受的静摩擦力沿半径背离圆心，故C正确；AB．当刚要发生相对滑动时，以B为研究对象，有以A为研究对象，有联立可得故AB正确；D．若烧断绳子，则A、B的向心力都不足，都将做离心运动，故D错误．故选ABC.12、AD【解题分析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、自由落体，1【解题分析】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体运动的时间，结合水平位移求出A球离开桌面的初速度．解：两球恰好在位置4相碰，说明A球竖直方向的运动与B球相同，即A球竖直方向做自由落体运动，相邻两个球间的时间间隔T=两球相遇经历的时间等于B球自由落体运动的时间，t=3T=0.3s．因为水平方向上做匀速直线运动，有x=v0t．则初速度为：故答案为自由落体，1【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解．14、（1）①开关未断开②电阻箱阻值为零（2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对）1.2（1.0~1.4都算对）（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致）1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）【解题分析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力．（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）（3）【解题分析】（1）设水平转盘以角速度ω1匀速转动时，物块与转盘刚好要相对滑动，此