北京理工大附中2024届物理高一第二学期期末统考模拟试题含解析

北京理工大附中2024届物理高一第二学期期末统考模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、(本题9分)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷（上板正、下板负），与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地（电势为零），在两极板间有一点P，以C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度，表示P点的电势，表示静电计指针与竖直杆的偏角。若保持电容器上极板不动，将下极扳向上移动一小段距离至图中虚线位置，则下列判断正确的是（）A．C变大 B．增大 C．增大 D．E变大2、(本题9分)关于功率以下说法中正确的是（）A．据

可知，机器做功越多，其功率就越大B．据

可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据

可知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．根据

可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比3、(本题9分)关于加速度和速度的关系，下面说法正确的是（）A．加速度大，则速度也大B．速度变化量大，加速度也越大C．物体的速度变化越快，则加速度越大D．加速度为0，则速度一定为04、(本题9分)如图所示，两球的半径为R1、R2且远小于R，而球质量均匀分布，质量为m1、mA．GB．GC．GD．G5、(本题9分)如图所示，一重为G的物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右匀速运动一段距离x．在此过程中，重力G和恒力F对物块所做的功分别为（）A．0，FxcosαB．0，FxC．Gx，0D．Gxcosα，06、(本题9分)用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离x，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是（）A．W1>W2 B．W1<W2C．W1=W2 D．无法判断7、(本题9分)如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向bB．t=3s时金属杆的速率为3m/sC．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5WD．0~5s内通过R的电荷量为2.5C8、(本题9分)如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是A．如果，则小球能够上升的最大高度为B．如果，则小球能够上升的最大高度为RC．如果，则小球能够上升的最大高度为D．如果，则小球能够上升的最大高度为2R9、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．10、(本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定轴O转动，已知小球通过最高点P时速度为，不计一切阻力，则（）A．在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力B．小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为C．小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mgD．小球要到达最高点P点，最低点Q点最小的速度为11、(本题9分)如果在某电场中将电荷量为5.0×10－4C的正电荷，仅在静电力作用下由A点移到B点，静电力做功为2.0×10－3J，则()A．电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0×10－3JB．电荷在B点的电势能比在A点的电势能小2.0×10－3JC．A、B两点间电势差为－4VD．若在A、B两点间移动一个q＝1.0×10－4C的负电荷，电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功12、(本题9分)如图所示，用通过定滑轮的细绳拉动穿在光滑固定竖直杆上的滑块P，使滑块向上做匀速运动，此过程中，下列说法正确的是()A．拉细绳的力越来越大B．拉细绳的速度越来越大C．拉细绳的力做的功大于克服滑块重力做的功D．拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)下列实验步骤正确的是________A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______。（结果保留两位有效数字）(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为______。A．B．C．D．14、（10分）(本题9分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器的打点频率为50Hz。（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图所示，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为___________ms，打A、F两点的过程中小车的平均速度为___________ms，小车的加速度为___________（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力不变；得到多组数据后他应描给的图象是___________（填“a-M”还是“a-1三、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）如图所示，一根长的不可伸长的轻绳一端悬于O点，另一端竖直悬挂一质量为小物块，小物块距地面高度为。一颗质量为的子弹，以的水平速度射入木块并穿出，而物块恰好能在竖直面内做圆周运动（子弹射穿物块过程时间极短，）。求：(1)子弹从木块穿出后，木块获得的速度大小；(2)子弹落地时距O点正下方的水平距离。16、（12分）(本题9分)2017年2月22日上午，美国航天局宣布在距地球仅40光年的一颗小型恒星的周围发现了多达7颗大小与地球相似的系外行星，其中3颗已确定位于宜居带，很可能含有液态水，观测某行星的半径为R0，自转周期为T0，它有一颗卫星，轨道半径为R，绕行星公转周期为T．已知万有引力常量为G求：（1）该行星的平均密度为多大？（2）要在此行星的赤道上发射一颗人造同步卫星，则该人造卫星的轨道半径r为多大？17、（12分）(本题9分)一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m／s2的加速度加速上升的火箭中用弹簧秤称得重力为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍?

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、A【解题分析】

A．保持电容器上极板不动，将下极扳向上移动一小段距离，两板间距离减小，据知，电容器电容C增大。故A项正确；B．据A项分析知，电容器电容C增大；电容器所带电荷量不变，据知，电容器两板间电势差减小，则静电计指针与竖直杆的偏角减小。故B项错误；CD．电容器所带电荷量不变，两板间距离减小，据两板间的电场强度E不变；P点与下极板间距离减小，据电势差与电场强度关系知，P点与下极板间电势差减小，电容器下极板接地（电势为零），则P点的电势减小。故CD两项错误。2、D【解题分析】

A.P=W/t表明，功率不仅与物体做功的多少有关同时还与做功所用的时间有关，选项A不合题意B.P=Fv在该式中，当功率一定时，在一定阶段汽车的牵引力与速度成反比，选项B不合题意；C.据P＝W/t知，知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内做功的平均功率，C选项不合题意；D.据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，选项D符合题意．3、C【解题分析】

A加速度越大，速度变化越快，速度不一定大．故A错误．B速度变化量大，即△v大，由加速度公式，a=△v/△t，时间不一定，则加速度不一定大．故B错误．C、物体的速度变化越快，则加速度一定越大．故C正确；D加速度为零时，速度不一定为零，比如匀速直线运动，加速度为零，速度不为零．故D错误．点评：加速度描述物体速度变化的快慢，加速度越大，速度变化越快．加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量．加速度与速度不一定相同．加速度为零时，速度不一定为零．加速度越来越小，速度可能越来越大．4、D【解题分析】根据万有引力定律得，F=Gm点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的公式，知道万有引力定律的适用条件，适用于质点间的万有引力，或均匀球体间的引力，对于均匀球体间的引力，距离为两球心间的距离．5、A【解题分析】由功的公式可得恒力做功为：W=Fxcosα，因重力的方向与位移的方向垂直，所以重力做功为0，故选A正确。点睛：本题考查功的公式，在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角。6、C【解题分析】

物体沿力的方向运动，根据，两次做功中的F、x、α均相同，所以两次F做功相同，即。故选C。7、BD【解题分析】

A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；B．由图可知，t=3s时，电压表示数为则有得由公式得故B正确；C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有得此时F的瞬时功率为故C错误；D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为通过R的电荷量为故D正确。故选BD。8、ABD【解题分析】

A、当v0，根据机械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度为时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为．故A正确．B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，则小球能够上升的最大高度为R．故B正确．C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v1．则在最高点，有mg＝m从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得：，解得v1，所以v0时，小球不能上升到圆轨道的最高点，会脱离轨道，在最高点的速度不为零．根据，知最大高度h．故C错误．D、当，由上分析知，上升的最大高度为1R．故D正确．故选ABD．9、AD【解题分析】

根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由知：，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．【题目点拨】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。10、AC【解题分析】

A.向心力，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高点P受到向上的弹力，根据牛顿第三定律：轻杆受到小球对它的向下的弹力，故A正确。B.小球从P到Q的过程，根据动能定理得：，解得：，则小球在Q点向心力为，对于Q点的小球：解得：。所以：小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为，故B错误。C.在P点：，解得：，所以小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg，故C正确。D.小球要恰好到达最高点P点速度为零，根据动能定理得：，解得：，故D错误。11、BD【解题分析】

由A点移到B点电场力做正功，电荷的动能增加．故A错误；电场力做正功，电荷的电势能减小，电场力做功为2.0×10-3J，B点电势能比在A点的电势能小2.0×10-3J．故B正确；A、B两点间的电势差，选项C错误；在A、B两点间移动1.0×10-4C的负电荷时，A、B间的电势差不变．则电场力做功为WAB′=q′UAB=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J．

即电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功，故D正确．故选BD．【题目点拨】本题要抓住电场中两点间的电势差由电场中两点的位置决定，与移动的试探电荷无关．知道电场力做正功，电势能减小，动能变大．12、AD【解题分析】A．设细绳与竖直方向的夹角为，滑块向上做匀速运动，细绳拉力沿竖直向上的分力等于重力，，增大，拉力F增大，故A正确；B．将滑块向上的速度v沿绳子和垂直绳子分解，沿绳子方向的分速度为vcos，增大，拉细绳的速度越来越小，故B错误；C．因为滑块匀速运动，合外力做功为零，拉细绳的力做的功等于克服滑块重力做的功，拉细绳的力的功率等于克服滑块重力做功的功率，故C错误，D正确；故选AD．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、BDE1.3C【解题分析】

(1)[1]．AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故A错误，E正确；

B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，应拿走砂桶，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；

C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，获取多组实验数据，故D正确；

故选BDE。

(2)[2]．由于两计数点间还有两个点没有画出，故T=0.06s，由△x=aT2可得(3)[3]．由牛顿第二定律得2F=m