清華大學(xué)中學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)能力診斷性測(cè)試2024年物理高一第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度不同，已知內(nèi)外軌道平面與水平的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于gRtanA．內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mgD．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mg2、(本題9分)如圖所示，半圓形的光滑固定軌道槽豎直放置，質(zhì)量為m的小物體由頂端從靜止開始下滑，則物體經(jīng)過槽底時(shí)，對(duì)槽底的壓力大小為A．2mg B．3mg C．mg D．5mg3、(本題9分)如圖所示，桌子放于水平地面上，桌面高為h2.一質(zhì)量為m的小球處于桌面上方h1高處的a點(diǎn).若以桌面為參考平面，重力加速度為g，小球從a點(diǎn)下落到地面上的c點(diǎn)，下列說法正確的是A．小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能為mg(B．小球在桌面b處的重力勢(shì)能為mgC．小球從a點(diǎn)下落至c點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少mg(D．小球從a點(diǎn)下落至c點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少mg4、(本題9分)在靜電場(chǎng)中，將一電子從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，則A．電子的動(dòng)能一定增加B．A點(diǎn)電勢(shì)一定小于B點(diǎn)電勢(shì)C．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定是由A點(diǎn)指向B點(diǎn)D．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定是由B點(diǎn)指向A點(diǎn)5、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個(gè)重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦阻力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地回到同它開始時(shí)相同高度的點(diǎn)，決不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)。這說明小球在運(yùn)動(dòng)過程中有一個(gè)“東西”是不變的，這個(gè)“東西”應(yīng)是A．重力 B．速度C．加速度 D．機(jī)械能6、如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，A．三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最低B．帶電粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)的大C．帶電粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)的大D．帶電粒子在R點(diǎn)的加速度方向垂直于等勢(shì)面b7、(本題9分)如圖所示，為轎車中的手動(dòng)變速桿，若保持發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率不變，將變速桿推至不同擋位，可獲得不同的運(yùn)行速度，從“1”～“6”擋速度增大，R是倒車擋．某型號(hào)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，在水平路面上行駛的最大速度可達(dá)180km/h．假設(shè)該轎車在水平路面上行駛時(shí)所受阻力恒定，則該轎車（）A．以最大牽引力爬坡，變速桿應(yīng)推至“1”擋B．以最大牽引力爬坡，變速桿應(yīng)推至“6”擋C．以額定功率在水平路面上以最大速度行駛時(shí)，其牽引力為1200ND．以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為60kW8、(本題9分)如圖所示，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中（）A．小球的機(jī)械能保持不變B．小球受的合力對(duì)小球不做功C．水平拉力F的瞬時(shí)功率逐漸減小D．小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大9、如圖，長為L的水平傳送帶以速度2v勻速運(yùn)動(dòng).將一質(zhì)量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端時(shí)，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.下列表達(dá)式正確的是（

）A． B． C． D．10、如圖所示，傾角為37°的傳送帶以2m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)現(xiàn)將一質(zhì)量為2kg的小木塊，從傳送帶的底端以v0＝4m/s的初速度，沿傳送帶運(yùn)動(dòng)方向滑上傳送帶。已知小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，傳送帶足夠長，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取gA．物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1.2sB．物塊發(fā)生的位移大小為1.6mC．物塊與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為6.4JD．摩擦力對(duì)小木塊所做功為12.8J二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）如圖甲為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=0.2kg，圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，紙帶上各點(diǎn)是打下的實(shí)際點(diǎn)，從開始下落的起點(diǎn)0點(diǎn)至B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=___________J，此運(yùn)動(dòng)過程中重物動(dòng)能的增加量△Ek=_________J，由多次實(shí)驗(yàn)表明重物動(dòng)能的增加量小于重物重力勢(shì)能的減少量△Ep，分析其原因可能是___________。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為_________，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測(cè)得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80m/，試驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）一輛質(zhì)量5t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW，汽車從靜止開始以加速度a＝1m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車受的阻力為車重的0.06倍，g取10m/s2，求：(1)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間t(2)汽車開始運(yùn)動(dòng)后第5s末的瞬時(shí)功率(3)汽車的最大速度υm14、（14分）如圖所示，一質(zhì)量M=4kg的小車靜置于光滑水平地面上，左側(cè)用固定在地面上的銷釘擋住。小車上表面由光滑圓弧軌道BC和水平粗糙軌道CD組成，BC與CD相切于C，圓弧BC所對(duì)圓心角θ＝37°，圓弧半徑R=2.25m，滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.48。質(zhì)量m=1kg的小物塊從某一高度處的A點(diǎn)以v0＝4m/s的速度水平拋出，恰好沿切線方向自B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，最終與小車保持相對(duì)靜止。取g＝10m/s2，sin37°=0.6，忽略空氣阻力，求:（1）A、B間的水平距離；（2）物塊通過C點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)物體的支持力；（3）物塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量。15、（13分）(本題9分)如圖所示，半徑R=0.1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x=1m．質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊1放在半圓形軌道末端的B點(diǎn)，另一質(zhì)量也為m=0.1kg的小滑塊1，從A點(diǎn)以m/s的初速度在水平面上滑行，兩滑塊相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道．已知滑塊1與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．取重力加速度．兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)．求(1)碰后瞬間兩滑塊共同的速度大小v；(1)兩滑塊在碰撞過程中損失的機(jī)械能；(3)在C點(diǎn)軌道對(duì)兩滑塊的作用力F．

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

火車以某一速度v通過某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由圖可以得出F合=mgtanθ（θ為軌道平面與水平面的夾角）支持力N=合力等于向心力，故mg解得v=AB.由上面分析可知，當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于gRtanC.這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mgcosD.這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mgsin2、B【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理得：得：根據(jù)牛頓第二定律得：則：．A.2mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.3mg，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.5mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3、C【解析】桌面為零勢(shì)能參考面，小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能為mgh1，小球在桌面b處的重力勢(shì)能為零，故AB錯(cuò)誤；小球從a點(diǎn)下落至c點(diǎn)的過程中，重力做功為W=mg(h4、B【解析】

A、將一電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，若只受電場(chǎng)力作用，動(dòng)能一定增加；若還有其它力作用，其他力對(duì)其做功，動(dòng)能不一定增加，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD、將一電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做了正功，說明點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)一定比點(diǎn)所在等勢(shì)面的電勢(shì)高，并非電場(chǎng)線的方向就是由指向，故選項(xiàng)B正確，C、D錯(cuò)誤。5、D【解析】

A．在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，小球所受重力不變；在有阻力的情況下，小球不能回到原來的高度；無阻力情況下，小球能回到原來高度；這說明伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中尋求的不變量不是重力．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．BC．在伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從一個(gè)斜面到另一個(gè)斜面，小球運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小，小球在傾角不同的斜面上加速度不同；所以不變的“東西”不是速度也不是加速度．故BC項(xiàng)錯(cuò)誤．D．伽利略斜面實(shí)驗(yàn)中，如果空氣阻力和摩擦阻力小到可以忽略，在小球運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒；所以不變的“東西”是機(jī)械能．故D項(xiàng)正確．6、BD【解析】

A.負(fù)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)；作出電場(chǎng)線，根據(jù)軌跡彎曲的方向和負(fù)電荷可知，電場(chǎng)線向上，故c點(diǎn)電勢(shì)最高；故A錯(cuò)誤.B.利用推論：負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，知道P點(diǎn)電勢(shì)能大；故B正確.C.只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，故帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在Q點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和；故C錯(cuò)誤.D.帶電質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)的受力方向沿著電場(chǎng)線的切線方向，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，故質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)的加速度方向與等勢(shì)面垂直；故D正確.7、AC【解析】AB、根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系P=Fv可知，當(dāng)速度最小時(shí)，牽引力最大，變速桿應(yīng)推至“1”擋，故A正確，B錯(cuò)誤；C、在額定功率下以最高速度行駛時(shí)，，故C正確；D、以54km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為，故D錯(cuò)誤；故選AC．【點(diǎn)睛】根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系P=Fv判斷轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至的檔位，在額定功率下以最高速度行駛時(shí)．8、BD【解析】試題分析：由于以恒定速率從A到B，說明動(dòng)能沒變，由于重力做負(fù)功，拉力不做功，所以外力F應(yīng)做正功．因此機(jī)械能不守恒A錯(cuò)，B對(duì)．因?yàn)樾∏蚴且院愣ㄋ俾蔬\(yùn)動(dòng)，即它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn)．設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ，則（F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上）得而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ，所以水平力F的瞬時(shí)功率是即顯然，從A到B的過程中，θ是不斷增大的，所以水平拉力F的瞬時(shí)功率是一直增大的，C錯(cuò)D對(duì)．考點(diǎn)：動(dòng)能定理、功率點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理，通過功率公式分析瞬時(shí)功率的大小問題，本題綜合程度較高，屬于難題9、AD【解析】

物塊運(yùn)動(dòng)過程中，只有摩擦力對(duì)它做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：摩擦力對(duì)物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯(cuò)誤；由于物塊與傳送帶間有相對(duì)位移，設(shè)物塊加速度的時(shí)間為t；則；；故，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD。10、AB【解析】

AB.第一階段：根據(jù)牛頓第二定律mg得a1x所用時(shí)間為t傳送帶位移為x劃痕為Δ第二階段mg得a2x所用時(shí)間為t傳送帶位移為x劃痕為Δ由以上分析可知，物體運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t=物體的總位移x=故AB正確；CD.產(chǎn)生總熱量為Q=μmg摩擦力第一階段做負(fù)功，第二階段做正功，摩擦力對(duì)小木塊所做功為W=-μmg故CD錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、1.54（1.51-1.56均可）1.48（1.45-1.49均可）存在空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦（答出一項(xiàng)即可）【解析】

第一空.從開始下落的起點(diǎn)O點(diǎn)至B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=mghB=0.2×9.8×0.785J=1.54J；第二空.打B點(diǎn)時(shí)的速度；此運(yùn)動(dòng)過程中重物動(dòng)能的增加量△Ek=；第三空.重物動(dòng)能的增加量△Ek小于重物重力勢(shì)能的減少量△Ep，分析其原因可能是存在空氣阻力或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦.12、40【解析】

（1）[1]打B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數(shù)值解得：f=40Hz．【點(diǎn)睛】本題主要考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)、紙帶數(shù)據(jù)分析．解決這類問題的關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度、整個(gè)過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)10s(2)40kW(3)26.67m/s;【解析】

（1）勻加速過程，由牛頓第二定律得：勻加速的最大速度：勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：（2）5s末汽車的速度：汽車的瞬時(shí)功率：（3）