北京市西城區(qū)北京市第四中學(xué)2024屆高一物理第二學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測(cè)試題含解析

北京市西城區(qū)北京市第四中學(xué)2024屆高一物理第二學(xué)期期末復(fù)習(xí)檢測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，以下說(shuō)法正確的是()A．速度和加速度均不變B．速度不變，加速度為零C．速度和加速度均改變D．速度改變，加速度不變2、如圖所示，兩小球從斜面的頂點(diǎn)先后以不同的初速度向右水平拋出，在斜面上的落點(diǎn)分別是a和b，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于兩小球的判斷正確的是(

)A．落在b點(diǎn)的小球飛行過(guò)程中速度變化快B．落在a點(diǎn)的小球飛行過(guò)程中速度變化大C．小球落在a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度方向不同D．兩小球的飛行時(shí)間均與初速度成正比3、(本題9分)小船橫渡一條兩岸平行的河流，水流速度與河岸平行，船相對(duì)于水的速度大小不變，船頭始終垂直指向河岸，小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。則小船在此過(guò)程中（）A．無(wú)論水流速度是否變化，這種渡河耗時(shí)最短B．越接近河中心，水流速度越小C．各處的水流速度大小相同D．渡河的時(shí)間隨水流速度的變化而改變4、(本題9分)當(dāng)某一電容器的電壓是40V時(shí)，它所帶電量是0.2C，若它的電壓降到20V時(shí)，則()A．電容器的電容減少一半B．電容器的電容不變C．電容器帶電量不變D．電容器帶電量增加為原來(lái)的兩倍5、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端固定在轉(zhuǎn)軸O，現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，P為圓周的最高點(diǎn)，若小球通過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為，忽略摩擦阻力和空氣阻力，則以下判斷正確的是（）．A．小球不能到達(dá)P點(diǎn)B．小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于C．小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向上的彈力D．小球能到達(dá)P點(diǎn)，且在P點(diǎn)受到輕桿向下的彈力6、(本題9分)如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，且分別與跨過(guò)定滑輪的輕繩連接（不計(jì)繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦），在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．物體A也做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．物體A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．繩子對(duì)物體A的拉力等于物體A的重力D．繩子對(duì)物體A的拉力大于物體A的重力7、小船在靜水中的航速為2m/s，河水的流速為1.5m/s。若小船渡河的最短時(shí)間為100s。下列說(shuō)法正確的是A．河的寬度為200mB．當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船到達(dá)對(duì)岸的位置與出發(fā)點(diǎn)間的距離為250mC．小船船頭方向與河岸成某一角度進(jìn)行渡河時(shí)，船的實(shí)際速度可以達(dá)到3.5m/sD．小船船頭方向與河岸成30°角渡河時(shí)，渡河的時(shí)間為200s8、(本題9分)如圖為過(guò)山車以及軌道簡(jiǎn)化模型，不計(jì)一切阻力，以下判斷正確的是A．過(guò)山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．過(guò)山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于失重狀態(tài)C．過(guò)山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于D．過(guò)山車在斜面h＝3R高處由靜止滑下通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小等于其重力9、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的物體A和B，在同一高度處，A物體自由落下，B物體沿光滑斜面下滑，則它們到達(dá)地面時(shí)(斜面固定，空氣阻力不計(jì))A．速率不同，動(dòng)能不同B．B物體的速率大，動(dòng)能也大C．A、B兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能都守恒D．B物體重力所做的功比A物體重力所做的功多10、(本題9分)關(guān)于電容器的電容，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器所帶的電荷量越多，電容越大B．電容器兩極板間電壓越高，電容越大C．電容器不帶電時(shí)，電容也不為零D．電容是描述電容器儲(chǔ)存電荷能力的物理量11、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法中正確的是：（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度B．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度C．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度D．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度12、起重機(jī)將一重物由靜止豎直向上加速吊起，當(dāng)重物上升一定高度時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（）A．起重機(jī)拉力對(duì)重物所做的功等于重物機(jī)械能的增量B．起重機(jī)拉力對(duì)重物所做的功等于重物動(dòng)能的增量C．重物克服重力所做的功等于重物重力勢(shì)能的增量D．外力對(duì)重物做功的代數(shù)和等于重物動(dòng)能的增量二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置，如圖5所示．當(dāng)有不透光物體從光電門(mén)間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，所用的光電門(mén)傳感器可測(cè)的最短時(shí)間為0.01ms.將具有很好擋光效果的寬度為d＝3.8×10－3m的黑色磁帶水平貼在透明直尺上．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將直尺從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過(guò)光電門(mén)．某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示(表格中M為直尺質(zhì)量，g取9.8m/s2)．(1)從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度是利用vi＝求出的，請(qǐng)你簡(jiǎn)要分析該同學(xué)這樣做的理由是_____________________．(2)請(qǐng)將表格中的第5點(diǎn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整：①____________②____________.（保留兩位有效數(shù)字）(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_______________________.(4)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷下列ΔEk—Δh圖象中正確的是（______）A．B．C．D．14、（10分）(本題9分)某同學(xué)用以下器材,驗(yàn)證力的平行四邊形定則并測(cè)量橡皮筋的勁度系數(shù)：刻度尺、橡皮筋、裝有水的礦泉水瓶(總質(zhì)量為)、量角器和細(xì)線若干條,實(shí)驗(yàn)時(shí)始終沒(méi)有超過(guò)橡皮筋的彈性限度.a.將橡皮筋上端固定,下端系一段細(xì)線1,讓其自然下垂,用刻度尺測(cè)出橡皮筋的長(zhǎng)度為;b.將礦泉水瓶通過(guò)細(xì)線連接在橡皮筋下端,待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測(cè)出此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度;c.如圖所示,用另一根細(xì)線2的一端系在細(xì)線1與橡皮筋結(jié)點(diǎn)處,通過(guò)細(xì)線2的另一端將礦泉水瓶緩慢拉起,該過(guò)程中保持細(xì)線2與橡皮筋垂直,用量角器測(cè)得最終橡皮筋偏離豎直方向的夾角為,并用刻度尺測(cè)出此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度為.(1)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?則橡皮筋的勁度系數(shù)___________.(2)若滿足_____________.則說(shuō)明力的平行四邊形定則成立.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)質(zhì)量為m的汽車沿平直公路行駛，若發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為P。行駛過(guò)程中汽車所受的阻力恒定為f，求：（1）當(dāng)汽車的速度為v時(shí)，加速度a的大小；（2）能否讓汽車一直保持加速運(yùn)動(dòng)，使汽車速度無(wú)限增大？請(qǐng)說(shuō)明理由。16、（12分）(本題9分)有一個(gè)豎直放置的圓形軌道，半徑為R，由左右兩部分組成．如圖所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分BFA是粗糙的．現(xiàn)在最低點(diǎn)A給質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度v0，使小球沿軌道恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B，小球在B點(diǎn)又能沿BFA軌道回到點(diǎn)A，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg．求：（1）到達(dá)B點(diǎn)的速度（2）小球在A點(diǎn)的速度v0（3）在軌道BFA上克服摩擦力所做的功．17、（12分）(本題9分)如圖所示，為大型游樂(lè)設(shè)施環(huán)形座艙跳樓機(jī)。跳樓機(jī)由高度75m處自由下落到離地面30m的位置開(kāi)始以恒力制動(dòng)，已知跳樓機(jī)和人的總質(zhì)量m=4×103kg，重力加速度g=10m/s2.不計(jì)跳樓機(jī)與柱子間的摩擦力及空氣阻力.試求：（1）跳樓機(jī)的最大速度；（2）跳樓機(jī)在制動(dòng)過(guò)程中，所受制動(dòng)力的大?。唬?）跳樓機(jī)從開(kāi)始下落到著地經(jīng)歷的時(shí)間.

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和加速度的大小不變，方向時(shí)刻改變．所以速度和加速度均改變．故C正確，ABD錯(cuò)誤。2、D【解題分析】

兩個(gè)小球做的都是平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，物體的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是由豎直方向上下落的高度決定的．落地速度由高度和初速度共同決定，可列式進(jìn)行分析．【題目詳解】AB、平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度變化一樣快，b球運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)所以速度變化大，故AB錯(cuò)誤C、落在a點(diǎn)和b點(diǎn)的小球，由，而速度偏轉(zhuǎn)角應(yīng)有，由于，所以他們速度方向相同，故C錯(cuò)誤．D、落在a點(diǎn)和b點(diǎn)的小球，由，得，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t與v0成正比，D正確3、A【解題分析】

AD．由于船頭始終垂直指向河岸，這種渡河方式耗時(shí)最短，無(wú)論水流速度是否變化，渡河的時(shí)間不變，故A正確，D錯(cuò)誤；BC．從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是變化的，由于水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，故B、C錯(cuò)誤；故選A。4、B【解題分析】

AB．公式為電器的定義式，電容器的電容與其兩端的電壓以及所帶電荷量無(wú)關(guān)，故電容不變，A錯(cuò)誤B正確；CD．根據(jù)可知電容不變，U減半，則Q也減半，故CD錯(cuò)誤．故選B.5、C【解題分析】

AB．從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有帶入數(shù)據(jù)可得最高點(diǎn)速度對(duì)于輕桿，既可以提供向上的支持力也可以提供向下的拉力，所以無(wú)論多大的速度，只要能夠到達(dá)最高點(diǎn)都可以通過(guò)最高點(diǎn)，所以小球P能夠到達(dá)最高點(diǎn)，但是速度小于，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．CD．在P點(diǎn)受力可得說(shuō)明桿的支持力豎直向上，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】圓周運(yùn)動(dòng)合力提供向心力，輕桿模型和細(xì)線輕繩不同，輕桿的彈力不一定沿桿的方向，可以沿桿向外，也可以沿桿向內(nèi)，所以圓周運(yùn)動(dòng)只要能到達(dá)最高點(diǎn)，就可以通過(guò)．合力提供向心力，可以假設(shè)彈力方向?yàn)檎较蚺c重力方向相同，計(jì)算結(jié)果若為負(fù)，說(shuō)明與重力方向相反．6、D【解題分析】

AB、將B物體的速度vB進(jìn)行分解如圖所示,則vA=vBcosα,α減小,vB不變,則vA逐漸增大，說(shuō)明A物體向上做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤、B錯(cuò)誤；CD、設(shè)繩子對(duì)A的拉力大小為T(mén)，由牛頓第二定律T?mg=ma，可知繩子對(duì)A的拉力T>mg，則物體A處于超重狀態(tài)．故C錯(cuò)誤、D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】將B的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則判斷A的速度如何變化，從牛頓第二定律可知繩子對(duì)A的拉力與重力的關(guān)系．7、ABD【解題分析】

A.當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，，那么河寬d=vct=2×100m=200m，故A正確；B.當(dāng)小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，小船沿著水流方向的距離為s=vst=1.5×100=150m，那么到達(dá)對(duì)岸的位置與出發(fā)點(diǎn)間的距離；故B正確.C.船在靜水中的航速為2m/s，河水的流速為1.5m/s，那么當(dāng)小船船頭方向與河岸成某一角度進(jìn)行渡河時(shí)，船的實(shí)際速度最大值不大于3.5m/s，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)船船頭方向與河岸成30°角渡河時(shí)，船渡河的時(shí)間：；故D正確.8、CD【解題分析】

A．過(guò)山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，知速度大小變化，不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．在最低點(diǎn)時(shí)，乘客的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．在最高點(diǎn)，重力和軌道對(duì)車的壓力提供向心力，當(dāng)軌道對(duì)車的壓力為零時(shí)，速度最小，則得：所以過(guò)山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于，故C正確；D．過(guò)山車在斜面h=3R高處由靜止滑下到最高點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得；所以軌道對(duì)車的支持力為故D正確；9、AC【解題分析】試題分析：由于斜面光滑，B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功，所以AB的機(jī)械能都守恒，由機(jī)械能守恒可以判斷落地的速度和動(dòng)能．解：斜面光滑，B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功，所以AB的機(jī)械能都守恒，由于AB的初速度都是零，高度也相同，所以到達(dá)地面時(shí)，它們的動(dòng)能相同，由于它們運(yùn)動(dòng)的方向不一樣，所以只是速度的大小相同，即速率相同，由以上分析可知，故A、C正確，BD錯(cuò)誤．故選AC．【點(diǎn)評(píng)】此題是一道基礎(chǔ)性的題，考察了機(jī)械能守恒定律．判斷機(jī)械能是否守恒，可從以下兩點(diǎn)來(lái)判斷：一是只有重力（或系統(tǒng)內(nèi)彈力0做功，其它外力和內(nèi)力都不做功（或其它力做功的代數(shù)和為零）；二是物體間只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)和外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)化為其它形式的能．10、CD【解題分析】電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，電容器的電容是由電容器本身的性質(zhì)決定的，與電容器所帶電荷量及兩極板間的電壓無(wú)關(guān)；電容器的電容是定值，未充電時(shí)，電容保持不變，但不是零，CD正確．【題目點(diǎn)撥】電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無(wú)關(guān)，根據(jù)平行板電容器的決定式可知電容與兩極板的距離、正對(duì)面積有關(guān)．11、BC【解題分析】由知，第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，A對(duì)，BD錯(cuò)；第一宇宙速度也是能使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度，C對(duì)．12、ACD【解題分析】

AB.重物由靜止豎直向上加速吊起時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能均增加，機(jī)械能增加，根據(jù)功能原理知，起重機(jī)拉力對(duì)重物所做的功等于重物機(jī)械能的增量，故A正確，B錯(cuò)誤。C.由功能關(guān)系可知，重物克服重力所做的功等于重物重力勢(shì)能的增量，故C正確。D.由動(dòng)能定理知，外力對(duì)重物做功的代數(shù)和等于重物動(dòng)能的增量，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度，或者，當(dāng)時(shí)間很短時(shí)，平均速度近似等于瞬時(shí)速度;4.01M;4.02M;在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量，或者說(shuō)，在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能是守恒的C;【解題分析】

（1）[1]．瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度，故直尺上磁帶通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度可利用vi=求出．

（2）[2][3]．第5點(diǎn)速度為：從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間動(dòng)能的增加量為：△Ek＝Mv52?Mv12＝×M×(4.222?3.132)≈4.01M；從第5點(diǎn)到第1點(diǎn)間重力勢(shì)能的減小量為：△Ep=Mg△h5=M×9.8×0.41≈4.02M；（3）[4]．從表中數(shù)據(jù)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量．

（4）[5]．根據(jù)動(dòng)能定理可知：mg△h=△Eh，故△Eh一△h的圖象是直線，故C正確．

點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定