2023-2024學(xué)年北京市徐悲鴻中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市徐悲鴻中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)站在水平地面上的運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為500g的足球踢出后，某人觀測(cè)足球在空中的飛行情況，估測(cè)出上升最大高度為10m，在最高點(diǎn)速度為20m/s，g=10m/s2，則運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功約為A．100J B．50J C．150J D．無法計(jì)算2、(本題9分)如圖，甲乙兩顆質(zhì)量相等的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的軌道半徑分別為r甲、r乙，且r甲<r乙，它們的線速度大小分別為v甲、v乙，地球?qū)λ鼈兊囊Υ笮》謩e為F甲、F乙．下列關(guān)系正確的是（）A．B．v甲=v乙C．F甲<F乙D．F甲=F乙3、(本題9分)第一次通過實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確的測(cè)出引力常量的科學(xué)家是（）A．卡文迪許 B．伽利略 C．胡克 D．牛頓4、(本題9分)下列說法正確的是()A．牛頓對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測(cè)定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中B．20世紀(jì)的20年代建立了量子力學(xué)理論，它使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)C．開普勒第三定律=k,k為常數(shù)，與中心天體質(zhì)量無關(guān)D．地面上的人觀察高速飛行的火箭時(shí)，發(fā)現(xiàn)火箭里的時(shí)間變慢了；而火箭里的人觀測(cè)地面時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面的時(shí)間變快了5、(本題9分)下列器材中，屬于電容器的是（）A． B． C． D．6、(本題9分)對(duì)于質(zhì)量不變的物體，下列關(guān)于動(dòng)量的說法正確的是（）A．若物體的速度不變，動(dòng)量一定不變B．若物體的速率不變，動(dòng)量一定不變C．若物體動(dòng)能變化，動(dòng)量一定變化D．若物體動(dòng)量變化，動(dòng)能一定變化7、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b8、(本題9分)如圖在（0，y0）和（0，-y0）兩位置分別固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷．另一個(gè)帶電量為+q的點(diǎn)電荷從（-x0，0）位置以初速度v0沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．點(diǎn)電荷+q從（-x0，0）到（x0，0）的過程中只受電場(chǎng)力作用，下列描述其加速度a或速度v與位置x的關(guān)系可能正確的是（）A． B．C． D．9、(本題9分)如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小球，用絕緣細(xì)繩懸掛在同一點(diǎn)O處，保持靜止后懸線與豎直方向的夾角均為θ=45°，重力加速度為g，靜電力常量為k．則A．帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小B．帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小C．細(xì)繩的長(zhǎng)度D．細(xì)繩的長(zhǎng)度10、(本題9分)如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對(duì)接，右邊與一個(gè)足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為和?，F(xiàn)讓A以的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，之后與墻壁碰撞，碰撞的時(shí)間為，碰后的速度大小變?yōu)椋?dāng)A與B碰撞后立即粘在一起運(yùn)動(dòng)，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對(duì)A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_____A．重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C．精確測(cè)量出重物的質(zhì)量D．用手托穩(wěn)重物，釋放重物后，再接通電源（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_____。A．OA、AD和EG的長(zhǎng)度B．OC、BC和CD的長(zhǎng)度C．BD、CF和EG的長(zhǎng)度D．AC、BD和EC的長(zhǎng)度（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是_____A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過消除空氣阻力和摩擦阻力的影響來消除該誤差（4）某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機(jī)械能是否守恒，若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2﹣h圖象是圖中的哪一個(gè)_____。12、（10分）圖甲是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS力傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在圓盤上(未畫出),圓周軌道的半徑為r,力傳感器測(cè)定的是向心力F的大小，光電傳感器測(cè)定的是圓柱體的線速度v的大小，圖乙為實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的F-v,F-v2,F-v3三個(gè)圖象:(1)用實(shí)驗(yàn)探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.2m,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)及三個(gè)圖象，可得出向心力F和圓柱體速度v的定量關(guān)系式_____(2)為了研究F和r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持____不變(3)根據(jù)向心力公式以及上面的圖線可以推算出圓柱體質(zhì)量為_____kg.(保留兩位小數(shù))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）(本題9分)主席在講話中提到：科技創(chuàng)新、重大工程建設(shè)捷報(bào)頻傳，“慧眼”衛(wèi)星邀游太空。已知“慧眼”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星距地面的高度為h，運(yùn)動(dòng)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G。求∶(1)地球的質(zhì)量M；(2)地球的平均密度ρ。14、（14分）(本題9分)在水平地面的右端B處有一面墻，一小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，質(zhì)量m＝0.5kg，AB間距離s＝5m，如圖所示．小物塊以初速度v0＝8m/s從A向B運(yùn)動(dòng)，剛要與墻壁碰撞時(shí)的速度v1＝7m/s，碰撞后以速度v2＝6m/s反向彈回．重力加速度g取10m/s2.求：(1)小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時(shí)間t＝0.05s，碰撞過程中墻面對(duì)小物塊平均作用力F的大?。?5、（13分）(本題9分)如圖，長(zhǎng)L=0.2m的輕繩一端與質(zhì)量m=2kg的小球相連，另一端連接一個(gè)質(zhì)量M=1kg的滑塊，滑塊套在豎直桿上，與豎直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。現(xiàn)在讓小球繞豎直桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子與桿的夾角=60時(shí)，滑塊恰好不下滑。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大小；（2）滑塊與豎直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

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】運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做功轉(zhuǎn)化為球的初始機(jī)械能，從球飛出到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒可得：W=E初=mgh+mv2=0.5×10×10+×0.5×202=150J，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做功為150J．故選C2、A【解析】

AB．根據(jù)得，線速度因?yàn)閞甲＜r乙則v甲＞v乙，故A正確，B錯(cuò)誤．CD．地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力因?yàn)樾l(wèi)星的質(zhì)量相等，r甲＜r乙，則F甲＞F乙，故CD錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律公式，知道衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，得出線速度的表達(dá)式是關(guān)鍵．3、A【解析】

牛頓在推出萬有引力定律的同時(shí)，并沒能得出引力常量G的具體值，G的數(shù)值于1789年由卡文迪許利用他所發(fā)明的扭秤得出，BCD錯(cuò)誤，A正確．4、B【解析】

A、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中,卡文迪許對(duì)引力常量G進(jìn)行了準(zhǔn)確測(cè)定,故A錯(cuò)；B、20世紀(jì)的20年代建立了量子力學(xué)理論,它使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng),故B正確；C、由公式可知，所以和中心天體的質(zhì)量有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論可知地面上的人觀察高速飛行的火箭時(shí)，發(fā)現(xiàn)火箭里的時(shí)間變慢了；而火箭里的人觀測(cè)地面時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面的時(shí)間也變慢了,故D錯(cuò)；綜上所述本題答案是：B【點(diǎn)睛】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答,記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可.5、C【解析】

A．這是兩個(gè)干電池，故A錯(cuò)誤；B．這是一個(gè)電池，故B錯(cuò)誤；C．這是一個(gè)電容器，故C正確；D．這是一個(gè)電阻箱，故D錯(cuò)誤。故選C。6、AC【解析】

A.因?yàn)樗俣仁鞘噶?，速度不變，即大小和方向都不變，由可知，?dòng)量是不變的，故A正確。B.因?yàn)樗俣仁鞘噶浚俾什蛔?，即速度的大小不變，但是方向可能變化，因?yàn)閯?dòng)量是時(shí)矢量，速度的方向變化，動(dòng)量也變化，故B錯(cuò)誤。C.因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)能變化了，說明速度的大小變化，所以動(dòng)量也一定變化，故C正確。D.因?yàn)閯?dòng)量是矢量，動(dòng)量變化，可能是速度的方向變化，而大小不變，因?yàn)閯?dòng)能是標(biāo)量，速度的方向變化而大小不變，動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤。7、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.8、ABC【解析】等量同種正電荷連線中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，從中點(diǎn)沿連線中垂線往外場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小（不是均勻變化），且方向從中點(diǎn)沿中垂線往外．則粒子運(yùn)動(dòng)后從(－x0，0)到原點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力（加速度）可能一直減小到0（不均勻變化），也可能先增大后減小到0；從原點(diǎn)到(x0,0)的過程中電場(chǎng)力（加速度）可能一直增大（不均勻變化），也可能先增大后減?。伊Γ铀俣龋┑姆较蚺c上一段力（加速度）的方向相反，均是從中點(diǎn)沿中垂線向外．A：A圖中加速度隨位置均勻變化，故A項(xiàng)不可能．B：B圖中加速度方向不變，故B項(xiàng)不可能．C：速度時(shí)間圖象的切線斜率表示加速度，C圖中加速度不變，故C項(xiàng)不可能．D：D圖中加速度先減小到0再反向增大，故D項(xiàng)可能．本題選不可能的，答案是ABC．9、AC【解析】

AB．設(shè)右側(cè)小球所受電場(chǎng)力為F，對(duì)右側(cè)小球受力分析，由平衡條件可得：、，解得：；據(jù)可得，帶電小球A在B處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。蔄項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤．CD．設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，據(jù)庫侖定律可得：，解得：．故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．10、AC【解析】試題分析：設(shè)水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時(shí)無能量損失，A將以速度水平向右運(yùn)動(dòng)，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯(cuò)誤。設(shè)碰撞后A、B的共同速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得，解得，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了求作用力、高度問題，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律即可正確解題。二、實(shí)驗(yàn)題11、ABBBB【解析】

第一空.A、重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，這樣能減少空氣阻力的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，A正確；B、為了減小紙帶與限位孔之間的摩擦，圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線，兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，B正確；C、因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中比較的是mgh、12D、因?yàn)榧垘н\(yùn)動(dòng)過程很短暫，釋放重物前，應(yīng)先接通電源，否則打出的點(diǎn)跡過少，影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，D錯(cuò)誤。第二空.要能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需求解出一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的速度，和從O點(diǎn)到該點(diǎn)的距離，而在計(jì)算計(jì)時(shí)點(diǎn)的速度時(shí)，是利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中某一段的中間時(shí)刻的速度等于該段的平均速度來求解的。A、當(dāng)知道OA、AD和EG的長(zhǎng)度時(shí)，無法算出任何一點(diǎn)的速度，A錯(cuò)誤；B、當(dāng)知道OC、BC和CD的長(zhǎng)度時(shí)，能求出C點(diǎn)的速度，從求出O到C點(diǎn)的動(dòng)能變化量，知道OC的長(zhǎng)度，可以求出O到C重力勢(shì)能的變化量，可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒，B正確；C、當(dāng)知道BD、CF和EG的長(zhǎng)度，無法算出任何一點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)知道AC、BD和EC的長(zhǎng)度，無法算出任何一點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤；第三空.實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量