2023-2024學(xué)年北京市重點(diǎn)中學(xué)物理高一下期末綜合測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市重點(diǎn)中學(xué)物理高一下期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的三個(gè)相距很近的等勢(shì)面（K、M之間無(wú)電荷）。一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，只受電場(chǎng)力作用，沿a→b→c→d→e軌跡運(yùn)動(dòng)。已知電勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．此粒子帶負(fù)電B．粒子在bc段做加速運(yùn)動(dòng)C．粒子在c點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最小D．粒子通過(guò)b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等2、(本題9分)如圖所示，半徑為R的大圓環(huán)通過(guò)細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在大環(huán)上，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，不計(jì)一切摩擦，以大環(huán)底所在的水平面為參考平面，重力加速度為g，則小環(huán)（）A．在任何位置的機(jī)械能為mgRB．在任一直徑兩端的機(jī)械能之和為5mgRC．在任一直徑兩端的勢(shì)能之和為3mgRD．在任一直徑兩端的動(dòng)能之和為2mgR3、2019年1月，我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸，在探測(cè)器“奔向”月球的過(guò)程中，用h表示探測(cè)器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描F隨h變化關(guān)系的圖像是A． B． C． D．4、(本題9分)原來(lái)靜止的兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量之比為m1：m2=1：1．當(dāng)合外力使它們獲得相等的動(dòng)能時(shí)，它們速度大小之比v1：v2等于（）A．1：1 B．1：l C．2：1 D．1：25、(本題9分)如圖所示，在光滑的水平地面上有一輛平板車，車的兩端分別站著人A和B，A的質(zhì)量為mA，B的質(zhì)量為mB，mA>mB.最初人和車都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在，兩人同時(shí)由靜止開(kāi)始相向而行，A和B對(duì)地面的速度大小相等，則車()A．向左運(yùn)動(dòng)B．左右往返運(yùn)動(dòng)C．向右運(yùn)動(dòng)D．靜止不動(dòng)6、(本題9分)兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運(yùn)動(dòng)，球在前，球在后、、、，當(dāng)球與球發(fā)生碰擅后，、兩球的速度可能為（）A．、B．、C．、D．、7、(本題9分)用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．則下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力可以為0B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0C．小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度是D．小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子張力可以為3mg8、(本題9分)“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器到達(dá)月球附近時(shí)，先在100km高的圓軌道環(huán)月運(yùn)行，之后經(jīng)歷了環(huán)月變軌后開(kāi)始實(shí)施動(dòng)力下降，速度逐步降低。在距月面100m處開(kāi)始懸停，自主避障后緩速下降并著陸在月球背面。若已知引力常量G，月球的半徑R及下列數(shù)據(jù)，可求得月球質(zhì)量的是（）A．“嫦娥四號(hào)”在100km高的環(huán)月圓軌道運(yùn)行時(shí)的速度B．“嫦娥四號(hào)”在100km高的環(huán)月圓軌道運(yùn)行時(shí)的周期C．“嫦娥四號(hào)”實(shí)施動(dòng)力下降時(shí)的加速度D．“嫦娥四號(hào)”在100m高處懸停時(shí)受到的重力9、(本題9分)導(dǎo)體a、b的伏安特性曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．兩導(dǎo)體的電阻Ra>RbB．兩導(dǎo)體的電阻Ra<RbC．若將兩導(dǎo)體串聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>PbD．若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>Pb10、如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜置在光滑水平桌面上，它通過(guò)輕繩和輕質(zhì)滑輪懸掛著質(zhì)量為3m的物塊B，由靜止釋放物塊、B后(重力加速度大小為g)()A．相同時(shí)間內(nèi)，A、B運(yùn)動(dòng)的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細(xì)繩的拉力為35D．當(dāng)B下落高度h時(shí)，速度為6gh二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖所示的裝置，還備有下列器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、細(xì)砂、刻度尺．他們稱得滑塊的質(zhì)量為M、砂和小桶的總質(zhì)量為m，當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小桶時(shí)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，要完成該實(shí)驗(yàn)，則：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是_____實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線的拉力與砂和小桶的總重力大小基本相等，砂和小桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_____．(2)在(1)問(wèn)的基礎(chǔ)上，讓小桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出該兩點(diǎn)的間距為L(zhǎng)、打下該兩點(diǎn)時(shí)滑塊的速度大小為v1、v2(v1<v2)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，寫出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的動(dòng)能定理表達(dá)式：________(用題中所給的字母表示)．12、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況及功能關(guān)系（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙袋、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的有___。（填選項(xiàng)代號(hào)）A．交流電源B．直流電源C．刻度尺D．秒表（2）部分使用步驟如下：A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過(guò)限位孔B．接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后釋放小車C．將紙帶與小車尾部相連，小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附進(jìn)D．打點(diǎn)完畢，關(guān)閉電源，更換紙帶，重復(fù)操作，打出多條紙帶上述步驟的正確順序是_____（用字母填寫）（3）從打出的紙帶中選出了一條理想紙帶，紙帶上點(diǎn)跡清晰，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率是50Hz．如圖所示，O、A、B、C、D是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T=__s；打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度大小為vB=__m/s．小車的加速度a=____m/s2。（4）斜面傾角=37，小車的質(zhì)量為0.2kg，從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B到D的過(guò)程中，小車機(jī)械能的減小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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)如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖，滑梯的斜面段長(zhǎng)度L=5.0m，傾角θ=37°，水平段與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離，停在滑道上。已知小朋友質(zhì)量為20kg，小朋友與滑梯軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，不計(jì)空氣阻力。已知，。(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿滑梯下滑時(shí)所受摩擦力的大小;(2)滑到斜面底端時(shí)的速度大小;(3)滑行的路程。14、（14分）如圖所示，長(zhǎng)木板質(zhì)量M=3kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，質(zhì)量為m=1kg的物塊A，右端放著一個(gè)質(zhì)量也為m=1kg的物塊B，兩物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4，AB之間的距離L=6m，開(kāi)始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)物塊A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10m/s1．（1）.為使物塊A與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，F(xiàn)至少為多少？（1）.若F=8N，求物塊A經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與B相撞，假如碰撞過(guò)程時(shí)間極短且沒(méi)有機(jī)械能損失，則碰后瞬間A、B的速度分別是多少？15、（13分）(本題9分)如圖所示，圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的圓周，B點(diǎn)離地面的高度h=0.8m，該處切線是水平的，一質(zhì)量為m=100g的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道下滑（不計(jì)小球與軌道間的摩擦及空氣阻力），小球從B點(diǎn)水平飛出，最后落到水平地面上的D點(diǎn)．已知小物塊落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離為x=4m，重力加速度為g=10m/s1．求：（1）圓弧軌道的半徑（1）小球滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力．

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、D【解析】

由圖知，粒子軌跡向左彎曲，則帶電粒子所受電場(chǎng)力大體向左。電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且指向低電勢(shì)，電場(chǎng)線的分布大致向左，則可知粒子帶正電。故A錯(cuò)誤。bc段力與速度方向夾角大于90度；故粒子做減速運(yùn)動(dòng)；故B錯(cuò)誤。b→c動(dòng)能減小，根據(jù)能量守恒，電勢(shì)能增加，c點(diǎn)電勢(shì)能最大；故C錯(cuò)誤；bd在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)能相等，則動(dòng)能相等，故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】本題是軌跡問(wèn)題，首先根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受的電場(chǎng)力方向，畫(huà)電場(chǎng)線是常用方法。2、D【解析】

質(zhì)量為m的小環(huán)從大環(huán)的最高處由靜止滑下過(guò)程中，以大環(huán)底所在的水平面為參考平面，小環(huán)在任何位置機(jī)械能守恒為2mgR，在任一直徑兩端的機(jī)械能之和為4mgR，在任一直徑兩端的勢(shì)能之和為2mgR，在任一直徑兩端的動(dòng)能之和為2mgR，故ABC錯(cuò)誤，D正確。3、D【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力定律可得：，h越大，F(xiàn)越小，故選項(xiàng)D符合題意；4、C【解析】

原來(lái)靜止的兩個(gè)物體，它們獲得相等的動(dòng)能時(shí)動(dòng)能相等，根據(jù)動(dòng)能公式求出結(jié)果?！驹斀狻坑深}意知：EK=12m1v12=12m2v22，根據(jù)它們的質(zhì)量之比為m【點(diǎn)睛】本題考查的是動(dòng)能定理的應(yīng)用，應(yīng)掌握動(dòng)能的計(jì)算公式。5、A【解析】

兩人與車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，開(kāi)始時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量為零，兩人與大小相等的速度相向運(yùn)動(dòng)，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量，AB的總動(dòng)量方向與A的動(dòng)量方向相同，即向右，要保證系統(tǒng)動(dòng)量守恒，系統(tǒng)總動(dòng)量為零，則小車應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤．6、AB【解析】?jī)汕蚺鲎策^(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以兩球的初速度方向?yàn)檎较?如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動(dòng)量守恒定律得:解得速度為如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞：由機(jī)械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB對(duì)；CD錯(cuò)；故AB正確點(diǎn)睛：兩球碰撞過(guò)程,系統(tǒng)不受外力,故碰撞過(guò)程系統(tǒng)總動(dòng)量守恒;碰撞過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能可能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律,碰撞后的系統(tǒng)總動(dòng)能應(yīng)該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動(dòng)能;同時(shí)考慮實(shí)際情況,碰撞后A球速度不大于B球的速度.7、AC【解析】

A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)，向心力可以是只有重力提供，此時(shí)拉力為零，故A正確．BC．繩子最小的張力可以為零，此時(shí)向心力最小，由解得此速度也是能通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度或恰好通過(guò)最高點(diǎn)的速度，B錯(cuò)誤，C正確．D．小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為，由動(dòng)能定理可得通過(guò)最低點(diǎn)的最小速度為在最低點(diǎn)由牛頓第二定律可知解得最低點(diǎn)的最小拉力為D錯(cuò)誤．故選AC．【點(diǎn)睛】圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題重在分析向心力的來(lái)源，利用牛頓第二定律列方程，記住繩—球模型和桿—球模型剛好能過(guò)最高點(diǎn)的臨界情況．8、AB【解析】

AB.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力知，，所以月球的質(zhì)量為，所以當(dāng)已知“嫦娥四號(hào)”在環(huán)月軌道運(yùn)行的周期和線速度時(shí)，可求得月球質(zhì)量，故AB正確；C．已知“嫦娥四號(hào)”實(shí)施動(dòng)力下降的加速度時(shí)，嫦娥四號(hào)做的是減速運(yùn)動(dòng)，加速度與動(dòng)力下降階段處的重力加速度不相等，由于條件不足，不能求出月球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D．已知懸停時(shí)的重力，重力等于萬(wàn)有引力，但不知道嫦娥四號(hào)的質(zhì)量，所以不能求出月球質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；9、AC【解析】I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，b圖線的斜率大，則b的電阻小，故A正確，B錯(cuò)誤；兩電阻串聯(lián)，電流相等，根據(jù)P=I2R得，a的電阻大，則電阻a消耗的功率較大，故C正確；若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路，電壓相等，根據(jù)P=U2R，可知a10、AD【解析】

A.根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知B下降s，A需要走動(dòng)2s，而sAB.因?yàn)槎际菑撵o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的，故有2×解得aAC.對(duì)A分析有T=m對(duì)B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對(duì)B，加速度為a根據(jù)速度位移公式，有v2=2a二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．（2）在該實(shí)驗(yàn)中，為了保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要將木板一端抬高，以平衡摩擦力；設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：，對(duì)砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知當(dāng)時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，所以若使繩子拉力近似等于沙和沙桶的重力，應(yīng)滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，即．（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力做功為：；動(dòng)能的增加量為：；根據(jù)動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式為為：，即．考點(diǎn)：探究功與速度變化的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】明確實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵，本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個(gè)是怎樣才能使繩子拉力近似等于小桶的重力．12、ACACBD0.10.4001.000.10【解析】

第一空、AC打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要使用交流電源，需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身就是計(jì)量時(shí)間的儀器，故不需要秒表。第二空、ACBD第三空、0.1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率是50Hz，O、A、B、C、D是選用的計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有5個(gè)時(shí)間間隔，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T=50.02s=0.1s。第四空、0.400打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度大小為vB===10-2m/s=0.400m/s。第五空、1.00由逐差法可求小車的加速度a===10-2m/s2=1.00m/s2。第六空、0.10打D點(diǎn)時(shí)小車的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B到D的過(guò)程中，小車機(jī)械能的減小量E=mgsBD+mvB2-mvD2=0.10J。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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)48N

；(2)

6m/s

(3)

11m.【解析】

(1)小孩在斜面上滑行時(shí)所受的摩擦力大小為：(2)小孩在斜面上滑行時(shí)，由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：

a1=3.6m/s2

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式：可知小孩滑至

B

點(diǎn)時(shí)的速度大小為：(3)小孩在水平段滑行時(shí)，由摩擦力提供加速度有：代入數(shù)據(jù)解得設(shè)小孩在水平段滑行距離為L(zhǎng)1則有：代入數(shù)據(jù)解得.故小孩整個(gè)過(guò)程中滑行的路程為：答：(1)沿滑梯下滑時(shí)所受摩擦力的大小為

48N

；(2)滑到斜面