2023-2024學年北京市重點中學物理高一下期末綜合測試試題含解析

2023-2024學年北京市重點中學物理高一下期末綜合測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)圖中K、L、M為靜電場中的三個相距很近的等勢面（K、M之間無電荷）。一帶電粒子射入此靜電場中后，只受電場力作用，沿a→b→c→d→e軌跡運動。已知電勢，下列說法中正確的是（）A．此粒子帶負電B．粒子在bc段做加速運動C．粒子在c點時電勢能最小D．粒子通過b點和d點時的動能相等2、(本題9分)如圖所示，半徑為R的大圓環(huán)通過細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）套在大環(huán)上，從大環(huán)的最高處由靜止滑下，不計一切摩擦，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．在任何位置的機械能為mgRB．在任一直徑兩端的機械能之和為5mgRC．在任一直徑兩端的勢能之和為3mgRD．在任一直徑兩端的動能之和為2mgR3、2019年1月，我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸，在探測器“奔向”月球的過程中，用h表示探測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變化關系的圖像是A． B． C． D．4、(本題9分)原來靜止的兩個物體，它們的質(zhì)量之比為m1：m2=1：1．當合外力使它們獲得相等的動能時，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狀態(tài)．現(xiàn)在，兩人同時由靜止開始相向而行，A和B對地面的速度大小相等，則車()A．向左運動B．左右往返運動C．向右運動D．靜止不動6、(本題9分)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，球在前，球在后、、、，當球與球發(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的圓周運動，如圖所示．則下列說法正確的是（）A．小球通過最高點時，繩子張力可以為0B．小球通過最高點時的最小速度為0C．小球剛好通過最高點時的速度是D．小球通過最低點時繩子張力可以為3mg8、(本題9分)“嫦娥四號”月球探測器到達月球附近時，先在100km高的圓軌道環(huán)月運行，之后經(jīng)歷了環(huán)月變軌后開始實施動力下降，速度逐步降低。在距月面100m處開始懸停，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”在100km高的環(huán)月圓軌道運行時的速度B．“嫦娥四號”在100km高的環(huán)月圓軌道運行時的周期C．“嫦娥四號”實施動力下降時的加速度D．“嫦娥四號”在100m高處懸停時受到的重力9、(本題9分)導體a、b的伏安特性曲線如圖所示，下列說法正確的是A．兩導體的電阻Ra>RbB．兩導體的電阻Ra<RbC．若將兩導體串聯(lián)接入電路，則它們消耗的電功率Pa>PbD．若將兩導體并聯(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．相同時間內(nèi)，A、B運動的路程之比為2：1B．物塊A、B的加速度之比為1:1C．細繩的拉力為35D．當B下落高度h時，速度為6gh二、實驗題11、（4分）(本題9分)為了驗證動能定理，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置，還備有下列器材：打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、細砂、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，當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)，要完成該實驗，則：(1)實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是_____實驗時為保證細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)量應滿足的實驗條件是_____．(2)在(1)問的基礎上，讓小桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出該兩點的間距為L、打下該兩點時滑塊的速度大小為v1、v2(v1<v2)，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，寫出實驗要驗證的動能定理表達式：________(用題中所給的字母表示)．12、（10分）(本題9分)某實驗興趣小組用如圖所示實驗裝置研究小車在斜面上的運動情況及功能關系（1）實驗中，除打點計時器（含紙袋、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下面的器材中，必須使用的有___。（填選項代號）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．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔B．接通電源，打點計時器工作穩(wěn)定后釋放小車C．將紙帶與小車尾部相連，小車?？吭诖螯c計時器附進D．打點完畢，關閉電源，更換紙帶，重復操作，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，紙帶上點跡清晰，打點計時器所用的電源頻率是50Hz．如圖所示，O、A、B、C、D是選用的計數(shù)點，測得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是T=__s；打計數(shù)點B時紙帶的瞬時速度大小為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，從打下計數(shù)點B到D的過程中，小車機械能的減小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）三、計算題：解答應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物圖，滑梯的斜面段長度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摩擦因數(shù)μ=0.3，不計空氣阻力。已知，。(g取10m/s2).求小朋友:(1)沿滑梯下滑時所受摩擦力的大小;(2)滑到斜面底端時的速度大小;(3)滑行的路程。14、（14分）如圖所示，長木板質(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，右端放著一個質(zhì)量也為m=1kg的物塊B，兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4，AB之間的距離L=6m，開始時物塊與木板都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對物塊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)生相對滑動，F(xiàn)至少為多少？（1）.若F=8N，求物塊A經(jīng)過多長時間與B相撞，假如碰撞過程時間極短且沒有機械能損失，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）自A點由靜止開始沿軌道下滑（不計小球與軌道間的摩擦及空氣阻力），小球從B點水平飛出，最后落到水平地面上的D點．已知小物塊落地點D到C點的距離為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點時對軌道的壓力．

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選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得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力大體向左。電場線與等勢面垂直，且指向低電勢，電場線的分布大致向左，則可知粒子帶正電。故A錯誤。bc段力與速度方向夾角大于90度；故粒子做減速運動；故B錯誤。b→c動能減小，根據(jù)能量守恒，電勢能增加，c點電勢能最大；故C錯誤；bd在同一等勢面上，電勢能相等，則動能相等，故D正確。故選D?！军c睛】本題是軌跡問題，首先根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受的電場力方向，畫電場線是常用方法。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)在任何位置機械能守恒為2mgR，在任一直徑兩端的機械能之和為4mgR，在任一直徑兩端的勢能之和為2mgR，在任一直徑兩端的動能之和為2mgR，故ABC錯誤，D正確。3、D【解析】

根據(jù)萬有引力定律可得：，h越大，F(xiàn)越小，故選項D符合題意；4、C【解析】

原來靜止的兩個物體，它們獲得相等的動能時動能相等，根據(jù)動能公式求出結(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【點睛】本題考查的是動能定理的應用，應掌握動能的計算公式。5、A【解析】

兩人與車組成的系統(tǒng)動量守恒，開始時系統(tǒng)動量為零，兩人與大小相等的速度相向運動，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，則A的動量大于B的動量，AB的總動量方向與A的動量方向相同，即向右，要保證系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)總動量為零，則小車應向左運動，故A正確，BCD錯誤．6、AB【解析】兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,以兩球的初速度方向為正方向,如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞,由動量守恒定律得:解得速度為如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞：由機械能守恒定律得解得：;所以碰后；AB對；CD錯；故AB正確點睛：兩球碰撞過程,系統(tǒng)不受外力,故碰撞過程系統(tǒng)總動量守恒;碰撞過程中系統(tǒng)機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)總動能應該小于或等于碰撞前的系統(tǒng)總動能;同時考慮實際情況,碰撞后A球速度不大于B球的速度.7、AC【解析】

A．小球在圓周最高點時，向心力可以是只有重力提供，此時拉力為零，故A正確．BC．繩子最小的張力可以為零，此時向心力最小，由解得此速度也是能通過最高點的最小速度或恰好通過最高點的速度，B錯誤，C正確．D．小球做完整的圓周運動，通過最高點的最小速度為，由動能定理可得通過最低點的最小速度為在最低點由牛頓第二定律可知解得最低點的最小拉力為D錯誤．故選AC．【點睛】圓周運動問題重在分析向心力的來源，利用牛頓第二定律列方程，記住繩—球模型和桿—球模型剛好能過最高點的臨界情況．8、AB【解析】

AB.根據(jù)萬有引力提供向心力知，，所以月球的質(zhì)量為，所以當已知“嫦娥四號”在環(huán)月軌道運行的周期和線速度時，可求得月球質(zhì)量，故AB正確；C．已知“嫦娥四號”實施動力下降的加速度時，嫦娥四號做的是減速運動，加速度與動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錯誤；D．已知懸停時的重力，重力等于萬有引力，但不知道嫦娥四號的質(zhì)量，所以不能求出月球質(zhì)量，故D錯誤；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)動滑輪的特點可知B下降s，A需要走動2s，而sAB.因為都是從靜止開始運動的，故有2×解得aAC.對A分析有T=m對B分析有3mg-2T=3m解得T=6mg7，對B，加速度為a根據(jù)速度位移公式，有v2=2a二、實驗題11、（1）刻度尺；（2）平衡摩擦力，；（3）【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意本實驗需要測量滑塊的位移，所以還缺少的器材是刻度尺．（2）在該實驗中，為了保證細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；設繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：，對砂桶和砂有：，由此解得：，由此可知當時，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，應滿足的條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量，即．（3）運動過程中外力做功為：；動能的增加量為：；根據(jù)動能定理實驗要驗證的表達式為為：，即．考點：探究功與速度變化的關系【名師點睛】明確實驗原理是解決實驗問題的關鍵，本實驗的關鍵是兩個問題，一個是怎樣才能使滑塊受到的合力是繩子的拉力，再一個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打點計時器需要使用交流電源，需要用刻度尺測量計數(shù)點之間的距離，打點計時器本身就是計量時間的儀器，故不需要秒表。第二空、ACBD第三空、0.1打點計時器所用的電源頻率是50Hz，O、A、B、C、D是選用的計數(shù)點，計數(shù)點與計數(shù)點之間有5個時間間隔，相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是T=50.02s=0.1s。第四空、0.400打計數(shù)點B時紙帶的瞬時速度大小為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點時小車的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，從打下計數(shù)點B到D的過程中，小車機械能的減小量E=mgsBD+mvB2-mvD2=0.10J。三、計算題：解答應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所受的摩擦力大小為：(2)小孩在斜面上滑行時，由牛頓第二定律得：代入數(shù)據(jù)解得：

a1=3.6m/s2

由勻變速直線運動的速度位移公式：可知小孩滑至

B

點時的速度大小為：(3)小孩在水平段滑行時，由摩擦力提供加速度有：代入數(shù)據(jù)解得設小孩在水平段滑行距離為L1則有：代入數(shù)據(jù)解得.故小孩整個過程中滑行的路程為：答：(1)沿滑梯下滑時所受摩擦力的大小為

48N

；(2)滑到斜面