2024年北京市昌平區(qū)實驗中學(xué)物理高一下期末考試試題含解析

2024年北京市昌平區(qū)實驗中學(xué)物理高一下期末考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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)首次在實驗室精確測定引力常量的科學(xué)家是（）A．卡文迪許 B．伽利略 C．牛頓 D．第谷2、(本題9分)自行車的大齒輪．小齒輪．后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分，如圖所示．在自行車行駛過程中（）A．大齒輪邊緣點比小齒輪邊緣點的線速度大B．后輪邊緣點比小齒輪邊緣點的角速度大C．后輪邊緣點與小齒輪邊緣點的向心加速度與它們的半徑成正比D．大齒輪邊緣點與小齒輪邊緣點的向心加速度與它們的半徑成正比3、(本題9分)如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球繞圓心O做勻速圓周運動．已知圓的半徑為r，小球運動的角速度為ω，則它所受向心力的大小為（）A．m B．mωr C．mωr2 D．mω2r4、(本題9分)在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中A．速度和加速度的方向都在不斷變化B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小C．在相等的時間間隔內(nèi)，動量的改變量不相等D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等5、(本題9分)以地面為參考系，下列研究對象中做圓周運動的是A．運動員擲出的鏈球B．行駛列車上鐘表的時針尖端C．行進中自行車輪胎上的氣門芯D．教室里的吊扇轉(zhuǎn)動時葉片上的點6、(本題9分)如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點，兩球運動的最大高度相同．空氣阻力不計，則（）A．B的加速度等于A的加速度B．B的飛行時間比A的長C．B在最高點的速度比A在最高點的速度大D．A、B兩球落地時的速度大小相等7、如圖所示，完全相同的三個金屬小球a、b、c位于距離地面同一高度處現(xiàn)以等大的初速度使三個小球同時開始運動，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．落地之前，三個小球均做勻變速運動B．三個小球在落地時的動能不相等C．三個小球在落地時動量相同D．落地之前，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量相同8、(本題9分)如圖，a、b、c是地球大氣層外同一平面內(nèi)沿圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星，a和b的質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，則（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度9、(本題9分)如圖所示，一束紅光從空氣射向折射率n=種玻璃的表面，其中i為入射角，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)i=45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°C．當(dāng)入射角的正切值tani=，反射光線與折射光線恰好相互垂直D．光從空氣射入玻璃，速度減小E.若將入射光換成紫光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變大10、如圖所示，長木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m＝4kg的小物體B以水平速度v0＝2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說法正確的是()A．木板A獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機械能為2JC．木板A的最小長度為2m D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1二、實驗題11、（4分）(本題9分)在“研究平拋運動”實驗中,某同學(xué)只記錄了小球運動途中的三點的位置,取點為坐標原點,則各點的位置坐標如圖所示,當(dāng)時，(1)為了準確地描繪出平拋運動的軌跡,下列要求合理的是____________.A．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表(2)小球平拋的初速度______________(3)小球經(jīng)過點時的速度______________(4)小球拋出點的位置坐標（_______________），________________）12、（10分）(本題9分)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，來定量探究繩子拉力做功與小車動能變化的關(guān)系。此外還準備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙紙帶、刻度尺、鉤碼。組裝的實驗裝置如圖所示。(1)若要完成該實驗，必需的實驗器材還有_____________________________。(2)平衡摩擦力后，當(dāng)他掛多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決方法_________________________________。三、計算題：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，位于豎直平面內(nèi)的軌道BCDE，由一半徑為R=2m的光滑圓弧軌道BC和光滑斜直軌道DE分別與粗糙水平面相切連接而成．現(xiàn)從B點正上方H=1.2m的A點由靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的物塊，物塊剛好從B點進入圓弧軌道．已知CD的距離L=4m，物塊與水平面的動摩擦因數(shù)=0.25，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力．求：(1)物塊第一次滑到C點時的速度；(2)物塊第一次滑上斜直軌道DE的最大高度；(3)物塊最終停在距離D點多遠的位置．14、（14分）(本題9分)如圖所示，滑雪坡道由直滑道AB和圓弧滑道BCD兩總分組成（圖中實線部分），其中C為圓弧滑道最低點，BD為水平面．滑雪者從比水平面高h1=45m處由靜止出發(fā)，離開D點后在空中飛行，最高點E比水平面高h1=10m，假設(shè)忽略滑雪坡道的阻力與空氣阻力，重力加速度g取10m/s1．（1）問滑雪者所受重力的瞬時功率在B點時大還是在C點時大？（1）求滑雪者通過D點時的速度大??；（3）求滑雪者空中飛行的時間；若滑雪者去掉身上的背包以減輕重量，再次從同一高度由靜止出發(fā)，請問最大高度h1是變大、變小還是不變?15、（13分）(本題9分)如圖所示，一內(nèi)壁光滑的圓弧形軌道ACB固定在水平地面上，軌道的圓心為O，半徑R=0.5m，C為最低點，其中OB水平，∠AOC=37°。一質(zhì)量m=2kg的小球從軌道左側(cè)距地面高h=0.55m的某處水平拋出，恰好從軌道A點沿切線方向進入圓弧形軌道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小球拋出點到A點的水平距離。(2)小球運動到B點時對軌道的壓力大小。

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、A【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律之后，卡文迪許通過扭秤實驗首次準確測出引力常量，故A正確，C錯誤．B.伽利略通過理想斜面實驗，否定了亞里士多德的“力是維持物體運動原因”的理論；研究了自由落體運動，得到其運動規(guī)律，沒有測定引力常量G，故B錯誤．D.第谷觀測了行星的運動現(xiàn)象，得到大量的數(shù)據(jù)，但沒有測定引力常量G，故D錯誤．故選A2、C【解析】

自行車的鏈條不打滑，齒輪上各點的線速度大小相等，小齒輪與后輪繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，角速度相等．由v=ωr研究角速度的關(guān)系．由向心加速度公式分別研究三處的向心加速度的關(guān)系．【詳解】A項：自行車的鏈條不打滑，大齒輪邊緣點與小齒輪邊緣點的線速度大小相等，故A錯誤；B項：后輪邊緣點與小齒輪邊緣點屬于繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，角速度相等．故B錯誤；C項：后輪邊緣點與小齒輪邊緣點的角速度相等，由公式an=ω2r得，向心加速度與半徑成正比，故C正確；D項：大齒輪邊緣點與小齒輪邊緣點，線速度大小相等，由公式可知，向心加速度與半徑成反比，故D錯誤．故應(yīng)選：C．【點睛】本題考查靈活選擇物理規(guī)律的能力．對于圓周運動，公式較多，要根據(jù)不同的條件靈活選擇公式．3、D【解析】解：一個質(zhì)量為m的小球繞圓心O做勻速圓周運動，合力總是指向圓心，大小為mω2r，故ABC錯誤，D正確；故選D．【點評】本題關(guān)鍵明確向心力的定義、大小和方向，知道向心力是效果力，基礎(chǔ)題．4、B【解析】A、平拋運動的加速度保持不變，速度大小和方向均在變化，故A錯誤。B、加速度方向始終豎直向下，設(shè)速度與水平的夾角為α，根據(jù)平行四邊形定則知tanα=vyvx，速度方向與水平方向的夾角不斷增大，則速度與加速度方向之間的夾角一直減小，故B錯誤。C、根據(jù)動量定理mgΔt=mΔv，則在相等的時間間隔內(nèi)重力的沖量相等，則動量的變化量相等，故C錯誤。D、平拋運動的物體在相等時間間隔內(nèi)，下降的高度相等，根據(jù)動能定理知，【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動的特點，知道平拋運動在相等時間內(nèi)速度變化量相等，動能變化量不同．5、D【解析】運動員擲出的鏈球做拋體運動．故A錯誤；行駛列車上鐘表的時針尖端相對于地面既有水平方向的直線運動，又有圓周運動，故B錯誤；行進中自行車輪胎上的氣門芯既有水平方向的直線運動，又有圓周運動．故C錯誤；教室里的吊扇轉(zhuǎn)動時葉片上的點相對于地面做勻速圓周運動．故D正確．故選D點睛：參考系的選擇可以是任意的，一般情況下我們選擇相對于地面靜止的物體為參考系．如果選定為參考系，這個物體就假定為不動．6、AC【解析】試題分析：由運動的合成與分解規(guī)律可知，物體在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做豎直上拋運動，兩球的加速度相同，由豎直高度相同，由運動學(xué)公式分析豎直方向的初速度關(guān)系，即可知道水平初速度的關(guān)系．兩球在最高點的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的關(guān)系，即可由機械能守恒知道落地速度的大小關(guān)系．不計空氣阻力，兩球做斜拋運動，只受重力作用，加速度都為重力加速度g，故A錯誤；兩球都做斜拋運動，豎直方向的分運動是豎直上拋運動，根據(jù)運動的對稱性可知，兩球上升和下落的時間相等，而下落過程，由知下落時間相等，則兩球運動的時間相等，故B錯誤；，最大高度h、t相同，則知，豎直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度與水平方向的夾角大于B球的豎直方向的初速度，由（是初速度與水平方向的夾角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，兩球水平方向的分初速度為，由于B球的初速度與水平方向的夾角小，所以B球水平分初速度較大，而兩球水平方向都做勻速直線運動，故B在最高點的速度比A在最高點的大，故C錯誤；根據(jù)速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，運動過程中兩球的機械能都守恒，則知B在落地時的速度比A在落地時的大，故D正確．7、AD【解析】

A、三個球初始高度相同，三個小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做勻變速運動，A正確；B、小球運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，則有：，由于三個小球的質(zhì)量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，則落地時動能大小相等，B錯誤。C、三個球初始高度相同，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，落地時速度的方向不同，所以動量不相等，C錯誤；D、三個小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動量定理可知，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正確；8、AB【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力得A.，a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量，可知b所需向心力最小，故A項與題意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B項與題意相符；C.所以b、c的線速度大小相等，小于a的線速度，故C項與題意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D項與題意不相符。9、BCD【解析】

A．光線從空氣進入玻璃中時，由光疏射向光密介質(zhì)，不可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；B．根據(jù)當(dāng)i=90°時r=45°，可知無論入射角i為多大，折射角r都不會超過45°，選項B正確；C．當(dāng)反射光線與折射光線恰好相互垂直時，則解得選項C正確；D．光從空氣射入玻璃，由光疏射向光密介質(zhì)，速度減小，選項D正確；E．若將入射光換成紫光，則由于紫光的折射率大于紅光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變小，選項E錯誤。故選BCD。10、AD【解析】試題分析：由圖示圖象可知，木板獲得的速度為，A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得，解得，木板A的質(zhì)量為，木板獲得的動能為，故A正確；系統(tǒng)損失的機械能，代入數(shù)據(jù)解得，故B錯誤；速度時間圖像與坐標軸圍成的面積表示位移，故由圖得到0-1s內(nèi)B的位移為，A的位移為，木板A的最小長度為，故C錯誤；由圖示圖象可知，B的加速度，負號表示加速度的方向，由牛頓第二定律得，代入解得，故D正確．考點：考查了動量守恒定律，牛頓第二定律，速度時間圖像，【名師點睛】本題屬于木塊在木板上滑動類型，既考查讀圖能力，也考查運用牛頓第二定律、功能關(guān)系處理復(fù)雜力學(xué)問題的能力．二、實驗題11、AC；1；；-10；-5【解析】（1）小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放，以保證每次的初速度相同，選項A正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達底端的速度相等即可，選項B錯誤；斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運動，選項C正確；本實驗必需的器材還有刻度尺，用來測量距離，但是不需要秒表，選項D錯誤；故選AC.（2）在豎直方向上有：△y=gT2，解得，

則平拋運動的初速度v0=m/s=1m/s．

（3）B點在豎直方向上的分速度vy=m/s=2m/s，

小球經(jīng)過B點時的速度（4）則從拋出點運動到B點的時間t==0.2s，

則x=v0t=0.2m=20cm，y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm；

所以小球拋出點的位置橫坐標為10-20cm=-10cm，縱坐標為15-20cm=-5cm．點睛：掌握在實驗中如何得到平拋運動軌跡及值得注意事項，同時學(xué)會用描點法獲得圖線的方法．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解．12、天平可在小車上加適當(dāng)?shù)捻来a或鉤碼【解析】(1)根據(jù)本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離和用天平測得小車的質(zhì)量，即還需要天平．(2)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，即小車的加速度大，所以應(yīng)減少小車的加速度，當(dāng)小車的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，適當(dāng)增大小車的質(zhì)量，即在小車上加適量的砝碼．【點睛】明確實驗原理往往是解決實驗問題的關(guān)鍵，該實驗的一些操作和要求與探究力、加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的實驗類似可以類比學(xué)習(xí)．三、計算題：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)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、(1)8m/s(2)2.2m(3)0.8m【解析】

根據(jù)動能定理可求物塊第一次滑到C點時的速度；物塊由A到斜直軌道最高點的過程，由動能定理求出物塊第一次滑上斜直軌道DE的最大高度；物塊將在軌道BCDE