北京市豐臺(tái)區(qū)北京第十二中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

北京市豐臺(tái)區(qū)北京第十二中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))．此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()A．＋mg B．－mgC．＋mg D．－mg2、(本題9分)自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕彈簧開始，到壓縮彈簧有最大形變的過程中，下列說法正確的是A．小球的動(dòng)能逐漸漸少 B．小球的重力勢(shì)能逐漸漸少C．小球的動(dòng)能逐漸增加 D．小球的機(jī)械能守恒3、(本題9分)一物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，其速度時(shí)間圖像如圖所示，根據(jù)該圖像可知：（）A．物體在t＝1S時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向B．前2s內(nèi)合力對(duì)物體做正功C．前2s內(nèi)合力沖量為0D．第1s內(nèi)和第2s內(nèi)加速度相同4、(本題9分)若有一艘宇宙飛船在某一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其周期為T，引力常數(shù)為G，那么該行星的平均密度為（）A． B． C． D．5、(本題9分)“彈弓”一直是孩子們最喜愛的彈射類玩具之一，其構(gòu)造如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋A(yù)CB恰好處于原長狀態(tài)，在C處(AB連線的中垂線上)放一固體彈丸，一手執(zhí)把，另一手將彈丸拉至D點(diǎn)放手，彈丸就會(huì)在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去，打擊目標(biāo)，現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點(diǎn)，則()A．從D到C，彈丸的機(jī)械能守恒B．從D到C，彈丸的動(dòng)能一直在增大C．從D到C，彈丸的機(jī)械能先增大后減小D．從D到E彈丸增加的機(jī)械能大于從E到C彈丸增加的機(jī)械能6、(本題9分)在下列物體運(yùn)動(dòng)過程中，滿足機(jī)械能守恒的是（）A．物體在空中做平拋運(yùn)動(dòng)B．跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻減速下落C．人乘電梯勻加速上升D．物體沿斜面勻速下滑7、(本題9分)下列說法中正確的是()A．太陽系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)B．太陽系中的八大行星的軌道有的是圓形，并不都是橢圓C．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向D．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽的連線垂直8、(本題9分)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，20s后汽車勻速運(yùn)動(dòng)，其v—t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。則A．汽車在前5s內(nèi)的加速度為2m/s2 B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103NC．汽車的額定功率為60kW D．汽車的最大速度為20m/s9、(本題9分)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移、速度、速度平方、位移與時(shí)間的比值隨、、變化的圖像，其中正確的是（）A． B．C． D．10、(本題9分)若一個(gè)恒力對(duì)某做直線運(yùn)動(dòng)的物體做負(fù)功，則下列說法正確的是A．這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)B．這個(gè)物體的動(dòng)能一定增大C．這個(gè)力可能與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同D．這個(gè)力的方向與物體的位移方向的夾角一定大于90°11、如圖所示，將物體從一定高度水平拋出(不計(jì)空氣阻力)，物體運(yùn)動(dòng)過程中離地面高度為h時(shí)，物體水平位移為x、物體的機(jī)械能為E、物體的動(dòng)能為Ek、物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為v.以水平地面為零勢(shì)能面．下列圖像中，能正確反映各物理量與h的關(guān)系的是()．A． B． C． D．12、(本題9分)下列說法正確的是（）A．電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能B．若某電池中通過的電荷，電池提供的電能，該電池的電動(dòng)勢(shì)為C．電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動(dòng)勢(shì)就越大D．電源向外提供的電能越多，表示電動(dòng)勢(shì)越大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)選擇一條如圖所示的紙帶，以O(shè)為起點(diǎn)，從A點(diǎn)開始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C…，測(cè)出O到A、B、C…的距離分別為h1、h2、h3…，所用交流電源的頻率為f.(1)為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作不可行的是________．A．下落的重物選用鐵質(zhì)重錘B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應(yīng)提住紙帶上端并使紙帶保持豎直D．重錘下落中，手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直(2)打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB＝________．(3)該同學(xué)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖象如圖所示．圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是__________________．14、（10分）(本題9分)在“DIS研究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，通過測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入。現(xiàn)某位同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的瞬時(shí)速度。其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示；接著他點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘從圖中所示位置釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘通過某位置的瞬時(shí)速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖。（1）請(qǐng)問該實(shí)驗(yàn)中所用傳感器的名稱是_____傳感器。并將該傳感器和_____相連。（2）請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處：①傳感器未放在標(biāo)尺盤最低端的D點(diǎn)；②_____。（3）擺圖中計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)與真實(shí)值相比將_____（填“偏大”、“偏小”或“仍準(zhǔn)確”）（4）在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2—h圖象應(yīng)是_____，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，v2/2－h(huán)圖線的斜率等于_____的數(shù)值。（5）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：________________________的情況下，物體的_____________，但總機(jī)械能守恒。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）如圖所示，質(zhì)量為mA=3kg的小車A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車左端固定的支架通過不可伸長的輕繩懸掛質(zhì)量為mB=1kg的小球B（可看作質(zhì)點(diǎn)），小球距離車面h=0.8m．某一時(shí)刻，小車與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為mC=1kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時(shí)間可忽略），此時(shí)輕繩突然斷裂．此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）小車系統(tǒng)的最終速度大小v共；（1）繩未斷前小球與砂桶的水平距離L；（3）整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E機(jī)損．16、（12分）(本題9分)某天文愛好者在地面觀測(cè)衛(wèi)星和衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的情況，測(cè)得時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的弧長為，衛(wèi)星與地心的連線轉(zhuǎn)過的角度為．已知萬有引力常量為，求：（1）地球的質(zhì)量；（2）若已知衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為衛(wèi)星軌道半徑的兩倍，求衛(wèi)星運(yùn)行的周期．17、（12分）(本題9分)如圖所示，在一足夠大的空間內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，已知電場強(qiáng)度大小為E。有一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角為。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力的作用。（1）求小球所帶的電荷量并判斷所帶電荷的性質(zhì)；（2）如果將細(xì)線輕輕剪斷，細(xì)線剪斷后，經(jīng)過時(shí)間t，求這一段時(shí)間內(nèi)小球電勢(shì)能的變化量。

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、A【解析】

在安全帶對(duì)人有拉力的瞬間時(shí)，人做自由落體運(yùn)動(dòng)，此過程機(jī)械能守恒，故有，即在產(chǎn)生拉力瞬間速度為，之后人在安全帶的作用下做變速運(yùn)動(dòng)，末速度為零，設(shè)向上為正方向，則根據(jù)動(dòng)量定理可得：有，聯(lián)立解得【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)過程和全程封閉列式求解，注意運(yùn)用動(dòng)量定理前要先規(guī)定正方向2、B【解析】

當(dāng)彈力等于重力時(shí)速度最大，所以動(dòng)能先增大后減小，A錯(cuò)；重力一直做正功，重力勢(shì)能一直減小，B對(duì)；小球要克服彈力做功，機(jī)械能減小，CD錯(cuò)；3、C【解析】A、物體t=1s時(shí)刻運(yùn)動(dòng)方向沒有改變，仍然為正方向，故A錯(cuò)誤．B、前2s內(nèi)物體的速度變化量為零，動(dòng)能的變化量為零，由動(dòng)能定理知，合力對(duì)物體做功為零，故B錯(cuò)誤．C、前2s內(nèi)物體的速度變化量為零，動(dòng)量的變化量為零，由動(dòng)量定理知，合力沖量為0，故C正確．D、根據(jù)速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度，知第1s內(nèi)和第2s內(nèi)加速度大小相等、方向相反，則加速度不同，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)的方向．速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度，根據(jù)速度的變化，由動(dòng)能定理分析合力做功的正負(fù)．由動(dòng)量定理求合力的沖量．4、B【解析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，可以列式求解出行星的質(zhì)量，進(jìn)一步求出密度．【詳解】飛船繞某一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力：解得：根據(jù)，聯(lián)立可得：A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】本題主要考查了環(huán)繞行星表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其公轉(zhuǎn)周期平方與行星平均密度的乘積是一個(gè)定值．5、D【解析】

A．從D到C，橡皮筋的彈力對(duì)彈丸做功，彈丸的機(jī)械能增大，故A錯(cuò)誤；B．橡皮筋A(yù)CB恰好處于原長狀態(tài)，在C處橡皮筋的拉力為0，在CD連線中的某一處，彈丸受力平衡，所以從D到C，彈丸受的合力先向上后向下，速度先增大后減小，則彈丸的動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．從D到C，橡皮筋對(duì)彈丸一直做正功，彈丸的機(jī)械能一直在增加，故C錯(cuò)誤；D．從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段位移相等，所以DE段橡皮筋對(duì)彈丸做功較多，機(jī)械能增加也多，故D正確．故選D。6、A【解析】

物體在空中做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于只有重力做功，故機(jī)械能守恒；故A正確；運(yùn)動(dòng)員在空中勻減速下落時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能均減小，故機(jī)械能不守恒；故B錯(cuò)誤；人乘電梯勻加速上升，重力勢(shì)能和動(dòng)能都增加，機(jī)械能增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體沿斜面勻速下滑時(shí)，動(dòng)能不變，而重力勢(shì)能減小，所以機(jī)械能一定減?。还蔇錯(cuò)誤；故選A?！军c(diǎn)睛】對(duì)于機(jī)械能是否守恒的判斷，關(guān)鍵掌握機(jī)械能守恒的條件，也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析；兩種方法要注意靈活應(yīng)用．7、AC【解析】太陽系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)，就是太陽，選項(xiàng)A正確；太陽系中的八大行星的軌道都是橢圓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向，選項(xiàng)C正確；所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檐壽E上某一點(diǎn)切線方向不一定與它和太陽的連線垂直，故D錯(cuò)誤；故選AC．點(diǎn)睛：開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三定律是萬有引力定律得發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是行星運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律，正確理解開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵．8、AC【解析】

AB.汽車在前5s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度，由牛頓第二定律得：F-F阻=ma，F(xiàn)阻=0.1mg，解得F=6×103N．故A正確，B錯(cuò)誤。CD.汽車在5s末功率達(dá)到額定功率，P=Fv=6×103×10W=60kW．當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力與阻力大小相等，即F=F阻，最大速度vm==30m/s，故C正確，D錯(cuò)誤；9、BD【解析】

A．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系可知，圖象不為直線，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間關(guān)系可得，圖象是不過原點(diǎn)的斜線，故B項(xiàng)正確；C．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系可得：所以圖象是不過原點(diǎn)的斜線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系可得：所以圖象是不過原點(diǎn)的斜線，故D正確。10、AD【解析】

A．某個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，則這個(gè)力一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)；故A正確.B．物體動(dòng)能的變化由合外力做功衡量，而只知道一個(gè)力做負(fù)功不能確定合力做功情況，則不能確定動(dòng)能是否增大；故B錯(cuò)誤.CD．力對(duì)物體做負(fù)功，可知此力與物體的運(yùn)動(dòng)方向的夾角為鈍角或180°角；故C錯(cuò)誤，D正確.11、BC【解析】

A.根據(jù)t=則水平位移x=v由表達(dá)式可知，圖線為曲線，開口向右，故A項(xiàng)與題意不相符；B.平拋運(yùn)動(dòng)的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能隨著高度的變化不變，故B項(xiàng)與題意相符；C.根據(jù)mg(H-h)=得：Ek知Ek與h成一次函數(shù)關(guān)系，故C項(xiàng)與題意相符；D.根據(jù)mg(H-h)=1解得：v=vv與h不成線性關(guān)系，故D項(xiàng)與題意不相符。12、AB【解析】A.電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B.電路中通過q=2C的電荷量，電池提供的電能W=4J，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義式E=W/q得，電動(dòng)勢(shì)E=2V，故B正確；C.電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定，當(dāng)內(nèi)電壓和外電壓變化時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)保持不變，故C錯(cuò)誤；D.電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定，與提供的電能多少無關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選AB.點(diǎn)睛：電動(dòng)勢(shì)表征電源本身的特性，與外電路無關(guān)，當(dāng)電源的路端電壓變化時(shí)，其電源電動(dòng)勢(shì)不變．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D(h3-【解析】（1）為了減小阻力的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)重錘選擇質(zhì)量大一些的，體積小一些的，故A可行；為了減小阻力的影響，安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上，釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直，故BC可行；重物下落過程中，不能用手提著紙帶，故D不可行。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出某點(diǎn)的速度，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：vB（3）該同學(xué)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出v2-h圖象圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)，即h=0時(shí)，速度不為零，可知打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零。14、光電門數(shù)據(jù)采集器擺錘釋放器未置于A點(diǎn)偏小一條傾斜直線重力加速度只有重力做功動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化【解析】

（1）[1][2]．該實(shí)驗(yàn)中所用傳感器的名稱是光電門傳感器。并將該傳感器和數(shù)據(jù)采集器相連。（2）[3]．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處：①光電門傳感器未放在標(biāo)尺盤最底端的D點(diǎn)；②擺錘釋放器未置于A點(diǎn)。（3）[4]．由于擺錘釋放器未置于A點(diǎn)，所以得到的動(dòng)能與真實(shí)值相比將偏小。（4）[5][6]．在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，由可得則如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的v2/2—h圖象應(yīng)是一條傾斜直線，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，v2/2－h(huán)圖線的斜率等于重力加速度g的數(shù)值。（5）[7][8]．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能守恒。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)3.1m/s（1）0