2023-2024學年北京市大興區(qū)物理高一第二學期期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學年北京市大興區(qū)物理高一第二學期期末經(jīng)典試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、關(guān)于物體做曲線運動的條件，下述正確的是()A．物體所受的合力是變力B．物體所受的合力的方向與速度方向不在同一條直線上C．物體所受的合力的方向與加速度的方向不在同一條直線上D．物體所受的合力方向一定是變化的2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的小球A、B，用不可伸長的輕細線分別懸掛在等高的O1、O2點，系A(chǔ)球的懸線比系B球的懸線長．把兩球的懸線均拉至水平后將小球無初速釋放，則兩球經(jīng)過各自的最低點時A．A球的速度等于B球的速度B．A球懸線的拉力大于B球懸線的拉力C．A球的動能大于B球的動能D．A球的機械能大于B球的機械能3、(本題9分)下列所述的實例中均不計空氣阻力，機械能守恒的是A．水平路面上汽車剎車的過程B．人乘電梯加速上升的過程C．投出的實心球在空中運動的過程D．木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程4、(本題9分)某次蹦極時，跳躍者站在懸崖的平臺上，把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處，然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳下去，仿若掉入無底洞，整個心臟皆跳出，約5s時突然往上反彈，反復持續(xù)4~5次，定神一看，自己已安全懸掛于半空中。在人從跳出到靜止的過程中（）A．只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能的總量保持不變B．減少的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，轉(zhuǎn)化過程中能的總量減少了C．減少的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，轉(zhuǎn)化過程中能的總量是守恒的D．減少的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，其他形式的能也可自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能5、(本題9分)一條小船在珠江中從西向東勻速直線航行，船上的人正相對于船以0.4m/s的速度勻速豎直向上升起一面旗幟。當他用20s升旗完畢時，船行駛了6m，那么旗相對于岸的速度大小為（）A．0.3m/s B．0.4m/s C．0.5m/s D．0.6m/s6、(本題9分)AB和CD為圓上兩條相互垂直的直徑，圓心為O．將電量分別為+q和-q的兩點電荷放在圓周上，其位置關(guān)于AB對稱且距離等于圓的半徑，如圖所示．要使圓心處的電場強度為零，可在圓周上再放一個適當?shù)狞c電荷Q，則該點電荷Q（）A．應(yīng)放在A點，Q=+2q B．應(yīng)放在B點，Q=-2qC．應(yīng)放在C點，Q=+q D．應(yīng)放在D點，Q=+q7、(本題9分)2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，“北斗二號系統(tǒng)定位精度由10米提升至6米。若在北斗衛(wèi)星中有a、b兩衛(wèi)星，它們均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且a的軌跡半徑比b的軌跡半徑小，則A．a(chǎn)的周期小于b的周期B．a(chǎn)的線速度小于b的線速度C．a(chǎn)的加速度小于b的加速度D．a(chǎn)的角速度大于b的角速度8、(本題9分)質(zhì)量相同的兩物塊A、B，用不可伸長的輕繩跨接在光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，物塊B套在一光滑的細桿上，初始時用一水平力F把B拉到如圖所示位置。使A、B均處于靜止狀態(tài)。撤去水平力F后，A向下運動，B向右運動，從開始運動到B運動到滑輪正下方的過程中，下列說法正確的是（）A．物塊A重力勢能的減少量等于A、B兩物塊動能的增加量B．物塊A的速度大于物塊B的速度C．物塊A的動能一直增大D．細繩對物塊A做的功等于物塊A機械能的變化量9、(本題9分)關(guān)于加速度的定義式為,下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)與△v成正比,與△t成反比B．物體的加速度大小可由△v、△t算出C．a(chǎn)的方向與△v的方向相同,與v的方向無關(guān)D．叫速度的變化率,在速度-時間圖像中與其斜率相對應(yīng)10、(本題9分)下列敘述中正確的是（）A．物體在變力的作用下不可能做曲線運動B．物體在變力的作用下不可能做直線運動C．物體在變力和恒力作用下都可能做直線運動D．物體在變力和恒力作用下都可能做曲線運動11、(本題9分)如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長度均為d。m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當m1與m2第一次相距最近時m1速度為v1，在以后的運動過程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m12、如圖所示，質(zhì)量M，中空為半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力F推動凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對靜止時，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成α角．重力加速度為g，則下列說法正確的是A．小鐵球受到的合外力方向水平向左B．凹槽對小鐵球的支持力為C．系統(tǒng)的加速度為D．推力二．填空題(每小題6分，共18分)13、(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(yīng)滿足的實驗條件是_____．(2)在(1)問的基礎(chǔ)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)．14、(本題9分)利用如圖甲所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗：(1)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的_______；A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量與勢能變化量C．速度變化量與高度變化量(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C,測出它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點周期為T，重物質(zhì)量為m。從打O點到達B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=_________，動能變化量△EK=_________；(3)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是______。A．利用公式v=gt計算重物速度B．利用公式v2=2gh計算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒有采用多次實驗取平均值的方法15、(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知電磁打點計時器所用的電源的頻率為50Hz，查得當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，測得所用的重物質(zhì)量為1.00kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖所示)，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_______J，動能的增加量等于___________J．(結(jié)果取三位有效數(shù)字)(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物下落時的實際加速度a＝__m/s2，a___g(填“大于”或“小于”)，原因是________________________________________________________________。三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖，一質(zhì)量m2=0.25kg的平頂小車，車頂右端放一質(zhì)量m3=0.2kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點，與車頂之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，小車靜止在光滑的水平軌道上．現(xiàn)有一質(zhì)量m1=0.05kg的子彈以水平速度v0=12m/s射中小車左端，并留在車中．子彈與車相互作用時間很短．若使小物體不從車頂上滑落，g取10m/s2．求：（1）最后物體與車的共同速度為多少？小車的最小長度應(yīng)為多少？（2）小木塊在小車上滑行的時間．17、（10分）(本題9分)一勻強電場，場強方向水平，一個質(zhì)量為，帶正電最為的小球，從點出發(fā)，初速度的大小為，在電場力與重力的作用下，恰能沿與場強的反方向成角做直線運動．求：（1）勻強電場的場強大??；（2）小球從點到最高點的距離；（3）小球運動到的最高點與點的電勢差．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、B【解析】

物體做曲線運動是由于所受合外力的方向與速度方向不在一條直線上，而與合外力是恒力還是變力、合外力方向是否變化均無關(guān)，故AD錯誤，B正確；由牛頓第二定律可知，C錯誤．2、C【解析】

根據(jù)動能定理或機械能守恒求出在最低點的速度表達式，可比較出A、B兩球的速度大?。瓵、B兩球在向下運動的過程中，只有重力做功，機械能都守恒，比較出初始位置的機械能即可知道在最低點的機械能大?。鶕?jù)拉力與重力的合力提供向心力，F(xiàn)-mg=m，得出拉力的大小，從而可以比較出兩球擺線的拉力．【詳解】根據(jù)動能定理mgL=mv2，得v=，L越大，速度越大，所以A球的速度大于B球的速度。故A錯誤。由F-mg=m，得，F(xiàn)=mg+m=3mg，與擺線的長度無關(guān)。所以兩球擺線拉力大小相等。故B錯誤。到達最低點的動能Ek=mv2=mgL，則A球的動能大于B球的動能，故C正確。兩球在運動的過程中，只有重力做功，機械能守恒，初始位置的機械能相等，所以在最低點，兩球的機械能相等。故D錯誤。故選C。【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握動能定理和機械能守恒定律，知道擺球在最低點靠合力提供做圓周運動的向心力．3、C【解析】水平路面上汽車剎車的過程，摩擦力做負功，則機械能減小，選項A錯誤；人乘電梯加速上升的過程，動能和重力勢能均增大，機械能增加，選項B錯誤；投出的實心球在空中運動的過程，只有重力做功，則機械能守恒，選項C正確；木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程，動能不變，勢能減小，機械能減小，選項D錯誤；故選C.4、C【解析】

A.人在蹦極過程中橡皮條的彈力對人做功，所以機械能不守恒，A錯誤。BCD.根據(jù)能量守恒定律可知，減少的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（內(nèi)能）。因為能量轉(zhuǎn)化具有方向性，其他形式的能不會自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能，BD錯誤C正確。5、C【解析】

選河岸為參考系，船運動的速度是旗子相對于船豎直向上的速度為v2=0.4m/s故旗子相對于船的速度為A.0.3m/s與計算結(jié)果不符，故A錯誤。B.0.4m/s與計算結(jié)果不符，故B錯誤。C.0.5m/s與計算結(jié)果相符，故C正確。D.0.6m/s與計算結(jié)果不符，故D錯誤。6、D【解析】兩個點電荷在O點產(chǎn)生的場強大小都為兩個場強的方向互成120°，根據(jù)平行四邊形定則，合場強大小為：，方向水平向右．所以放一個電荷在O點產(chǎn)生的場強大小為，方向水平向左，所以該電荷若在C點，為-q，若在D點，為+q，故D正確，ABC錯誤．7、AD【解析】

北斗衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力：A.由上可得周期為：a的軌道半徑小，所以a的周期小.故選項A符合題意.B.由上可得線速度為：a的軌道半徑小，所以其線速度大.故選項B不符合題意.C.由上可得加速度為：a的軌道半徑小，所以加速度大.故選項C不符合題意.D.由上可得角速度為：a的軌道半徑小，所以角速度大.故選項D符合題意.8、AD【解析】

A．把AB兩物塊（包括細繩）看成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合力為零，所以系統(tǒng)機械能守恒，物塊A重力勢能的減少量等于A、B兩物塊動能的增加量，故A正確；B．如圖所示所以，故B錯誤；C．當B運動到滑輪正下方時，B的速度在豎直方向的分量為0，所以此時A的速度為0，則在這個過程中A的速度先增大后減小，動能先增大后減小，故C錯誤；D．對A受力分析，A受重力和細繩拉力，根據(jù)功能關(guān)系可知：除重力以為其他力做的功等于物體機械能的變化量，故D正確。故選AD。9、BCD【解析】

ABC.公式是加速度的定義式，是采用比值定義法定義的，所以與、不存在比例關(guān)系，只是的大小可由、算出，且的方向與的方向相同，故A錯誤，BC正確；D.叫速度的變化率，即為加速度，在速度-時間圖像中與其斜率相對應(yīng)，故D正確。10、CD【解析】

如物體所受的合力與速度在同一直線上，物體做直線運動，若不在同一直線上物體做曲線運動，但力可以使恒力，也可以是變力。A.A選項與分析不符，A錯誤B.B選項與分析不符，B錯誤C.C選項與分析相符，C正確D.D選項與分析相符，D正確11、ABC【解析】

從小球m1到達最近位置后繼續(xù)前進，此后拉到m2前進，m1減速，m2加速，達到共同速度時兩者相距最遠，此后m1繼續(xù)減速，m2加速，當兩球再次相距最近時，m1達到最小速度，m2達最大速度：兩小球水平方向動量守恒，速度相同時保持穩(wěn)定，一直向右前進，選取向右為正方向，則：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度為2m1m1+m2v1，此時由于m1＜m2，可知當m2的速度最大時，m1的速度小于1，即m1的速度方向為向左，所以m1的最小速度等于1．A.A項與上述分析結(jié)論相符，故A符合題意；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結(jié)論相符，故C符合題意；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意。12、BD【解析】

A.小鐵球的加速度方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律知小鐵球受到的合外力方向水平向右;故A錯誤.B.對小球進行受力分析，如圖所示：則凹槽對小鐵球的支持力;故B正確.C.對小球進行受力分析得：mgtanα=ma，解得：a=gtanα，所以系統(tǒng)的加速度為a=gtanα;故C錯誤.D.對整體進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：F=(m+M)a=(m+M)gtanα;故D正確.二．填空題(每小題6分，共18分)13、（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(shè)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(yīng)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(guān)系【名師點睛】明確實驗原理是解決實驗問題的關(guān)鍵，本實驗的關(guān)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．14、A-mghB【解析】

(1)驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故選選項A；(2)從打O點到打B的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp=-mghB，B(3)實驗中重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，