2024屆北京市西城14中物理高一下期末考試試題含解析

2024屆北京市西城14中物理高一下期末考試試題考生請注意：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，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，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束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示,一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運行,在P變軌后進入軌道2做勻速圓周運動．下列說法正確的是()A．不論在軌道1還是在軌道2運行，衛(wèi)星在P點的速度都相同B．不論在軌道1還是在軌道2運行，衛(wèi)星在P點的加速度都相同C．衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D．衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同加速度2、斜面P原來靜止在光滑的水平桌面上，另一個小木塊Q從斜面P的頂端由靜止開始沿光滑的斜面下滑。當小木塊Q滑到斜面P的底部時，斜面P向右移動了一段距離，如圖所示。下面說法中正確的是（）A．木塊P、Q組成的系統(tǒng)總動量守恒B．重力對小木塊Q做的功等于小木塊Q的動能的增加C．小木塊Q減少的重力勢能等于斜面P增加的動能D．小木塊Q減少的重力勢能等于斜面P和Q增加的動能之和3、(本題9分)關于能源，下列說法正確的是（）A．一次能源是可再生能源 B．二次能源是可再生能源C．煤、石油、天然氣屬于新能源 D．太陽能、核能屬于新能源4、對于某一質量確定的物體，下列說法中正確的是（）A．物體的動量發(fā)生改變，則合外力一定對物體做了功B．物體的運動狀態(tài)改變，其動量一定改變C．物體的動量發(fā)生改變，其動能一定發(fā)生改變D．物體的動能發(fā)生改變，其動量可能不變5、(本題9分)在用電腦播放光碟時，光盤將繞其中心做勻速圓周運動．已知光盤的半徑為r，光盤邊緣上一點的線速度大小為v，則光盤轉動的角速度為()A．vr B．vr2 C．v2r D．v/r6、(本題9分)如圖所示，圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點．若粒子在運動中只受電場力作用．根據此圖作出的下列判斷中正確的是()A．帶電粒子一定帶正電B．a點電場強度小于b點電場強度C．粒子在a點的速度大于在b點的速度D．粒子在a、b兩點的受力方向沿電場線向右7、(本題9分)如圖甲所示，一長為l的輕繩一端穿在過O點的水平轉軸上，另一端固定一質量未知的小球，整個裝置繞O點在豎直面內轉動．小球通過最高點時，繩對小球的拉力F與其速度二次方v2的關系如圖乙所示，重力加速度為g.下列判斷正確的是()A．圖線的函數表達式為F＝mv2lB．重力加速度g＝bC．若繩長不變，用質量較小的球做實驗，，則圖線上b點的位置不變D．若繩長不變，用質量較小的球做實驗，則得到的圖線斜率更大8、如圖甲所示，光滑平臺上的物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車B上，車與水平面間的動摩擦因數不計，圖乙為物體A與小車B的v-t圖象，由此可知A．小車上表面長度B．物體A與小車B的質量之比C．物體A與小車B上表面的動摩擦因數D．小車B獲得的動能9、如圖所示，點L1和點L2稱為地月連線上的拉格朗日點．在L1點處的物體可與月球同步繞地球轉動．在L2點處附近的飛行器無法保持靜止平衡，但可在地球引力和月球引力共同作用下圍繞L2點繞行．我國中繼星鵲橋就是繞L2點轉動的衛(wèi)星，嫦娥四號在月球背面工作時所發(fā)出的信號通過鵲橋衛(wèi)星傳回地面，若鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，信號傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點的繞地球運轉的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時間為D．處于L1點繞地球運轉的衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a210、(本題9分)一重球從高h處下落，如圖所示，到A點時接觸彈簧，壓縮彈簧至最低點位置B。那么重球從A至B的運動過程中：A．速度一直減小B．速度先增加后減小C．在AB之間有個確切位置速度有最大值D．加速度方向先豎直向下再豎直向上11、在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動，當速度達到vm后立即關閉發(fā)動機直到停止，運動的v－t圖象如圖所示。設汽車的牽引力為F，摩擦力為f；全過程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W1，全程牽引力的沖量大小為I1，摩擦力的沖量大小為I1．則下列關系正確的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：112、關于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道運行的速度C．它是人造地球衛(wèi)星進入近地軌道的最小發(fā)射速度D．把衛(wèi)星發(fā)射到越遠的地方越容易二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學用如圖所示裝置來探究碰撞中動量是否守恒，讓質量為的入射小球從斜槽某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質量為的被碰小球發(fā)生碰撞，、、是小球在水平面上落點的平均位置。（1）實驗中必須要求的條件是（______）A．斜槽必須是光滑的B．斜槽末端的切線必須水平C．要測量槽口離地的高度D．與的球心在碰撞瞬間必須在同一高度（2）兩小球的質量應滿足（_____）A．B．C．D．對兩球質量關系無要求（3）若該碰撞過程中動量守恒，則一定有關系式_______________________成立。（用、、、、表示）14、（10分）如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側極板和靜電計外殼接地，電容器右側極板與靜電計金屬球相連。（1）用摩擦過的玻璃棒或橡膠棒接觸______側極板（選填左或右）使電容器帶電。①將極板間距離減小時，可觀察到靜電計指針偏轉角______（選填變大，變小或不變）；②兩板間插入電介質時，可觀察到靜電計指針偏轉角______（選填變大，變小或不變）。（2）下列關于實驗中使用靜電計的說法中不正確的有______________A．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）由于地球自轉的影響，地球表面的重力加速度會隨緯度的變化而有所不同．已知地球表面兩極處的重力加速度大小為，在赤道處的重力加速度大小為，地球自轉的周期為，引力常量為．假設地球可視為質量均勻分布的球體．求：（1）質量為的物體在地球北極所受地球對它的萬有引力的大?。?）地球的半徑．（3）地球的密度．16、（12分）(本題9分)如圖1，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質量為m=0.2kg，帶電量為q=+2.0×10-6C的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數μ=0.1。從t=0時刻開始，空間加上一個如圖2所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場（電場為負表示電電場方向與正方向相反），（取水平向右的方向為正方向，g取10m/s2。）求：(1)23秒內小物塊的位移大??；(2)23秒內電場力對小物塊所做的功。17、（12分）(本題9分)已知某星球表面重力加速度大小為，半徑大小為R自轉周期為T，萬有引力常量為求：該星球質量；該星球同步衛(wèi)星運行軌道距離星球表面的高度；該星球同步衛(wèi)星運行速度的大?。?/p>

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，錯選和不選得零分）1、B【解題分析】A、從軌道1變軌到2，需要加速逃逸，故A錯誤；BC、根據公式可得，故只要半徑相同，加速度則相同，由于衛(wèi)星在軌道1做橢圓運動，運動半徑在變化，所以過程的加速度在變，故B正確，C錯誤；D、衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運動，過程中的速度方向時刻在變，所以動量方向不同，故D錯誤；故選B．【題目點撥】衛(wèi)星變軌做離心運動時要加速；萬有引力提供向心力；加速度和速度都是矢量，只有當大小和方向都相同時矢量才相同．2、D【解題分析】

A.木塊P、Q組成的系統(tǒng)在水平方向不受力，所以系統(tǒng)在水平方向是守恒的，在豎直方向合力不為零，因此系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤。BCD.重力對小木塊Q做的功等于小木塊Q重力勢能的減少量，由能量的轉化與守恒可知，小木塊Q減少的重力勢能轉化為了斜面P和Q的動能，即小木塊Q減少的重力勢能等于斜面P和Q增加的動能之和，故BC錯誤，D正確。3、D【解題分析】試題分析：從能源是否可再利用的角度可分為可再生能源和不可再生能源，像風能、水能、太陽能、生物質能，可以在自然界里源源不斷的得到補充，所以它們屬于可再生能源；可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源．解：A、可以從自然界直接獲取的能源叫一次能源，一次能源并不一定都是可再生能源，比如煤是一次能源，但屬于不可再生能源，A錯誤；B、并不是所有的二次能源都是可再生能源，故B錯誤；C、煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，而像太陽能、風能、核能、地熱能、氫能等屬于新能源．故C錯誤，D正確；故選D．點評：難度較小，掌握能源的分類方法和能源的種類即可解答．4、B【解題分析】

A．物體的動量發(fā)生改變，則合外力不一定對物體做了功，如勻速圓周運動，故A錯誤；B．物體的運動狀態(tài)改變，它的速度一定發(fā)生變化，其動量一定改變，故B正確；C．如果物體速度大小不變，方向改變，這時其動量發(fā)生變化了，但其動能不變，故C錯誤；D．物體的動能發(fā)生改變，說明其速度大小發(fā)生變化了，其動量一定發(fā)生變化，故D錯誤。5、D【解題分析】試題分析：根據公式可得光盤轉動的加速度為，D正確；考點：考查了圓周運動規(guī)律的應用【名師點睛】熟記描述勻速圓周運動的物理量線速度、角速度、周期、轉速等之間的關系，即，6、C【解題分析】

做曲線運動的物體受到的合外力指向運動軌道的凹處，可知粒子在a、b點受力沿電場線向左，無論從a向b，還是從b向a，粒子在a點速度大于b點速度，由電場線的分布情況可得，無法判斷粒子所帶電荷的符號．故ABD錯誤，C正確；故選C．【題目點撥】從圖中可以看到，粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子受到的電場力大體向左，電場線方向不明，無法判斷粒子的電性．7、BC【解題分析】

A項：小球在最高點，根據牛頓第二定律有：F+mg=mv2lB項：當F=0時，根據表達式有：mg=mv2lC項：當F=0時，g=bD項：根據F=mv2l8、BC【解題分析】

A．由圖象可知，A和B最終以共同速度v1勻速運動，則不能確定小車上表面長度，故A錯誤；B．由動量守恒定律得：解得：故可以確定物體A與小車B的質量之比，故B正確；C．由圖象可以知道A相對小車B的位移為兩者的位移之差：根據能量守恒得：根據所求的質量關系，可以解出動摩擦因數，故C正確；D．由于只知兩車的質量比值而小車B的質量無法求得，故不能確定小車B獲得的動能，故D錯誤。9、BD【解題分析】

A.逃逸速度是衛(wèi)星脫離地球的引力的第二宇宙速度，“鵲橋”的發(fā)射速度應小于逃逸速度，故A錯誤；B.根據題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉動的周期與月球繞地球轉動的周期相同，故B正確；C.鵲橋衛(wèi)星與月球、地球兩天體中心距離分別為R1、R2，到地表的距離要小一些，則嫦娥四號發(fā)出信號到傳回地面的時間為t要小于，故C錯誤；D、由a=rω可知處于L1點繞地球運轉的衛(wèi)星其向心加速度a1小于月球的向心加速度，由可知月球的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度，則衛(wèi)星其向心加速度a1小于地球同步衛(wèi)星的加速度a2，故D正確.10、BCD【解題分析】小球剛開始與彈簧接觸過程中，在時，小球受到的合力豎直向下，所以仍做加速運動，隨著彈簧壓縮量的增大，向下的加速度在減小，當時，加速度為零，速度達到最大，當時，小球受到的合力方向向上，所以小球做減速運動，并且加速度在增大，當壓縮至最低點時，速度為零．故BCD正確．11、BCD【解題分析】

由圖可知，物體先做勻加速直線運動，1s末速度為v，由動能定理可知(F-f)L減速過程中，只有阻力做功：(F-f)L由圖象可知，L1：L1=1：3解得：F:f=4:1對全程由動能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根據動量定理可知，合外力沖量等于動量變化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1與分析不符，故A項與題意不相符；B.F：f＝4：1與分析相符合，故B項與題意相符；C.W1：W1＝1：1與分析相符，故C項與題意相符；D.I1：I1＝1：1與分析相符，故D項與題意相符。12、ABC【解題分析】

第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運動所需的最小初始速度．【題目詳解】人造衛(wèi)星在圓軌道上運行時，運行速度，軌道半徑越大，速度越小，由于半徑最小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度，同時也是衛(wèi)星在近地圓軌道運行的速度，故AB正確；物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運動，如果速度小于7.9km/s，就出現萬有引力大于飛行器做圓周運動所需的向心力，做近心運動而落地，所以發(fā)射速度不能小于7.9km/s；故C正確．根據克服地球的引力做功，可知當越遠需要克服引力做功越多，所以發(fā)射到越遠的地方越不容易，故D錯誤．故選ABC【題目點撥】注意第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運行的最大速度③它是衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BDA【解題分析】

第一空.A.軌道是否光滑對實驗的結果沒有影響。故A錯誤；

B.要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；

C.槽口離地的高度大小與對實驗沒有影響，故C錯誤；

D.同時為了對心碰撞，兩小球的直徑應相同，碰撞時兩球必須在同一高度上，故D正確；第二空.為了防止入射球反彈，入射球質量要大于被碰球質量，即m1＞m2，A正確BCD錯誤。第三空.因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，若該碰撞過程中動量守恒，物理量滿足表達式。14、（1）右，①變小，②變小，（2）BCD【解題分析】

（1）用摩擦過的玻璃棒或橡膠棒接觸右側極板，可使電容器帶電，因為若與左側極板接觸，由于左側極板接地而使電荷被“中和”，從而不能使電容器帶電。①根據電容的決定式C知，將極板間距離減小時，電容增大，根據U知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變小。②根據電容的決定式C知，兩板間插入電介質時，電容增大，根據U知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變小。（2）A、B、靜電計可測量電勢差，根據指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無法判斷電量的變化情況。