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(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)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(cuò)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(lái)在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行,在P變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是()A．不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同B．不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)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(lái)靜止在光滑的水平桌面上，另一個(gè)小木塊Q從斜面P的頂端由靜止開(kāi)始沿光滑的斜面下滑。當(dāng)小木塊Q滑到斜面P的底部時(shí)，斜面P向右移動(dòng)了一段距離，如圖所示。下面說(shuō)法中正確的是（）A．木塊P、Q組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒B．重力對(duì)小木塊Q做的功等于小木塊Q的動(dòng)能的增加C．小木塊Q減少的重力勢(shì)能等于斜面P增加的動(dòng)能D．小木塊Q減少的重力勢(shì)能等于斜面P和Q增加的動(dòng)能之和3、(本題9分)關(guān)于能源，下列說(shuō)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(yáng)能、核能屬于新能源4、對(duì)于某一質(zhì)量確定的物體，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體的動(dòng)量發(fā)生改變，則合外力一定對(duì)物體做了功B．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，其動(dòng)量一定改變C．物體的動(dòng)量發(fā)生改變，其動(dòng)能一定發(fā)生改變D．物體的動(dòng)能發(fā)生改變，其動(dòng)量可能不變5、(本題9分)在用電腦播放光碟時(shí)，光盤將繞其中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知光盤的半徑為r，光盤邊緣上一點(diǎn)的線速度大小為v，則光盤轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)．若粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用．根據(jù)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(chǎn)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C．粒子在a點(diǎn)的速度大于在b點(diǎn)的速度D．粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向沿電場(chǎng)線向右7、(本題9分)如圖甲所示，一長(zhǎng)為l的輕繩一端穿在過(guò)O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力F與其速度二次方v2的關(guān)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(shù)表達(dá)式為F＝mv2lB．重力加速度g＝bC．若繩長(zhǎng)不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，，則圖線上b點(diǎn)的位置不變D．若繩長(zhǎng)不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，則得到的圖線斜率更大8、如圖甲所示，光滑平臺(tái)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(dòng)摩擦因數(shù)不計(jì)，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(zhǎng)度B．物體A與小車B的質(zhì)量之比C．物體A與小車B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)D．小車B獲得的動(dòng)能9、如圖所示，點(diǎn)L1和點(diǎn)L2稱為地月連線上的拉格朗日點(diǎn)．在L1點(diǎn)處的物體可與月球同步繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)．在L2點(diǎn)處附近的飛行器無(wú)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(diǎn)繞行．我國(guó)中繼星鵲橋就是繞L2點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的衛(wèi)星，嫦娥四號(hào)在月球背面工作時(shí)所發(fā)出的信號(hào)通過(guò)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(hào)傳播速度為c．則（）A．鵲橋衛(wèi)星在地球上發(fā)射時(shí)的發(fā)射速度大于地球的逃逸速度B．處于L1點(diǎn)的繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星周期接近28天C．嫦娥四號(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為D．處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)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(yuǎn)處下落，如圖所示，到A點(diǎn)時(shí)接觸彈簧，壓縮彈簧至最低點(diǎn)位置B。那么重球從A至B的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(gè)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(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vm后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f；全過(guò)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(guān)系正確的是()A．F：f＝3：1B．F：f＝4：1C．W1：W1＝1：1D．I1：I1＝1：112、關(guān)于第一宇宙速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度C．它是人造地球衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道的最小發(fā)射速度D．把衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）某同學(xué)用如圖所示裝置來(lái)探究碰撞中動(dòng)量是否守恒，讓質(zhì)量為的入射小球從斜槽某處由靜止開(kāi)始滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為的被碰小球發(fā)生碰撞，、、是小球在水平面上落點(diǎn)的平均位置。（1）實(shí)驗(yàn)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(cè)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(zhì)量應(yīng)滿足（_____）A．B．C．D．對(duì)兩球質(zhì)量關(guān)系無(wú)要求（3）若該碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則一定有關(guān)系式_______________________成立。（用、、、、表示）14、（10分）如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連。（1）用摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒接觸______側(cè)極板（選填左或右）使電容器帶電。①將極板間距離減小時(shí)，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角______（選填變大，變小或不變）；②兩板間插入電介質(zhì)時(shí)，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角______（選填變大，變小或不變）。（2）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說(shuō)法中不正確的有______________A．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器電量的變化情況C．靜電計(jì)可以用電壓表替代D．靜電計(jì)可以用電流表替代三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會(huì)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(zhuǎn)的周期為，引力常量為．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體．求：（1）質(zhì)量為的物體在地球北極所受地球?qū)λ娜f(wàn)有引力的大小．（2）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(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為q=+2.0×10-6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，空間加上一個(gè)如圖2所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)（電場(chǎng)為負(fù)表示電電場(chǎng)方向與正方向相反），（取水平向右的方向?yàn)檎较?，g取10m/s2。）求：(1)23秒內(nèi)小物塊的位移大?。?2)23秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)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(zhuǎn)周期為T，萬(wàn)有引力常量為求：該星球質(zhì)量；該星球同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道距離星球表面的高度；該星球同步衛(wèi)星運(yùn)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(cuò)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(cuò)誤；BC、根據(jù)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(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑在變化，所以過(guò)程的加速度在變，故B正確，C錯(cuò)誤；D、衛(wèi)星在軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，過(guò)程中的速度方向時(shí)刻在變，所以動(dòng)量方向不同，故D錯(cuò)誤；故選B．【題目點(diǎn)撥】衛(wèi)星變軌做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)要加速；萬(wàn)有引力提供向心力；加速度和速度都是矢量，只有當(dāng)大小和方向都相同時(shí)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(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤。BCD.重力對(duì)小木塊Q做的功等于小木塊Q重力勢(shì)能的減少量，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，小木塊Q減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了斜面P和Q的動(dòng)能，即小木塊Q減少的重力勢(shì)能等于斜面P和Q增加的動(dòng)能之和，故BC錯(cuò)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(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能，可以在自然界里源源不斷的得到補(bǔ)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(cuò)誤；B、并不是所有的二次能源都是可再生能源，故B錯(cuò)誤；C、煤、石油、天然氣屬于不可再生能源，而像太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮堋淠艿葘儆谛履茉矗蔆錯(cuò)誤，D正確；故選D．點(diǎn)評(píng)：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(dòng)量發(fā)生改變，則合外力不一定對(duì)物體做了功，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，它的速度一定發(fā)生變化，其動(dòng)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(shí)其動(dòng)量發(fā)生變化了，但其動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．物體的動(dòng)能發(fā)生改變，說(shuō)明其速度大小發(fā)生變化了，其動(dòng)量一定發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。5、D【解題分析】試題分析：根據(jù)公式可得光盤轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度為，D正確；考點(diǎn)：考查了圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】熟記描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速等之間的關(guān)系，即，6、C【解題分析】

做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力指向運(yùn)動(dòng)軌道的凹處，可知粒子在a、b點(diǎn)受力沿電場(chǎng)線向左，無(wú)論從a向b，還是從b向a，粒子在a點(diǎn)速度大于b點(diǎn)速度，由電場(chǎng)線的分布情況可得，無(wú)法判斷粒子所帶電荷的符號(hào)．故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．【題目點(diǎn)撥】從圖中可以看到，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡向左彎曲，說(shuō)明粒子受到的電場(chǎng)力大體向左，電場(chǎng)線方向不明，無(wú)法判斷粒子的電性．7、BC【解題分析】

A項(xiàng)：小球在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：F+mg=mv2lB項(xiàng)：當(dāng)F=0時(shí)，根據(jù)表達(dá)式有：mg=mv2lC項(xiàng)：當(dāng)F=0時(shí)，g=bD項(xiàng)：根據(jù)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(yùn)動(dòng)，則不能確定小車上表面長(zhǎng)度，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)量守恒定律得：解得：故可以確定物體A與小車B的質(zhì)量之比，故B正確；C．由圖象可以知道A相對(duì)小車B的位移為兩者的位移之差：根據(jù)能量守恒得：根據(jù)所求的質(zhì)量關(guān)系，可以解出動(dòng)摩擦因數(shù)，故C正確；D．由于只知兩車的質(zhì)量比值而小車B的質(zhì)量無(wú)法求得，故不能確定小車B獲得的動(dòng)能，故D錯(cuò)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(yīng)小于逃逸速度，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)題意知中繼星“鵲橋”繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)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(hào)發(fā)出信號(hào)到傳回地面的時(shí)間為t要小于，故C錯(cuò)誤；D、由a=rω可知處于L1點(diǎn)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)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(kāi)始與彈簧接觸過(guò)程中，在時(shí)，小球受到的合力豎直向下，所以仍做加速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧壓縮量的增大，向下的加速度在減小，當(dāng)時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大，當(dāng)時(shí)，小球受到的合力方向向上，所以小球做減速運(yùn)動(dòng)，并且加速度在增大，當(dāng)壓縮至最低點(diǎn)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，1s末速度為v，由動(dòng)能定理可知(F-f)L減速過(guò)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(duì)全程由動(dòng)能定理得：W1-W1=0故W1：W1=1：1根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力沖量等于動(dòng)量變化I1-I1=0故I1：I1=1：1A.F：f＝3：1與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.F：f＝4：1與分析相符合，故B項(xiàng)與題意相符；C.W1：W1＝1：1與分析相符，故C項(xiàng)與題意相符；D.I1：I1＝1：1與分析相符，故D項(xiàng)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(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度．【題目詳解】人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)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(yùn)行的最大速度，同時(shí)也是衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度，故AB正確；物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，如果速度小于7.9km/s，就出現(xiàn)萬(wàn)有引力大于飛行器做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，做近心運(yùn)動(dòng)而落地，所以發(fā)射速度不能小于7.9km/s；故C正確．根據(jù)克服地球的引力做功，可知當(dāng)越遠(yuǎn)需要克服引力做功越多，所以發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越不容易，故D錯(cuò)誤．故選ABC【題目點(diǎn)撥】注意第一宇宙速度有三種說(shuō)法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度.二、實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒(méi)有影響。故A錯(cuò)誤；

B.要保證碰撞后兩個(gè)球做平拋運(yùn)動(dòng)，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(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤；

D.同時(shí)為了對(duì)心碰撞，兩小球的直徑應(yīng)相同，碰撞時(shí)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(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，A正確BCD錯(cuò)誤。第三空.因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(guò)程中動(dòng)量守恒，物理量滿足表達(dá)式。14、（1）右，①變小，②變小，（2）BCD【解題分析】

（1）用摩擦過(guò)的玻璃棒或橡膠棒接觸右側(cè)極板，可使電容器帶電，因?yàn)槿襞c左側(cè)極板接觸，由于左側(cè)極板接地而使電荷被“中和”，從而不能使電容器帶電。①根據(jù)電容的決定式C知，將極板間距離減小時(shí)，電容增大，根據(jù)U知，電荷量不變，則電勢(shì)差減小，指針偏角變小。②根據(jù)電容的決定式C知，兩板間插入電介質(zhì)時(shí)，電容增大，根據(jù)U知，電荷量不變，則電勢(shì)差減小，指針偏角變小。（2）A、B、靜電計(jì)可測(cè)量電勢(shì)差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無(wú)法判斷電量的變化情況。