2023-2024學(xué)年北京市昌平區(qū)昌平二中物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市昌平區(qū)昌平二中物理高一第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)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)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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、在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的太空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，下列儀器中可正常使用的是A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B．天平 C．體重計(jì) D．?dāng)[鐘2、(本題9分)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知：A．太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心B．火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方D．相同時(shí)間內(nèi),火星與太陽(yáng)連線掃過的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過的面積3、如圖所示為示波管的工作原理圖，電子經(jīng)加速電場(chǎng)(加速電壓為U1)加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間的距離為d，電壓為U2,板長(zhǎng)為L(zhǎng)，每單位電壓引起的偏移叫做示波管的靈敏度.為了提高靈敏度，A．減小d B．減小LC．增大U1 D．增大U24、可以將萬有引力相互作用與電荷間的相互作用類比，即任何有質(zhì)量的物體都要在它的周圍空間產(chǎn)生一個(gè)引力場(chǎng)，而其他的物體在引力場(chǎng)中，要受到該引力場(chǎng)的引力作用。據(jù)此，萬有引力中的重力加速度，相當(dāng)于電場(chǎng)中的哪個(gè)物理量A．電場(chǎng)力 B．電場(chǎng)強(qiáng)度 C．電勢(shì)差 D．電勢(shì)能5、(本題9分)摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，下列敘述正確的是A．乘客的速度保持不變B．乘客的機(jī)械能保持不變C．乘客的動(dòng)量保持不變D．乘客重力的瞬時(shí)功率在變化6、(本題9分)如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長(zhǎng)，且與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為()A．13mgB．23mg7、(本題9分)M、N是一對(duì)水平放置的平行板電容器，將它與一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源組成如圖所示的電路，R是并聯(lián)在電容器上的滑動(dòng)變阻器，G是靈敏電流計(jì)，在電容器的兩極板間有一帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，如圖，下列說法正確的是A．打開S后，使兩極板靠近，則微粒將向上運(yùn)動(dòng)B．打開S后，使兩極板靠近，則微粒仍保持靜止C．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從a向b的電流D．保持開關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)中有從b向a的電流8、(本題9分)在下列幾個(gè)實(shí)例中,物體機(jī)械能一定守恒的是()A．在平衡力作用下運(yùn)動(dòng)的物體B．在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球C．如圖甲所示物體沿固定光滑圓弧面下滑D．如圖乙所示,在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球9、(本題9分)下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法中，正確的是()A．重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差B．重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．紙帶下落和打點(diǎn)不同步會(huì)造成較大誤差10、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的是：A．它是使衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小速度B．它是近地圓形軌道上人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度C．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度11、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M長(zhǎng)度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車的最左端．現(xiàn)有一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物塊和小車之間的摩擦力為f．經(jīng)過一段時(shí)間，小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，物塊剛好滑到小車的最右端．以下判斷正確的是（）A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為F（x+l）B．此時(shí)小車的動(dòng)能為fxC．這一過程中，物塊和小車組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為fxD．這一過程中，物塊和小車組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能為F(l+x)-fl12、(本題9分)質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度為s時(shí)相對(duì)木塊靜止，這時(shí)木塊前進(jìn)的距離為L(zhǎng).若木塊對(duì)子彈的阻力大小F視為恒定，下列關(guān)系正確的是A．FL=B．F(L+s)=C．Fs=D．Fs=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)某同學(xué)用圖甲所示的器材做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．如圖甲所示，小車在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功計(jì)為W，當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次，第3次……筋實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致，小車速度可由速度傳感器測(cè)出，并經(jīng)電腦處理后得出如圖乙所示的一一對(duì)應(yīng)的圖象，由圖象可以讀出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車獲得的最大速度并記入表中．(1)表中“X”處的數(shù)值應(yīng)該是______．(2)從表格中可以得出，合力的功W與速度的關(guān)系是______．(3)在作圖象時(shí)，由于實(shí)際操作過程中木板的傾角調(diào)整不當(dāng)，造成實(shí)際圖線與理想圖線（圖中虛線）存在差異，則作出的圖象可能是圖中的________．A．B．C．D．14、（10分）(本題9分)同學(xué)們分別利用圖甲、乙所示的兩種裝置采用不同方案進(jìn)行“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與所受合外力關(guān)系”的的實(shí)驗(yàn)，其中小車A質(zhì)量約為350g，并與紙帶相連，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，托盤C內(nèi)裝有砝碼，托盤自身的質(zhì)量為5g；D為無線測(cè)力傳感器。兩種方案的不同在于:方案一采用托盤和砝碼的重力值作為小車受到的拉力，方案二則用傳感器D直接測(cè)量繩子對(duì)小車的拉力。(1)關(guān)于器材的選取，下列說法正確的是（____________）A．方案一必須選取單個(gè)質(zhì)量盡量小的砝碼，如5克/個(gè)B．方案一可以選取單個(gè)質(zhì)量較大的砝碼，如50克/個(gè)C．方案二必須選取單個(gè)質(zhì)量盡量小的砝碼，如5克/個(gè)D．方案二可以選取單個(gè)質(zhì)量較大的砝碼，如50克/個(gè)(2)兩種方案都必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是（____________）A．需要將導(dǎo)軌的右端墊高以平衡摩擦力B．應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車C．為了減小誤差，每次小車應(yīng)從同一位置釋放D．需要記錄托盤中砝碼的質(zhì)量(3)某組同學(xué)利用方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并將所獲得的6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)地繪制在圖所示的a-F圖中，請(qǐng)你根據(jù)圖中點(diǎn)跡，繪制一條可以反映加速度和拉力關(guān)系的圖線___________。(4)根據(jù)第(3)問中你所繪制的圖線，可反映出該組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中的不妥之處是____________________________________________。(5)若某組同學(xué)利用方案一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室，忘記了將軌道右端墊高平衡摩擦力，一直是軌道處于水平狀態(tài)，請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，通過推導(dǎo)說明由這種操作和正確操作分別獲取的數(shù)據(jù)所繪制的a-F圖線的斜率和縱軸截距_____________________。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）(本題9分)我國(guó)的航空航天事業(yè)取得了巨大成就，2010年20月1日，我國(guó)成功發(fā)射了“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星，“嫦娥二號(hào)”的質(zhì)量為m，它繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的距離為h，已知引力常量G、月球質(zhì)量M、月球半徑R。求：(1)“嫦娥二號(hào)”繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期；(2)“嫦娥二號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與月球表面附近的重力加速度的大小之比。16、（12分）(本題9分)如圖所示，一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從固定在地面上的傾斜軌道的頂點(diǎn)A從靜止開始滑下，傾斜軌道的末端B恰好與光滑圓弧軌道BC相接，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高且靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知小物塊經(jīng)過傾斜軌道的B點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s，長(zhǎng)木板的質(zhì)量M＝4kg，A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H＝1.8m、h=0.25m，圓弧半徑R＝1.25m物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5，長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.2，g=10m/s2。求：（1）小物在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦做的功；（2）小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，滑塊對(duì)圓弧軌道的壓力；（3）長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng)，才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板。17、（12分）(本題9分)如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)時(shí)間t0從跳臺(tái)O點(diǎn)沿水平方向飛出．已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，A點(diǎn)與O點(diǎn)在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m．重力加速度為g．不計(jì)一切摩擦和空氣阻力．求：（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過跳臺(tái)O時(shí)的速度大小v；（2）從A點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力做功的平均功率；

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】

在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的太空實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，處于完全失重狀態(tài)。A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與重力無關(guān)，可以使用，A正確。B.天平依靠重力工作，無法正常使用，B錯(cuò)誤。C.體重計(jì)依靠重力工作，無法正常使用，C錯(cuò)誤。D.擺重依靠重力工作，無法正常使用，D錯(cuò)誤。2、C【解析】太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的焦點(diǎn)位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，木星和火星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小不是始終相等，離太陽(yáng)較近點(diǎn)速度較大，較遠(yuǎn)點(diǎn)的速度較小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律可知，木星與火星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方，選項(xiàng)C正確；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過的面積相等，但是不等于木星與太陽(yáng)連線掃過面積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3、A【解析】

經(jīng)加速電場(chǎng)后的速度為v，則

所以電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小為，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)的位移為，所以示波管的靈敏度所以要提高示波管的靈敏度可以增大L，減小d和減小U1，故A正確。4、B【解析】

重力場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)其周圍物體由引力作用，而電場(chǎng)的基本特性是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，說明重力與電場(chǎng)力類似。電荷量與物體的質(zhì)量類似，則由G=mg，F(xiàn)=qE分析可知，重力加速度g與電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度E可類比，故B正確，ACD錯(cuò)誤。5、D【解析】

AC.因?yàn)樗俣仁鞘噶浚鰣A周運(yùn)動(dòng)的乘客其速度方向時(shí)刻變化，所以乘客的速度時(shí)刻變化，根據(jù)P=mv可知，乘客的動(dòng)量大小不變，而動(dòng)量的方向和速度方向相同，所以動(dòng)量時(shí)刻變化，故AC項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)機(jī)械能等于重力勢(shì)能和動(dòng)能之和，知摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乘客的速度大小不變，則動(dòng)能不變，但高度變化，其重力勢(shì)能變化，所以機(jī)械能在變化，故B項(xiàng)與題意不相符；D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時(shí)刻在變化，豎直方向的分速度在變化，所以重力的瞬時(shí)功率在變化，故D項(xiàng)與題意相符。6、D【解析】試題分析：以相機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)相機(jī)受力分析，先將各支架的作用力沿著水平和豎直方向正交分解，由共點(diǎn)力的平衡條件可得出各支架的受力．對(duì)照相機(jī)受力分析，受重力、和三個(gè)支架的支持力，根據(jù)平衡條件，三根支架的支持力的合力應(yīng)等于重力，即：3Fcosθ=mg，解得【點(diǎn)睛】本題因是立體圖，無法將所有力畫出，因三根支架受力相等，故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力．7、BC【解析】

AB、打開S之前，由于帶電的油滴處于懸浮狀態(tài)，則有，打開S后，電容器的兩極板所帶電量保持不變，根據(jù)，，可得，使兩極板靠近，電容器的兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，所以帶電的油滴仍保持靜止，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；CD、電容器兩極板間的電壓，當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，增大，增大，電容器的電量增加，處于充電狀態(tài)，靈敏電流計(jì)中有電流，由于電容器上板帶正電，則靈敏電流計(jì)中有從向的電流，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。8、BC【解析】

A.在平衡力作用下的物體不一定守恒，如物體在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤；B.在光滑水平面上被細(xì)線拴住做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，動(dòng)能和重力勢(shì)能均不變，機(jī)械能一定守恒，故B正確；C.物體沿固定光滑圓弧面下滑時(shí)，只有重力做功機(jī)械能守恒，故C正確；D.在光滑水平面上壓縮彈簧過程中的小球，由于受彈簧彈力作用，小球的機(jī)械能部分轉(zhuǎn)移為彈簧的機(jī)械能，故小球的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤。9、BD【解析】：從需要驗(yàn)證的關(guān)系式ghn＝看，與質(zhì)量無關(guān)，A錯(cuò)誤．當(dāng)重物質(zhì)量大一些時(shí)，空氣阻力可以忽略，B正確，C錯(cuò)誤．紙帶先下落而后打點(diǎn)，此時(shí)，紙帶上最初兩點(diǎn)的點(diǎn)跡間隔較正常時(shí)略大，用此紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其結(jié)果是重物在打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)就有了初動(dòng)能，因此重物動(dòng)能的增加量比重物重力勢(shì)能的減少量大，D正確．10、AB【解析】

ABC.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，根據(jù)可得：，近地衛(wèi)星軌道半徑最小，環(huán)繞速度最大，AB正確C錯(cuò)誤．D.在近地軌道進(jìn)入橢圓軌道，需要點(diǎn)火加速離心，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度可能大于第一宇宙速度，D錯(cuò)誤．11、BD【解析】

A．對(duì)物塊，由動(dòng)能定理可知，物塊的動(dòng)能：Ek=（F-f）（x+l）A錯(cuò)誤；B．對(duì)小車，由動(dòng)能定理可得，小車的動(dòng)能為：Ek=fxB正確；C．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，這一過程中，小物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl，C錯(cuò)誤；D．由能量守恒定律可知，物塊和小車增加的機(jī)械能為F（x+l）-flD正確。故選BD。12、ABD【解析】對(duì)木塊運(yùn)用動(dòng)能定理得，fs=12Mv2，故A錯(cuò)誤．根據(jù)能量守恒得，摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有fd=12mv02-12點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道運(yùn)用動(dòng)能定理解題，首先要確定好研究的對(duì)象以及研究的過程，然后根據(jù)動(dòng)能定理列表達(dá)式．知道摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、2.00AD【解析】：（1）由乙圖可知X=2.00；（2）由表中數(shù)據(jù)可得；（3）若傾角較小，根據(jù)動(dòng)能定理：，所以A圖正確，若傾角較大，平衡摩擦過度，，D圖正確．14、ADAB見解析圖平衡摩擦過度見解析【解析】

(1)[1]乙裝置由于有力傳感器，則不需要測(cè)量并記錄托盤及托盤中砝碼的總質(zhì)量，也不要求托盤及盤中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量，而甲裝置是需要的。故選AD.(2)[2]兩種方案都需要將導(dǎo)軌的右端墊高以平衡摩擦力，這樣才能保證拉力的功等于合外力的功，A正確；根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用規(guī)范，兩種方案都需要應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車，B正確；測(cè)量過程中與小車是否在同一位置釋放無關(guān)，故C錯(cuò)誤；乙裝置由于有力傳感器，則不