2023-2024學(xué)年北京市順義區(qū)、通州區(qū)物理高一下期末考試試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市順義區(qū)、通州區(qū)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(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：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)為了估測一深井井口到水面的距離，某同學(xué)讓一個小石塊從井口自由落下，2s后聽到石塊擊水的聲音，重力加速度取10m/s2，則井口到水面的距離約為A．5m B．10m C．20m D．45m2、(本題9分)地球的同步衛(wèi)星是指相對于地面靜止不動的人造衛(wèi)星（）A．它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，且離地心距離可按需要選擇不同的值B．它可以在地面上任一點(diǎn)的正上方，但離地心距離是一定的C．它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同的值D．它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的3、(本題9分)在下列情況下機(jī)械能守恒的有：A．在空氣中勻速下落的降落傘B．在豎直面做勻速圓周運(yùn)動的物體C．做自由落體運(yùn)動的物體D．沿斜面勻速下滑的物體4、(本題9分)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動，下列說法中正確的是A．曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動B．變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動C．曲線運(yùn)動一定是加速度變化的運(yùn)動D．曲線運(yùn)動可以是速度不變的運(yùn)動5、如圖所示，一條小船過河，河水流速為v1，船在靜水中速度為v2，船頭方向與河岸垂直，關(guān)于小船的運(yùn)動，以下說法正確的是（）A．小船做勻加速直線運(yùn)動B．小船做勻速直線運(yùn)動C．小船做勻加速曲線運(yùn)動D．小船做變加速曲線運(yùn)動6、(本題9分)如圖，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動，把質(zhì)量為m的貨物放到A點(diǎn)，貨物與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對貨物做的功可能（）A．大于B．大于umgsC．小于D．小于umgs7、(本題9分)假設(shè)太陽系中天體的密度不變，天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半，地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動，則下列物理量變化正確的是()A．地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半B．地球的向心力變?yōu)榭s小前的C．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半8、(本題9分)溜索是一種古老的渡河工具，現(xiàn)已演變?yōu)橛螛讽?xiàng)目，如圖所示，滑輪，保險繩索與人體連接，粗鋼索兩端連接在固定樁上．人從高處平臺的A點(diǎn)出發(fā)，借助幾十米的落差，索順勢而下，滑過最低點(diǎn)C，到達(dá)B點(diǎn)時速度為零．下列說法中正確的有（）A．人滑到C點(diǎn)時速度最大 B．人從A滑到C的過程中，重力的功率先增大后減小C．人滑到C點(diǎn)時的加速度方向豎直向上 D．人從A到B運(yùn)動過程中機(jī)械能一直減小9、(本題9分)如圖所示有三個斜面1、2、3，斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，同一物體與三個斜面的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)他們分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端時，下列說法正確的是（

）A．三種情況下物體損失的機(jī)械能:△E3＞△E2＞△E1B．三種情況下摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1＝Q2＜Q3C．到達(dá)底端的速度:v1＞v2＞v3D．到達(dá)底端的動能：EK1＞EK3＞EK210、如圖所示，小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小物體所受摩擦力為f，下列敘述正確的是（）A．若圓盤勻速轉(zhuǎn)動，物體P受重力、支持力、向心力和指向圓心方向的摩擦力B．若圓盤勻速轉(zhuǎn)動，物體P相對圓盤有沿著半徑向外運(yùn)動的趨勢C．若圓盤轉(zhuǎn)速由零逐漸增加，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到某個值時，物體P將沿轉(zhuǎn)動切線方向飛離圓盤D．若圓盤轉(zhuǎn)速由零逐漸增加，在物體P相對圓盤滑動之前，圓盤對物體P的摩擦力方向并不指向圓心二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，所用電源的頻率為50Hz，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時各計數(shù)點(diǎn)位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示(圖中O是打點(diǎn)計時器打的第一個點(diǎn)，A、B、C分別是以每打兩個點(diǎn)的時間作為計時單位取的計數(shù)點(diǎn))。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2。根據(jù)紙帶求：若重錘質(zhì)量為m，則重錘從起始下落至B時減少的重力勢能為____；動能為____;從以上數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是_______________________；產(chǎn)生誤差的主要原因是_________________________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）12、（10分）(本題9分)利用圖示的實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系．（1）為了消除打點(diǎn)計時器和木板對小車阻力的影響，需要平衡阻力．關(guān)于該操作環(huán)節(jié)，下列四種裝置圖中正確的是_______（2）甲小組同學(xué)正確平衡了阻力，選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，取砝碼的總重力值作為繩子的拉力值，按正確操作得到圖示的一條紙帶．在紙帶上選取三個連續(xù)計時點(diǎn)A、B、C，測得它們到靜止釋放的起始點(diǎn)O的距離分別為sA、sB、sC，打點(diǎn)計時器的工作頻率為f，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，從O到B的運(yùn)動過程中，拉力對小車做功W=_______，小車動能變化量ΔEk=__________．（3）乙小組同學(xué)也正確平衡了阻力，但并未保證選取的砝碼和盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M．在處理數(shù)據(jù)時，他們也取砝碼和盤的總重力值作為繩子的拉力值，并采用圖像法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：在紙帶上選取多個計數(shù)點(diǎn)，測量靜止釋放的起始點(diǎn)O到每個計數(shù)點(diǎn)的距離，并計算出每個計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的小車速度v以及從O點(diǎn)到該計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的過程中繩子拉力所做的功W．他們作出的圖線為__________．三、計算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，半徑R＝0.4m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ＝30°，下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上．質(zhì)量m＝0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中的A點(diǎn)以v0＝1m/s的速度被水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，經(jīng)過C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動至D點(diǎn)時，彈簧被壓縮至最短，此時彈簧的彈性勢能Epm＝0.8J，已知小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s1．求：（1）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動至B點(diǎn)的時間；（1）小物塊經(jīng)過圓弧軌道上的C點(diǎn)時，對軌道的壓力大??；（3）C、D兩點(diǎn)間的水平距離L．14、（14分）如圖所示，質(zhì)量分別為1kg、3kg的滑塊A、B靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)使滑塊A以4m/s的速度向右運(yùn)動，與左側(cè)還有輕彈簧的滑塊B發(fā)生正碰．求二者在發(fā)生碰撞的過程中：（1）彈簧的最大彈性勢能；（2）滑塊B的最大速度．15、（13分）(本題9分)真空中足夠大的空間區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)隨時間變化的規(guī)律如圖所示。一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正電粒子，t=0時刻從電場中的A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，在t=2T0時刻到達(dá)電場中的B點(diǎn)。不計重力。求：（1）粒子到達(dá)B點(diǎn)時速度；（2）A、B間的距離；（3）若粒子在t=T0時刻從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，則粒子在什么時刻到達(dá)B點(diǎn)？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

不考慮聲音傳播所需要的時間。小石塊做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動時間為2s，根據(jù)自由落體運(yùn)動的位移時間公式可知h=gt2＝×10×4m＝20m；A.5m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.10m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.20m，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.45m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；2、D【解析】

同步衛(wèi)星相對于地球靜止，需要滿足兩個條件：一繞地球旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸與地球的地軸相同；二是旋轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，根據(jù)開普勒第三定律，同一中心天體相同，由于同步衛(wèi)星的周期相同，所以旋轉(zhuǎn)半徑也相同，離地面的高度相同，同步衛(wèi)星只能在赤道上方，且離地心的距離是一定的，故D正確；ABC錯誤；故選D3、C【解析】降落傘從空中勻速下落，動能不變，重力勢能減少，則其機(jī)械能減少，A錯誤；在豎直面做勻速圓周運(yùn)動的物體，動能恒定，但重力勢能在變化，其機(jī)械能變化，B錯誤；做自由落體運(yùn)動，只受重力，機(jī)械能守恒，C正確；沿斜面勻速下滑的物體，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能不守恒，D錯誤．【點(diǎn)睛】判斷機(jī)械能是否守恒常用三種方法：1、條件法，從功的角度，看是不是只有重力或彈力做功；2、總量法，如動能和勢能的總量變化，機(jī)械能一定不守恒．3、從能量的角度，沒有發(fā)生機(jī)械能與其他能之間的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，否則，機(jī)械能不守恒．4、A【解析】

A.曲線運(yùn)動的速度方向一定變化，則曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；B.變速運(yùn)動不一定是曲線運(yùn)動，例如自由落體運(yùn)動，選項(xiàng)B錯誤；C.曲線運(yùn)動不一定是加速度變化的運(yùn)動，例如平拋運(yùn)動，選項(xiàng)C錯誤；D.曲線運(yùn)動的速度一定是變化的，不可以是速度不變的運(yùn)動，選項(xiàng)D錯誤；5、B【解析】

小船實(shí)際的速度是水流速度與靜水的合速度，因兩方向均是勻速直線運(yùn)動，根據(jù)平行四邊形定則，則小船實(shí)際的運(yùn)動是勻速直線A.小船做勻加速直線運(yùn)動與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.小船做勻速直線運(yùn)動與分析相符，故B項(xiàng)與題意相符；C.小船做勻加速曲線運(yùn)動與分析不符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.小船做變加速曲線運(yùn)動與分析不符，故D項(xiàng)與題意不相符。6、CD【解析】若物塊一直做勻變速直線運(yùn)動,根據(jù)動能定理有Wf=△EK，Wf=μmgx；知△EK可能等于，可能小于．不可能大于．若物塊先做勻變速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理有Wf=△EK，Wf<μmgx；知△EK可能等于μmgx，可能小于μmgx，不可能大于μmgx，故不可能的是C，ABD都有可能．本題選不可能的，故選C．【名師點(diǎn)睛】物塊在傳送帶可能一直做勻變速直線運(yùn)動，也有可能先做勻變速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理判斷摩擦力對貨物做功的可能值．7、BC【解析】A、B、由于天體的密度不變而半徑減半，導(dǎo)致天體的質(zhì)量減小，所以有：地球繞太陽做圓周運(yùn)動由萬有引力充當(dāng)向心力．所以有：，B正確，A錯誤；C、D、由，整理得：，與原來相同，C正確；D錯誤；故選BC．8、BD【解析】A項(xiàng)：人滑到C點(diǎn)時，對人進(jìn)行受力分析，人和滑輪整體受到重力，鋼索的拉力和滑動摩擦力，如果鋼索光滑A對，考慮摩擦力作用，應(yīng)該是摩擦力切線方向的分力和兩繩拉力沿切線方向分量合力為0的位置速度最大，故A錯誤；B項(xiàng)：人從A滑到C的過程中，根據(jù)PG=mgVy,，開始時速度為0，重力的功率為0，中間過程重力的功率不為0，到C點(diǎn)時重力方向與速度方向垂直，重力功率為0，故人從A滑到C的過程中，重力的功率先增大后減小，故B正確；C項(xiàng)：人滑到C時由于有沿切線方向的摩擦力，所以人滑到C點(diǎn)時合力方向不再沿豎直向上，故C錯誤；D項(xiàng)：如果沒有摩擦力與對右側(cè)固定樁的拉力相等，人從A滑到C的過程中，鋼索對人有向右的摩擦力，那么右邊的鋼索會受到人對它向左的摩擦力，因此右側(cè)鋼索對固定樁的拉力大，所以鋼索對左側(cè)固定樁的拉力小于對右側(cè)固定樁的拉力，故D正確．9、BC【解析】

設(shè)斜面和水平方向夾角為θ，斜面長度為L，則物體下滑過程中克服摩擦力做功為：W=mgμLcosθ，Lcosθ即為底邊長度，由圖可知1和2底邊相等且小于3的，故摩擦生熱關(guān)系為：Q1=Q2＜Q3，所以損失的機(jī)械能△E1=△E2＜△E3，故B正確，A錯誤；設(shè)物體滑到底端時的速度為v，根據(jù)動能定理得：mgh-mgμLcosθ=12mv2，根據(jù)圖中斜面高度和底邊長度可知滑到底邊時速度大小關(guān)系為：v1＞v2＞v3，故C正確；物塊的動能為：Ek=12mv2，因?yàn)関1＞v2＞v3，所以到達(dá)底端的動能：10、BCD【解析】

A．向心力是由物體所受到的力提供的，不是物體受到的力，故A錯誤；B．勻速轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，因?yàn)殪o摩擦力方向和相對運(yùn)動趨勢方向相反，所以物體有沿著半徑向外運(yùn)動的趨勢，故B正確；C．當(dāng)最大靜摩擦力不能提供向心力時，物體做離心運(yùn)動，沿著切線方向飛離圓盤，故C正確；D．轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加的過程中，物體做加速圓周運(yùn)動，靜摩擦力沿著半徑方向的分力提供向心力，切向分力使物體加速。故靜摩擦力不指向圓心，故D正確；二、實(shí)驗(yàn)題11、ΔEp|=1.91mJ；Ek=1.88mJ；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重錘重力勢能的減少等于其動能的增加，機(jī)械能守恒。產(chǎn)生誤差的主要原因是重錘下落過程中受到阻力的作用（空氣阻力、紙帶與限位孔間的摩擦阻力及打點(diǎn)時的阻力）?！窘馕觥?/p>

重力勢能的減小量為：△EP=mghOB=1.91m（J）

B點(diǎn)時的速度為：vB＝sAC2T＝1.94m/s

重錘下落到B點(diǎn)時增加的動能為：△EK＝12mvB2【點(diǎn)睛】該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是在知道原理的情況下進(jìn)行驗(yàn)證，因此求出物體下落時重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可驗(yàn)證，但是由于存在誤差，物體下落時克服阻力做功，因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量.12、BmgsBB【解析】

(1)[1]平衡摩擦?xí)r應(yīng)不掛鉤碼，原理是讓重力沿斜面向下的分力等于滑動摩擦力，故B正確；(2)[2]拉力做功等于重力勢能的減少量，即，[3]小車動能變化量；(3)[4]由于已經(jīng)平衡摩擦，所以拉力做功