2024年北京市十三中物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024年北京市十三中物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)兩個用相同材料制成的半徑相等的帶異種電荷的金屬小球，其中一個球的帶電荷量是另一個的5倍，它們間的庫侖力大小是F，現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處，它們間庫侖力的大小是A． B．C． D．2、(本題9分)汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N減速行駛，下圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為正確的是()A． B． C． D．3、(本題9分)關于物體的運動，下列說法正確的是（）A．物體受到的合外力方向變化，一定做曲線運動B．物體做曲線運動，其加速度一定變化C．做曲線運動的物體，其速度一定變化D．物體做圓周運動時，向心力就是物體受到的合外力4、我國第一顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”已于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號甲”運載火箭成功發(fā)射升空.假設該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且距離月球表面高度為h，并已知該衛(wèi)星的運行周期為T，月球的直徑為d，萬有引力常量為G，則可求出（）A．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運行的速度v=πd/TB．月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑r=d+hC．月球質量D．月球表面的重力加速度5、(本題9分)質量為5t的汽車在水平路面上由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速直線運動，所受的阻力為1.0×103N，汽車起動后第1s末發(fā)動機的瞬時功率為（）A．1.0×104WB．1.1×104WC．2.0×104WD．2.2×104W6、如圖所示，物體A、B相對靜止地隨水平圓盤繞軸勻速轉動，物體B在水平方向所受的力有A．圓盤對B的摩擦力及A對B的摩擦力，兩力都指向圓心B．圓盤對B指向圓心的摩擦力，A對B背離圓心的摩擦力C．圓盤對B的摩擦力及A對B的摩擦力和向心力D．圓盤對B的摩擦力和向心力7、(本題9分)如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線豎直、右側細線與斜面平行．已知A的質量為4m，B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時C恰好離開地面．下列說法正確的是（）A．C剛離開地面時，B的加速度最大B．A獲得最大速度為2gC．斜面傾角α＝30°D．從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機械能守恒8、如圖所示，小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動，到達最高點B后返回A，C為AB的中點。下列說法中正確的是（）A．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零B．小球從A到C與從C到B的過程，減少的動能相等C．小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化相等D．小球從A到C與從C到B的過程，損失的機械能相等9、(本題9分)某電場的電場線分布如圖所示，則()A．電荷P帶正電B．電荷P帶負電C．a點的電場強度大于b點的電場強度D．正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力10、(本題9分)如圖所示，一小球第一次由斜面上水平拋出，拋出時動能為，經(jīng)t時間落到斜面上時的動能為，出點到落點的距離為d；若以的動能將小球第二次由斜面上水平拋出，小球再次落到斜面上，空氣阻力不計，以下說法正確是（）A．小球再次落到斜面上的動能為 B．斜面的傾角為30°C．小球再次落到斜面上的時間為2t D．第二次拋出點到落點的距離為2d11、如圖所示，兩個不帶電的導體A和B，用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸．把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開，則下列正確的說法是：A．此時A電勢低，B電勢高B．將A左端接地，B右端電荷被中和C．移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合D．先把A和B分開，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合12、(本題9分)如圖所示，一物體從距水平地面一定高度某處，沿水平方向拋出，不計空氣阻力，下列對物體運動情況的描述，正確的是（）A．在豎直方向上，物體做勻速直線運動B．在豎直方向上，物體做自由落體運動C．在水平方向上，物體做勻加速直線運動D．在水平方向上，物體做勻速直線運動二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)在用“落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示（1）為減少阻力對實驗的影響，下列操作可行的是________.A．選用質量大的重錘B．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直（2）小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出的v2－h(huán)圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的原因是____________________________________________________________________.（3）另有四位同學在圖乙的基礎上，畫出沒有阻力時的v2－h(huán)圖線，并與其比較，其中正確的是________.14、（10分）(本題9分)用如圖（甲）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上C．用天平測量出重錘的質量D．接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E，將其選項對應的字母填在下面的橫線上．②在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大?。粢阎?shù)氐闹亓铀俣裙J的較準確的值為g，還需要測量的物理量是．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）(本題9分)如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎起平面內，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A．一質量m=0.10kg的小球，以初速度V0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動，運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點．求（1）小球到A點的速度（2）小球到B點時對軌道是壓力（3）A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）．16、（12分）(本題9分)如圖所示閉合電路，電源電動勢E=1.5V，內電阻r=0.1Ω，外電路電阻R=1.4Ω.求：（1）電路中的電流I；（2）路端電壓U；（3）電源的輸出功率P出17、（12分）(本題9分)一質量M=0.8kg的小物塊，用長l=0.8m的細繩懸掛在天花板上，處于靜止狀態(tài)．一質量m=0.1kg的粘性小球以速度v0=10m/s水平射向小物塊，并與物塊粘在一起，小球與小物塊相互作用時間極短可以忽略．不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s1．求：（1）小球粘在物塊上的瞬間，小球和小物塊共同速度的大??；（1）小球和小物塊擺動過程中，細繩拉力的最大值；（3）小球和小物塊擺動過程中所能達到的最大高度．

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【解析】

兩電荷異性，設一個球的帶電量為Q，則另一個球的帶電量為5Q，此時：接觸后再分開，帶電量各為2Q，則兩球的庫侖力大小為：ACD.由上計算可知，ACD錯誤；B.由上計算可知，B正確．2、C【解析】

根據(jù)曲線運動的受力方向總指向軌跡凹處，AB錯誤；由M向N減速行駛，則受力方向與運動方向的夾角大于90°，故C正確、D錯誤．3、C【解析】

A.物體做曲線運動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，若合外力方向與運動方向在同一直線上，雖然改變，但還是直線運動，故A錯誤。B.物體做曲線運動，其加速度不一定變化，如平拋運動，故B錯誤。C.做曲線運動的物體，速度沿切線方向，所以其速度方向一定變化，故C正確。D.物體做勻速圓周運動時，向心力就是物體受到的合外力，如果做變速圓周運動，向心力是合力的一個分力，D錯誤。4、C【解析】

A.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”在離月球表面h高度軌道上運行的速度為故A項與題意不相符；B.月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”繞月軌道的半徑故B項與題意不相符；C.衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動萬有引力做向心力，即為解得：故C項與題意相符；D.月球表面萬有引力即重力，故有所以，重力加速度為故D項與題意不相符．5、D【解析】由牛頓第二定律F-f=ma，F(xiàn)=f+ma=11000N,v=at=2m/s，由P=Fv=2.2×104W，D對；6、B【解析】

AB.物體A的向心力由B對A的摩擦力提供，所以B對A的摩擦力指向圓心，根據(jù)牛頓第三定律可知，A對B的摩擦力背離圓心，而B仍需要指向圓心的合力提供向心力，所以圓盤對B的摩擦力指向圓心，故B正確A錯誤。CD.向心力是效果力，并不是物體的實際受力，故CD錯誤。7、BC【解析】

A.C剛離開地面時，A的速度最大，此時B的速度也是最大的，則B球的加速度為零，故A錯誤；C.C剛離開地面時，對A有：kx2=mg

此時B有最大速度，即aB=aA=0

對B有：T-kx2-mg=0

對A有：4mgsinα-T=0

以上方程聯(lián)立可解得：sinα=0.5，α=30°故C正確；B.初始系統(tǒng)靜止，且線上無拉力，對B有：kx1=mg

由上問知x1=x2=，則從釋放至C剛離開地面過程中，彈性勢能變化量為零；此過程中A、B、C組成的系統(tǒng)機械能守恒，即：

4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2

以上方程聯(lián)立可解得：A球獲得最大速度為vAm=2g，故B正確；D.從釋放A到C剛離開地面的過程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)由于彈簧的彈力對系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的機械能不守恒，選項D錯誤.8、BD【解析】

A．小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，返回到A點時的速度小于原來速度大小，由動能定理可知合外力做負功，故A錯誤；B．小球從A到C與從C到B的過程，合外力做功相同，由動能定理可知這兩個過程中減少的動能相等，故B正確；C．小球從A到C比從C到B用時短，由動量定理可知從A到C速度的變化量小，故C錯誤；D．小球從A到C與從C到B的過程，滑動摩擦力做功相同，說明損失的機械能相等，故D正確。故選BD。9、AD【解析】

由圖可知電場線從正電荷出發(fā)，所以電荷P帶正電，故A正確，B錯誤；從電場線的分布情況可知，b的電場線比a的密，所以b點的電場強度大于a點的電場強度，故C錯誤；根據(jù)電場線越密的地方電場強度越大，所以c點的場強大于d點場強，所以正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。10、AD【解析】

設斜面傾角為θ，當拋出時動能為Ek時，速度為v，則水平方向的位移：x=vt，豎直方向的位移，根據(jù)幾何關系可得，解得：則水平位移：落在斜面上的位移：由于小球的動能：可知：A．小球在豎直方向的位移：以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球沿豎直方向的位移：y′=2y由動能定理可知，當小球拋出時動能為Ek時WG=mgy=4Ek-Ek=3Ek所以當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，重力對小球做的功：WG′=mgy′=2mgy=6Ek所以小球乙落在斜面上時的動能：Ek′=2Ek+WG′=8Ek故A正確；B．由于動能，可知第一次拋出后小球落在斜面上時速度大小等于初速度的2倍，則豎直方向的分速度：設第一次時小球落在斜面上時速度方向與水平方向之間的夾角為α，則：結合速度偏轉角的正切值與位移偏轉角的正切值的關系可得：由以上的分析可知，斜面得夾角θ一定大于30°，故B錯誤；C．由開始時的分析可知，小球運動的時間與初速度成正比，則與初動能的平方根成正比，所以當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球運動的時間為，故C錯誤；D．由開始時的分析可知，小球沿斜面方向的位移與初動能成正比，則當以2Ek的動能將小球第二次由斜面上水平拋出時，小球拋出點到落點的距離為2d，故D正確。故選AD。11、BC【解析】

A.此時AB為等勢體，兩端電勢相等，故A錯誤；B.將A左端接地，B右端電荷將被導入大地，被中和，故B正確；C.移去C，A、B兩端的電荷將中和，之后兩端都不帶電，所以貼在A、B下部的金屬都閉合，故C正確；D.先把A和B分開，再移去C，A、B分別帶上負電和正電，貼在A、B下部的金屬箔都張開，故D錯誤．12、BD【解析】

根據(jù)物體在水平方向和豎直方向上的受力，判斷物體在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律?！驹斀狻课矬w在水平方向上不受力，有初速度，根據(jù)牛頓第一定律知，物體在水平方向上做勻速直線運動；物體在豎直方向上初速度為零，僅受重力，做自由落體運動，故BD正確，AC錯誤。故選：BD。【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BC打下O點時重錘速度不為零B【解析】(1)A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質量大一些，體積小一些的鐵質重錘，故A錯誤．B、安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上，故B正確．C、D、釋放紙帶前，手應提紙帶上端并使紙帶豎直，重錘下落時，手不需提著紙帶上端，故C正確，D錯誤．故選BC．(2)小明用實驗測得數(shù)據(jù)畫出v2-h圖象圖線不過坐標原點，即h=0時，速度不為零，可打下O點時重錘速度不為零．(3)不論有無阻力，釋放點的位置相同，即初速度為零時，兩圖線交于橫軸的同一點，故B正確，A、C、D錯誤．故選B．【點睛】解決本題的關鍵知道實驗的原理，以及操作中的注意事項，會通過圖線特點分析圖線不過原點的原因。14、①B、C②重錘的質量m【解析】

①B、電火花和電磁計時器都使用交流電源．C、用自由落體運動驗證機械能守恒定律，不需要天平，因為質量可以約去，所以指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當?shù)牟襟E是B、C②由題意可知，s1、s2是相鄰的相等時間內的位移，而計數(shù)點時間T′=2T．由可得：；設阻力大小為f，由牛頓第二定律可知，mg-f=ma，得，可見要測定阻力f的大小，還必須測量重錘的質量m．考點：考查驗證機械能守恒定律．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）（3）SAC=1.2m【解析】

（1）勻減速運動過程中，有：解得：（2）恰好做圓周運動時物體在最高點B滿足：mg=m，解得=2m/s假設物體能到達圓環(huán)的最高點B，由機械能守恒：mv2A=2mgR+m