北京三中2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

北京三中2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)已知河水自西向東流動(dòng)，流速的大小為v1，小船在靜水中的速度大小為v2，且v2>v1.下面用小箭頭表示小船及船頭的指向，用虛線表示小船過(guò)河的路徑，則能正確反映小船在最短時(shí)間內(nèi)渡河的情景圖示是()A． B． C． D．2、(本題9分)2017年6月19號(hào)，長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭發(fā)射“中星9A”廣播電視直播衛(wèi)星過(guò)程中出現(xiàn)變故，由于運(yùn)載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒(méi)有按照原計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定軌道．經(jīng)過(guò)航天測(cè)控人員的配合和努力，通過(guò)10次的軌道調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功進(jìn)入軌道．衛(wèi)星變軌原理圖如圖所示，衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點(diǎn)Q變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)的加速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度B．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)的速度大于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度C．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的機(jī)械能小于在同步軌道Ⅱ的機(jī)械能D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度3、(本題9分)如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B、C、D、E、F位于邊長(zhǎng)L=4cm的正六邊形的頂點(diǎn)上，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于正六邊形所在的平面。已知A、B、C、D的電勢(shì)分別為-4V、0、8V、12V。則下列說(shuō)法正確的是A．E點(diǎn)的電勢(shì)B．A、F間的電勢(shì)差UAF=0C．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=100V/mD．該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線垂直于BF連線，且指向A4、(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．關(guān)于小球過(guò)最高點(diǎn)的速度V，下列說(shuō)法中正確的是

A．V的最小值為B．V由零逐漸增大到時(shí)，桿對(duì)球的彈力逐漸增大C．V由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)球的彈力逐漸減小D．是球所受彈力方向發(fā)生變化的臨界速度5、(本題9分)一列火車從上海開(kāi)往北京，下列敘述中，表示時(shí)間的是（）A．早上6時(shí)10分從上海發(fā)車B．列車預(yù)計(jì)在18時(shí)11分到達(dá)北京C．列車在9時(shí)45分到達(dá)途中南京站D．列車在南京站停車10分鐘6、在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧，如圖所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)．將兩小車及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng)，下面說(shuō)法正確的是A．兩手同時(shí)放開(kāi)后，系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零B．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，在彈簧伸縮的過(guò)程中，動(dòng)量不守恒C．先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手后，在彈簧伸縮的過(guò)程中，動(dòng)量守恒且總動(dòng)量向右D．無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)以后，在彈簧伸縮的過(guò)程中，系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變，但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零7、(本題9分)如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn)，A．三個(gè)等勢(shì)面中，c的電勢(shì)最低B．帶電粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)的大C．帶電粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和比在Q點(diǎn)的大D．帶電粒子在R點(diǎn)的加速度方向垂直于等勢(shì)面b8、(本題9分)物體在恒定的合外力F作用下做直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間Δt1內(nèi)速度由0增大到v，接著在時(shí)間Δt2內(nèi)速度由v增大到2v．設(shè)F在Δt1內(nèi)做的功是W1，沖量是I1；在Δt2內(nèi)做的功是W2，沖量是I2；那么：A．I1＜I2 B．I1＝I2 C．W1＜W2 D．W1＝W29、(本題9分)在水平地面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在水平拉力F作用下由靜止開(kāi)始移動(dòng)．已知物塊與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，拉力做功與物塊位移之間關(guān)系如圖所示．則A．拉力F逐漸增大B．物塊加速度大小為1.0m/s2C．物塊加速度大小為2.0m/s2D．物塊在4m處速度大小為4m/s10、(本題9分)如圖所示，從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，在引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為m，引力常量為G，設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期為T0，不計(jì)空氣阻力。下列結(jié)論正確的是()A．地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)B．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于C．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于D．導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間一定小于T0二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）如圖甲所示，在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.0kg的重物從靜止開(kāi)始自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示。O為打下的第一個(gè)點(diǎn)A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8。那么：(1)為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的______（選填番號(hào)）A．動(dòng)能變化量與重力勢(shì)能變化量B．速度變化量和重力勢(shì)能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)紙帶的________端（選填“左”或“右”）與重物相連；(3)從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量ΔEP=____J,動(dòng)能增加量ΔEk=____J.（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）12、（10分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。則：（1）下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終與導(dǎo)軌在水平方向上；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈簧片；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后放開(kāi)滑塊1，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖所示；⑧測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g。（2）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，那么，兩滑塊相互作用以前滑塊1的速度v＝_____m/s。系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)____kg?m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)____kg?m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）試說(shuō)明（2）中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_____。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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(jì)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)汽車在水平冰雪路面上行駛．駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車,立即采取制動(dòng)措施,但仍然撞上了汽車.兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后車向前滑動(dòng)了,車向前滑動(dòng)了·已知和的質(zhì)量分別為和·兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時(shí)間極短,在碰撞后車輪均沒(méi)有滾動(dòng),重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬間車速度的大小(2)碰撞前的瞬間車速度的大小14、（14分）如圖所示，一質(zhì)量m=2×10-4kg，電荷量q=+3×10-9C的帶電小球A用長(zhǎng)為10cm的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，另一帶電量未知的小球B固定在O點(diǎn)正下方絕緣柱上（A、B均可視為點(diǎn)電荷）。當(dāng)小球A平衡時(shí)，恰好與B處在同一水平線上，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37°。已知重力加速度g=10ms(1)小球A受到的靜電力大??；(2)小球A所在位置的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；(3)小球B的電荷量。15、（13分）(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為1kg物塊自高臺(tái)上A點(diǎn)以4m/s的速度水平拋出后,剛好在B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入半徑為0.5m的光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng)．到達(dá)圓弧軌道最底端C點(diǎn)后沿粗糙的水平面運(yùn)動(dòng)43m到達(dá)D點(diǎn)停下來(lái),已知OB與水平面的夾角θ=53°,g=10m/s2(sins53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)AB兩點(diǎn)的高度差;(2)物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí),物塊對(duì)軌道的壓力;(3)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

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(gè)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

根據(jù)題意，由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知，當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí)，垂直河岸方向速度最大，渡河時(shí)間最短即故B正確，ACD錯(cuò)誤。2、C【解析】?jī)蓚€(gè)軌道上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星的軌道半徑相等，根據(jù)，解得，軌道半徑相等，故加速度相等，A錯(cuò)誤；軌道I變軌到軌道II時(shí)，需要在經(jīng)過(guò)軌道I上的Q點(diǎn)火加速，故衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)的速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度，即在Q點(diǎn)需要外力做正功，所以衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的機(jī)械能小于在同步軌道Ⅱ的機(jī)械能，B錯(cuò)誤C正確；第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，根據(jù)可知軌道半徑越大速度越小，所以軌道II上的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，D錯(cuò)誤．3、D【解析】

A．由幾何知識(shí)知，與平行且；因電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則，即，代入數(shù)據(jù)可得：．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B．由幾何知識(shí)知，與平行且相等；因電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．CD．、，電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，又電場(chǎng)線由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處，則電場(chǎng)線垂直于如圖；由幾何知識(shí)可得，電場(chǎng)線垂直于BF連線，且指向A；據(jù)可得，．故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．4、D【解析】A.小球在最高點(diǎn)的最小速度為零，此時(shí)桿子的支持力等于重力．故A錯(cuò)誤；B.在最高點(diǎn),根據(jù)得，速度增大，向心力也逐漸增大．故B正確；C.當(dāng)v>，桿子表現(xiàn)為拉力，速度增大，向心力增大，則桿子對(duì)小球的拉力增大．故C正確；D．當(dāng)v<時(shí),桿子表現(xiàn)為支持力,此時(shí)有：mg?F=速度增大時(shí),向心力增大,則桿子對(duì)小球的支持力減小，故D正確．故選BCD．點(diǎn)睛：桿子在最高點(diǎn)可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，臨界的速度為零，根據(jù)牛頓第二定律判斷桿子對(duì)小球的彈力隨速度變化的關(guān)系．5、D【解析】試題分析：時(shí)刻是指某一瞬間，在時(shí)間軸上用點(diǎn)表示，對(duì)應(yīng)的是位置、速度、動(dòng)量等狀態(tài)量；時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的部分，也就是通常人們所說(shuō)的時(shí)間的長(zhǎng)短。早6時(shí)10分，列車從上海站出發(fā)，6時(shí)10分指時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；列車預(yù)計(jì)在18時(shí)11分到達(dá)北京，18時(shí)11分指時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；列車在9時(shí)45分到達(dá)南京站，9時(shí)45分指時(shí)刻，故C錯(cuò)誤；列車在南京站停車10分鐘，10分鐘指時(shí)間間隔，故D正確?？键c(diǎn)：時(shí)刻和時(shí)間間隔6、AD【解析】

A.兩手同時(shí)放開(kāi)，兩車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于系統(tǒng)初動(dòng)量為零，則系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故A正確；B.先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手，在放開(kāi)兩手的過(guò)程中，兩車與彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；放開(kāi)兩手后，兩車組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故B錯(cuò)誤；C.先放開(kāi)左手，再放開(kāi)右手，放開(kāi)左手后系統(tǒng)所受合外力向左，系統(tǒng)所受合外力的沖量向左，系統(tǒng)總動(dòng)量向左，故C錯(cuò)誤；D.無(wú)論何時(shí)放手，兩手放開(kāi)后，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；但若是兩手不是同時(shí)放開(kāi)，則系統(tǒng)受合外力不為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量不為零，故D正確；7、BD【解析】

A.負(fù)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)；作出電場(chǎng)線，根據(jù)軌跡彎曲的方向和負(fù)電荷可知，電場(chǎng)線向上，故c點(diǎn)電勢(shì)最高；故A錯(cuò)誤.B.利用推論：負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，知道P點(diǎn)電勢(shì)能大；故B正確.C.只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，故帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在Q點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和；故C錯(cuò)誤.D.帶電質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)的受力方向沿著電場(chǎng)線的切線方向，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，故質(zhì)點(diǎn)在R點(diǎn)的加速度方向與等勢(shì)面垂直；故D正確.8、BC【解析】AB、根據(jù)動(dòng)量定理得，，知，故B正確，A錯(cuò)誤；CD、根據(jù)動(dòng)能定理得，，則，故C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．【點(diǎn)睛】根據(jù)動(dòng)能定理研究功的關(guān)系，根據(jù)動(dòng)量定理研究沖量的關(guān)系即可．9、CD【解析】

A．拉力做功，故圖像的斜率表示拉力F，從圖中可知斜率恒定，即F恒定，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)圖像可得，根據(jù)牛頓第二定律可得物塊的加速度大小為：，B錯(cuò)誤C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得，D正確．10、ACD【解析】

A.根據(jù)開(kāi)普勒定律分析知道，地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)。故A正確。B.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度為v，則由牛頓第二定律得：，得到．導(dǎo)彈在C點(diǎn)只有加速才能進(jìn)入衛(wèi)星的軌道，所以導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度小于．故B錯(cuò)誤。C.由牛頓第二定律得：，得導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度為．故C正確。D.設(shè)導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的周期為T，由于導(dǎo)彈的半長(zhǎng)軸小于衛(wèi)星的軌道半徑R+h，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律知道：導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的周期T＜T1，則導(dǎo)彈從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間一定小于T1．故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、A左0.310.30【解析】

第一空：為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的重力勢(shì)能的減少量與動(dòng)能的增加量是否在誤差允許的范圍之內(nèi)相等，A正確，BC錯(cuò)誤。第二空：重物在下落過(guò)程中，速度在增大，故相鄰點(diǎn)間的距離應(yīng)該是增大的，由圖可知，紙帶的左端與重物相連；

第三空：從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量為；第四空：打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為，由初速度為零，則此過(guò)程中，重物動(dòng)能的增加量為。12、2.000.6200.618紙帶與限位孔的阻力【解析】

（2）滑塊1是向右運(yùn)動(dòng)再與滑塊2碰撞粘在一起的，所以粘前速度較大，那么碰撞前的速度v=20.0×10-2/（5×0.02）m/s=2.00m/s；系統(tǒng)的總動(dòng)量為p＝m1v＝0.620kgm/s；與滑塊2碰撞后粘在一起速度v′=16.8×10-2/（7×0.02）m/s=1.20m/s，總動(dòng)量為p′＝（m1+m2）v′＝0.618kgm/s。（3）綜合考慮各種因素，結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置分析：造成兩個(gè)數(shù)據(jù)不相等的原因在于紙帶與限位孔的阻力。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)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(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位1