北京師大附中2024年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

北京師大附中2024年物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(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)甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，同時(shí)以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上滑動(dòng)，甲物體先停下來(lái)，乙物體后停下來(lái)，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．兩個(gè)物體受到的沖量大小相等B．兩個(gè)物體的動(dòng)量變化大小不等C．甲物體受到的沖量大于乙物體受到的沖量D．乙物體受到的沖量大于甲物體受到的沖量2、(本題9分)如圖所示，物體A的質(zhì)量為m，A的上端連接一個(gè)輕彈簧，彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)0，勁度系數(shù)為k，整個(gè)系統(tǒng)置于水平地面上，現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，B點(diǎn)上移距離為L(zhǎng)，此時(shí)物體A也已經(jīng)離開(kāi)地面，重力加速度為g，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做功為mgLB．物體A的重力勢(shì)能增加mgLC．物體A的重力勢(shì)能增加mg(L－L0)D．物體A的重力勢(shì)能增加3、(本題9分)一輛汽車在平直公路上以額定功率行駛，設(shè)所受阻力不變。在汽車加速過(guò)程中：A．牽引力減小，加速度增大 B．牽引力增大，加速度減小C．牽引力增大，加速度增大 D．牽引力減小，加速度減小4、秋千的吊繩有些磨損．在擺動(dòng)過(guò)程中，吊繩最容易斷裂的時(shí)候是秋千A．在下擺過(guò)程中 B．在上擺過(guò)程中C．?dāng)[到最高點(diǎn)時(shí) D．?dāng)[到最低點(diǎn)時(shí)5、(本題9分)下列物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒的是()A．沿斜坡勻速行駛的汽車 B．真空中自由下落的羽毛C．蹦床運(yùn)動(dòng)中越跳越高的運(yùn)動(dòng)員 D．在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球6、(本題9分)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下，在xOy平面上從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的軌跡如圖所示，且在A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向可能是()A．沿＋x方向 B．沿－x方向 C．沿＋y方向 D．沿－y方向7、“和諧”號(hào)動(dòng)車組列車高速運(yùn)行時(shí)可以讓乘客體驗(yàn)追風(fēng)的感覺(jué)．我們把火車轉(zhuǎn)彎近似看成是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火車速度提高會(huì)使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)不使外軌受損這一難題，你認(rèn)為以下措施可行的是（）A．增大彎道半徑B．減小彎道半徑C．增加內(nèi)外軌的高度差D．減小內(nèi)外軌的高度差8、(本題9分)下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式E＝F/q和E＝kQ/r2的敘述,正確的是（）A．E＝F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的試探電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量B．E＝kQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式，Q是放入電場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷的電荷量C．E＝F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量，它適用于任何電場(chǎng)D．從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫(kù)侖定律的表達(dá)式F＝kq1q2r2，式kq2r2是點(diǎn)電荷q9、(本題9分)在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步．以下說(shuō)法正確的是（）A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論B．開(kāi)普勒利用行星運(yùn)行的規(guī)律，并通過(guò)月地檢驗(yàn)，得出了萬(wàn)有引力定律C．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量．這使用了微小形變放大方法D．伽利略利用銅球沿斜槽滾下的實(shí)驗(yàn)，推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)．這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法10、(本題9分)如圖所示，水平光滑軌道的寬度和彈簧自然長(zhǎng)度均為d。m2的左邊有一固定擋板，m1由圖示位置靜止釋放．當(dāng)m1與m2第一次相距最近時(shí)m1速度為v1，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．m1的最小速度可能是0B．m1的最小速度可能是m1-C．m2的最大速度可能是v1D．m2的最大速度可能是m1m11、(本題9分)如圖所示，一個(gè)小球從高處自由下落到達(dá)輕質(zhì)彈簧頂端A處起，彈簧開(kāi)始被壓縮。在小球與彈簧接觸，到彈簧被壓縮到最短的過(guò)程中，關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能，彈簧的彈性勢(shì)能的說(shuō)法中正確的是()A．小球的動(dòng)能先增大后減小B．小球的動(dòng)能一直在減小C．小球的重力勢(shì)能逐漸減小，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增加D．小球的重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和逐漸增加12、(本題9分)把一個(gè)架在絕緣座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中，導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示，這時(shí)導(dǎo)體（）A．導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零B．A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高C．A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等D．導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)線從A端指向B端二、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)利用圖示裝置“探究功與動(dòng)能變化的關(guān)系”，圖中氣墊導(dǎo)軌已調(diào)至水平．（1）測(cè)得兩光電門中心間的距離為L(zhǎng)，測(cè)得固定在滑塊上的豎直擋光條的寬度為d，記錄擋光條通過(guò)光電門1和2的時(shí)間分別為t1和t2，則滑塊通過(guò)光電門1和2時(shí)的速度大小分別為v1=______和v2=________．（2）在（1）中，從力傳感器中讀出滑塊受到的拉力大小為F，滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量為M，若動(dòng)能定理成立，則必有FL=_________．（用對(duì)應(yīng)物理量的符號(hào)表示）（3）該實(shí)驗(yàn)__________（填“需要”或“不需要”）滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和力傳感器的總質(zhì)量．14、（10分）(本題9分)王同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中需要一個(gè)合適的“重物”，如圖重物中最合適的為_(kāi)_______（選填“A”、“B”或“C”）（2）圖中紙帶為王同學(xué)做本實(shí)驗(yàn)所得紙帶的一部分，重物的質(zhì)量m=0.20kg，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担瑒t打下點(diǎn)“5”時(shí)重物的速度大小為_(kāi)_______m/s；從打下“2”點(diǎn)到打下“5”點(diǎn)過(guò)程中，重物重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)________J。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）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）(本題9分)如圖，一質(zhì)量為M=1.5kg的物塊靜止在光滑桌面邊緣，桌面離水平面的高度為h=1.15m．一質(zhì)量為m=0.5kg的木塊以水平速度v0=4m/s與物塊相碰并粘在一起，碰撞時(shí)間極短，重力加速度為g=10m/s1．不及空氣阻力，求：（1）碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（1）此后物塊落地點(diǎn)離桌面邊緣的水平距離．16、（12分）(本題9分)如圖所示，小球A質(zhì)量為m，固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕細(xì)直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為．求：（1）小球到達(dá)最高時(shí)桿對(duì)球的作用力；（2）當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力的大小，求小球線速度的大小．17、（12分）(本題9分)如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A、B的質(zhì)量均為m=1kg，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木塊A、B間夾有一小塊炸藥（炸藥的質(zhì)量可以忽略不計(jì)）．讓A、B以10m/s的初速度一起從O點(diǎn)滑出，滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn)，此時(shí)炸藥爆炸使木塊A、B脫離，發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置，木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn)．己知O、P兩點(diǎn)間的距離為s=8m，木塊與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能，爆炸時(shí)間很短可以忽略不計(jì)，g取10m/s2求：（l）小木塊A、B到達(dá)P點(diǎn)的速度大??；（2）炸藥爆炸后瞬間A的速度大小；（3）炸藥爆炸時(shí)釋放的化學(xué)能．

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】甲、乙兩物體受到的沖量是指甲、乙兩物體所受合外力的沖量，由動(dòng)量定理可知，物體所受合外力的沖量等于動(dòng)量的變化量，由題中可知，甲、乙兩物體初、末狀態(tài)的動(dòng)量都相同，動(dòng)量變化量相同，，所以所受的沖量均相同，A正確．2、D【解析】

將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點(diǎn)上移距離為L(zhǎng)，拉力做的功等于系統(tǒng)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的增加量之和，根據(jù)能量守恒定律分析即可．【詳解】將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，由于開(kāi)始時(shí)有支持力，故拉力先小于mg，物體離地后等于mg；拉力的位移為L(zhǎng)，故提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做功小于mgL，A錯(cuò)誤；提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做功小于mgL，彈簧的彈性勢(shì)能也要增加，故物體的重力勢(shì)能的增加量小于mgL，B錯(cuò)誤；B點(diǎn)上移距離為L(zhǎng)，彈簧伸長(zhǎng)量為，則A上升的高度為，則A的重力勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤D正確．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確緩慢提起物體的過(guò)程中，拉力做的功等于系統(tǒng)重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的增加量之和，基礎(chǔ)題．3、D【解析】

根據(jù)P=Fv判斷牽引力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化，也可由直接分析．【詳解】根據(jù)P=Fv知，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度減小;故D正確.故選D.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力的關(guān)系P=Fv和牛頓第二定律.4、D【解析】試題分析：?jiǎn)螖[在擺動(dòng)的過(guò)程中，靠徑向的合力提供向心力，通過(guò)牛頓第二定律分析哪個(gè)位置拉力最大．因?yàn)閱螖[在擺動(dòng)過(guò)程中，靠徑向的合力提供向心力，設(shè)單擺偏離豎直位置的夾角為θ，則有：T﹣mgcosθ=m，因?yàn)樽畹忘c(diǎn)時(shí)，速度最大，θ最小，則繩子的拉力最大，所以擺動(dòng)最低點(diǎn)時(shí)繩最容易斷裂．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．5、B【解析】

A．沿斜坡勻速行駛的汽車,動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變化，則機(jī)械能不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.真空中自由下落的羽毛，只有重力做功，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B正確；C.蹦床運(yùn)動(dòng)中越跳越高的運(yùn)動(dòng)員，因到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能不斷增加，則機(jī)械能不斷增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不斷變化，則機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.6、D【解析】由于物體做的是曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，物體受到的恒力的方向應(yīng)該斜向右下方，可能沿-y方向，故D正確．7、AC【解析】

AB．設(shè)彎道半徑為R，路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得θ一定，v增大時(shí)，可增大半徑R，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)由于θ較小，則h為內(nèi)外軌道的高度差，L為路面的寬度。則L、R一定，v增大，h增大，故C正確，D錯(cuò)誤。8、CD【解析】

E＝F/q是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的試探電荷所受的力，q是試探電荷的電荷量，它適用于任何電場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；E＝kQ/r2是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式，Q是形成電場(chǎng)的電荷的電荷量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫(kù)侖定律的表達(dá)式F＝kq1q2r2，式kq2r2是點(diǎn)電荷q9、CD【解析】伽利略用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故A錯(cuò)誤．牛頓通過(guò)月地檢驗(yàn)，得出了萬(wàn)有引力定律，故B錯(cuò)誤．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量．這使用了微小形變放大方法，故C正確．伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論，并運(yùn)用數(shù)學(xué)方法得出了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故D正確．故選CD．【點(diǎn)睛】本題屬于物理學(xué)史和常識(shí)性，根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的物理學(xué)成就和研究方法進(jìn)行解答．10、ABC【解析】

從小球m1到達(dá)最近位置后繼續(xù)前進(jìn)，此后拉到m2前進(jìn)，m1減速，m2加速，達(dá)到共同速度時(shí)兩者相距最遠(yuǎn)，此后m1繼續(xù)減速，m2加速，當(dāng)兩球再次相距最近時(shí)，m1達(dá)到最小速度，m2達(dá)最大速度：兩小球水平方向動(dòng)量守恒，速度相同時(shí)保持穩(wěn)定，一直向右前進(jìn)，選取向右為正方向，則：m1v1=m1v1′+m2v212m1v12=12m1v1′2+12m2v解得：v1′=m1-m2m1+m2故m2的最大速度為2m1m1+m2v1，此時(shí)由于m1＜m2，可知當(dāng)m2的速度最大時(shí)，m1的速度小于1，即m1的速度方向?yàn)橄蜃?，所以m1的最小速度等于1．A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故A符合題意；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故C符合題意；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意。11、AC【解析】

AB.小球剛接觸彈簧時(shí)，彈簧形變量較小，彈力小于重力，對(duì)小球而言受重力和彈力作用，合力方向向下，故小球先向下做加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力大于重力時(shí)，合力向上，則小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的動(dòng)能先增加后減小，故A正確；B錯(cuò)誤；

C.由于將彈簧壓縮至最低的過(guò)程中，小球一直在向下運(yùn)動(dòng)，相對(duì)地面的高度是越來(lái)越小，故重力勢(shì)能一直減小，而小球接觸彈簧至彈簧壓縮最低點(diǎn)的過(guò)程中彈簧的形變量越來(lái)越大，彈性勢(shì)能也越來(lái)越大，故C正確；D.因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程中忽略阻力，只有重力和彈力做功，滿足系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能及彈簧的彈性勢(shì)能之和不變，而在小球壓縮彈簧的過(guò)程中，小球的動(dòng)能先增大后減少，所以小球的重力勢(shì)能和彈簧的之和先減小后增大。故D錯(cuò)誤。12、AC【解析】

枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面。A.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A符合題意；B.A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B不符合題意；C.A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C符合題意；D.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，則無(wú)電場(chǎng)線可言，選項(xiàng)D不符合題意；二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、不需要【解析】

（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過(guò)光電門1和2的瞬時(shí)速度．（2）根據(jù)拉力做功等于動(dòng)能變化量得出動(dòng)能定理成立的表達(dá)式．（3）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．【詳解】（1）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，滑塊通過(guò)光電門1的瞬時(shí)速度為：，通過(guò)光電門2的瞬時(shí)速度為：，（2）拉力做功等于動(dòng)能的變化量，則有：，（3）該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測(cè)出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．【點(diǎn)睛】本題中拉力等于滑塊所受的合力，探究拉力做功與動(dòng)能變化量的關(guān)系，拉力通過(guò)傳感器得出，不需要用砝碼盤和砝碼的重力表示，則不需要滿足砝碼盤和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量．14、(1)C(2)2.4~2.6m/s0.25~0.27J【解析】

第一空.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇質(zhì)量盡量大，體積盡量小的重物掛在紙袋下方，故選C；第二空.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，得出5點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為：，解得：v5=2.5