2024屆北京東城北京二中物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆北京東城北京二中物理高一第二學(xué)期期末經(jīng)典試題考生須知：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(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)效。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)在平直的公路上，汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)當(dāng)速度達(dá)到后，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而滑行直到停止圖線如圖所示，汽車的牽引力大小為，摩擦力大小為全過(guò)程中，牽引力做的功為，克服摩擦阻力做功為以下是、及、間關(guān)系的說(shuō)法，其中正確的是：：1

：：1

：：1

：：1．A． B． C． D．2、(本題9分)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為A． B． C． D．3、(本題9分)有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同．A衛(wèi)星的周期為T1，如圖所示在某一時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近（不計(jì)AB間的萬(wàn)有引力），經(jīng)時(shí)間t

他們?cè)俅蜗嗑嘧罱?，則B衛(wèi)星的周期T2為（）A．B．C．D．4、(本題9分)一根彈簧的彈力—位移圖線如圖所示，那么彈簧由伸長(zhǎng)量8cm到伸長(zhǎng)量4cm的過(guò)程中，彈力做功和彈性勢(shì)能的變化量為（）A．2．6J，－2．6JB．－2．6J，2．6JC．2．8J，－2．8JD．－2．8J，2．8J5、(本題9分)如圖所示，是放在電場(chǎng)中某處的檢驗(yàn)電荷q及所受電場(chǎng)力F之間的函數(shù)關(guān)系圖像，其中正確的是A． B． C． D．6、(本題9分)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)、狹義相對(duì)論和量子力學(xué)，下面說(shuō)法中正確的是()A．狹義相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)是相互對(duì)立，互不相容的兩種理論B．在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律服從狹義相對(duì)論理論，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)服從牛頓定律C．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)D．不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的7、(本題9分)質(zhì)量為m的小球從距地面高H處的A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后落入泥潭，由于受到阻力f的作用，小球又經(jīng)t2時(shí)間后靜止于泥潭中，已知小球在泥潭中下降的距離為h，重力加速度為g，小球剛接觸泥潭的速度為v，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球的下落過(guò)程，下列分析正確的是（）A．對(duì)小球自由下落的過(guò)程，由動(dòng)量定理可有mgB．對(duì)小球自由下落的過(guò)程，由機(jī)械能守恒可有mg(H+h)=C．對(duì)小球進(jìn)入泥潭的過(guò)程，由動(dòng)能定理可有-(f-mg)h=D．對(duì)小球下落的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理可有mg(H+h)-fh=0-08、(本題9分)發(fā)射高軌道衛(wèi)星時(shí)，一般是先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1上運(yùn)行，然后在某點(diǎn)Q變速，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P再次變速，將衛(wèi)星送入預(yù)定圓形高軌道3運(yùn)行，已知軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)．設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量保持不變，衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，只受地球引力作用，則下列說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上正常運(yùn)行時(shí)的速度小于在3軌道上正常運(yùn)行時(shí)的速度B．衛(wèi)星在1軌道上正常運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在3軌道上正常運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中，處于失重狀態(tài)，但不是完全失重狀態(tài)D．衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中，加速度逐漸增大9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為f，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說(shuō)法中正確的是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(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為fLD．這一過(guò)程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx+(F－f)L10、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動(dòng)能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小20JD．上升2m過(guò)程中，機(jī)械能減小60J二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì)。（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來(lái)一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：彈力F（N）0.501.001.502.002.503.003.50伸長(zhǎng)量0.741.802.803.724.605.586.42根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象（________）并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；（2）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示，其讀數(shù)為________N；同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50N，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示；（________）（3）由圖得到F合＝________N。12、（10分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為1kg的重錘下落，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過(guò)程，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為6V、50Hz的交變電源，紙帶打點(diǎn)如下圖所示．紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)的打點(diǎn)起點(diǎn)(O、A間點(diǎn)未畫出)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖所示，單位為mm，重力加速度為9.8m/s2，則：（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)，重錘速度vB＝________，重錘動(dòng)能EkB＝________.(2)從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘勢(shì)能減少量為________．(3)由(1)(2)中數(shù)據(jù)可知，由重錘下落過(guò)程說(shuō)明_______．誤差原因可能是：_______．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)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4噸，當(dāng)它行駛在坡度為α(sinα＝0.02)的長(zhǎng)直公路上時(shí)，如圖所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm；(2)若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)當(dāng)汽車以0.6m/s2的加速度勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車做功多少．14、（14分）(本題9分)動(dòng)能定理和動(dòng)量定理不僅適用于質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的運(yùn)動(dòng)，也適用于質(zhì)點(diǎn)在變力作用下的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)兩個(gè)定理表達(dá)式中的力均指平均力，但兩個(gè)定理中的平均力的含義不同，在動(dòng)量定理中的平均力F1是指合力對(duì)時(shí)間的平均值，動(dòng)能定理中的平均力F2是合力指對(duì)位移的平均值．(1)質(zhì)量為1.0kg的物塊，受變力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，在2.0s的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2.5m的位移，速度達(dá)到了2.0m/s．分別應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理求出平均力F1和F2的值．(2)如圖1所示，質(zhì)量為m的物塊，在外力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，速度由v0變化到v時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為t，發(fā)生的位移為x．分析說(shuō)明物體的平均速度與v0、v滿足什么條件時(shí)，F(xiàn)1和F2是相等的．(3)質(zhì)量為m的物塊，在如圖2所示的合力作用下，以某一初速度沿x軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)由位置x=0運(yùn)動(dòng)至x=A處時(shí)，速度恰好為0，此過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間為，求此過(guò)程中物塊所受合力對(duì)時(shí)間t的平均值．15、（13分）(本題9分)如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=1m，傳送帶AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，并沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達(dá)D點(diǎn)，已知彈射器的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1．取g=10m/s1，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，求：（1）物體到達(dá)D點(diǎn)速度大小；（1）則彈射器初始時(shí)具有的彈性勢(shì)能至少為多少．

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、A【解析】

由動(dòng)能定理可得出汽車牽引力的功與克服摩擦力做功的關(guān)系，由功的公式可求得牽引力和摩擦力的大小關(guān)系；【詳解】對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理可知，故，故③正確，④錯(cuò)誤；，，由圖可知：，所以，故②正確，①錯(cuò)誤，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是要注意在機(jī)車起動(dòng)中靈活利用功率公式及動(dòng)能定理公式，同時(shí)要注意圖象在題目中的應(yīng)用．2、B【解析】根據(jù)G=mg，所以，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：解得：，故選B.點(diǎn)睛：本題是衛(wèi)星類型的問(wèn)題，常常建立這樣的模型：環(huán)繞天體繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由中心天體的萬(wàn)有引力提供向心力．重力加速度g是聯(lián)系星球表面宏觀物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)的橋梁．3、B【解析】?jī)尚行窍嗑嘧罱鼤r(shí)，兩行星應(yīng)該在同一半徑方向上，A多轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，第二次追上，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相差，即，解得，B正確．【點(diǎn)睛】根據(jù)幾何關(guān)系得到兩顆衛(wèi)星相距最近和相距最遠(yuǎn)所滿足的角度關(guān)系，最近時(shí)兩衛(wèi)星在同一半徑上角度差為2弧度，衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩衛(wèi)星在同一直徑上，轉(zhuǎn)過(guò)的角度差為弧度．4、C【解析】

彈力做的功W＝×3．34J＝2.8J>3，故彈性勢(shì)能減少2.8J，即ΔEp＝Ep2－Ep2＝－2.8J，故選項(xiàng)C正確5、B【解析】

根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)，則知在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是一定的，由F=qE知，E一定，則F與q成正比，F(xiàn)-q圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線；A.A圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.B圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.C圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.D圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、BC【解析】

經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論在低速（v＜＜c）條件下的近似，牛頓經(jīng)典力學(xué)只考慮了空間，而狹義相對(duì)論既考慮了空間，也考慮了時(shí)間，牛頓經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀低速物體，而微觀、高速物體適用于狹義相對(duì)論?！驹斀狻緼項(xiàng)：經(jīng)典力學(xué)是狹義相對(duì)論在低速（v＜＜c）條件下的近似，即只要速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換狹義相對(duì)論的公式就全部變化為牛頓經(jīng)典力學(xué)的公式，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：在物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律服從狹義相對(duì)論理論，在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)服從牛頓定律，故B正確；C、D項(xiàng)：牛頓經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀低速物體，而微觀、高速適用于狹義相對(duì)論，故C正確；D錯(cuò)誤。故選：BC?！军c(diǎn)睛】本題主要考查了狹義相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)之間的區(qū)別與聯(lián)系，如果理解不深，就很容易出錯(cuò)。7、ACD【解析】

A.對(duì)小球自由下落的過(guò)程，小球只受重力作用，由動(dòng)量定理可有s=1m，選項(xiàng)A正確；B.對(duì)小球自由下落的過(guò)程，由機(jī)械能守恒可有mgH=1C.對(duì)小球進(jìn)入泥潭的過(guò)程，由動(dòng)能定理可有-(f-mg)h=0-D.對(duì)小球下落的整個(gè)過(guò)程，由動(dòng)能定理可有mg(H+h)-fh=0-0，選項(xiàng)D正確.8、BD【解析】

A.根據(jù)可知，則衛(wèi)星在1軌道上正常運(yùn)行時(shí)的速度大于在3軌道上正常運(yùn)行時(shí)的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星從軌道1要在Q點(diǎn)加速進(jìn)入軌道2，然后在軌道2上的P點(diǎn)再加速進(jìn)入軌道3，則衛(wèi)星在1軌道上正常運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在3軌道上正常運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，選項(xiàng)B正確；C.衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中，只受萬(wàn)有引力作用，處于完全失重狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.根據(jù)可知，衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過(guò)程中，加速度逐漸增大，選項(xiàng)D正確；9、BCD【解析】

A項(xiàng)：對(duì)物塊，根據(jù)動(dòng)能定理得：則物塊的動(dòng)能為，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：對(duì)小車，由動(dòng)能定理得：，，則此時(shí)小車的動(dòng)能為，故B正確；C項(xiàng)：系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功，為，故C正確；D項(xiàng)：這一過(guò)程中，由能量守恒定律可知，小物塊和小車增加的機(jī)械能為，故D正確．10、AC【解析】

AB.對(duì)物體受力分析后列動(dòng)能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.除重力外其他力做功等于機(jī)械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機(jī)械能減小20J，故C正確，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、532.103.3【解析】

（1）[1][2]．以水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)镕軸，建立直角坐標(biāo)系，然后描點(diǎn)，選盡可能多的點(diǎn)連成一條線，其圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)k，在直線上任取一點(diǎn)，如（6×10－2，3.2），則：k＝N/m≈53N/m；（2）[3][4]．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.10N，設(shè)每單位長(zhǎng)度為1N，則合力F合的圖示如圖所示。（3）[5]．經(jīng)測(cè)量，合力F合＝3.3N。12、1.18m/s0.690J0.692J守恒【解析】試題分析：(1)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t＝0.04s．打下B點(diǎn)時(shí)的速度等于AC間的平均速度，vB＝≈1.18m/s，重錘在該點(diǎn)的動(dòng)能EkB＝≈0.690J.(2)從開始到打下B點(diǎn)，重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝mglOB≈0.692J.(3)若ΔEp與ΔEk在誤差范圍內(nèi)相等，說(shuō)明重錘在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒考點(diǎn)：考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論求解瞬時(shí)速度三、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、（1）12.5m/s（2）13.9s（3）4.16×【解析】本題考查了機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)的兩種形式，汽車沿著斜面加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力為摩擦力與重力沿斜面向下的分力之和，當(dāng)速度最大時(shí)牽引力等于阻力，由此可求得最大速度大小，當(dāng)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)速度增大到最大時(shí)，功率為額定功率，由P=Fv和F-f=ma可求得末速