北京市東城五中2023-2024學(xué)年物理高一下期末經(jīng)典試題含解析

北京市東城五中2023-2024學(xué)年物理高一下期末經(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)關(guān)于庫(kù)侖定律，下列說(shuō)法正確的是A．庫(kù)侖定律和萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式相似，都是平方反比定律F∝B．根據(jù)F=kq1qC．庫(kù)侖定律適用于點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷其實(shí)就是體積很小的球體D．若點(diǎn)電荷q1的電荷量大于q2的電荷量，則q1對(duì)q2的靜電力大于2、汽車爬坡時(shí)，要使用低速擋減速行駛，這樣做的主要目的是()A．節(jié)省汽油B．減少汽車的慣性C．減少汽車的阻力D．獲得較大的牽引力3、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度v1、v2水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，O′是O在地面上的豎直投影，且O′A∶AB＝1∶3.若不計(jì)空氣阻力，則兩小球()A．拋出的初速度大小之比為1∶1B．落地速度大小之比一定為1∶1C．落地速度與水平地面夾角的正切值之比為4∶1D．通過(guò)的位移大小之比一定為1∶14、(本題9分)下面說(shuō)法中正確的是()A．在水平地面以上某高度的物體重力勢(shì)能一定為正值B．質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大C．不同的物體離地面最高的物體其重力勢(shì)能最大D．離地面有一定高度的物體其重力勢(shì)能可能為零5、在真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，其相互作用力為F。要使它們之間的相互作用力變?yōu)?F，下列方法中可行的是A．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍B．僅使甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍C．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．僅使甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的倍6、一重球從高h(yuǎn)處下落，如圖所示，到A點(diǎn)時(shí)接觸彈簧，壓縮彈簧至最低點(diǎn)位置B。那么重球從A至B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中：A．速度一直減小B．速度先增加后減小C．在AB之間有個(gè)確切位置速度有最大值D．加速度方向先豎直向下再豎直向上7、如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，A是它邊緣上的一點(diǎn)．左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r．B點(diǎn)在小輪上，它到小輪中心的距離為r．C點(diǎn)和D點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上.若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑．則A．A點(diǎn)與B點(diǎn)的線速度大小相等B．A點(diǎn)與B點(diǎn)的角速度大小相等C．A點(diǎn)與C點(diǎn)的線速度大小相等D．A點(diǎn)與D點(diǎn)的向心加速度大小相等8、如圖所示，輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上，輕桿長(zhǎng)度為R，可繞水平光滑轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)將輕桿從與水平方向成30°角的位置由靜止釋放若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小不變當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P時(shí)，輕桿對(duì)小球的彈力大小為24mg7A．小球受到的空氣阻力大小為3mgB．小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為24gRC．小球能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)D．小球不能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)9、運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量是500g的足球從地面上的某點(diǎn)踢出后,某人觀察它在空中的飛行情況,估計(jì)上升的最大高度是10m,在最高點(diǎn)的速度為20m/s.根據(jù)以上信息,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)空氣阻力,取)()A．足球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大約是1.4sB．足球的落地點(diǎn)離踢出點(diǎn)的水平距離大約是56mC．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球的做的功是150JD．足球在上升過(guò)程中機(jī)械能不守恒10、(本題9分)如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是(

)A．小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B．小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力有可能為零C．若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則其在最高點(diǎn)的速率為零D．小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某同學(xué)用圖示裝置探究功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系配套器材有長(zhǎng)木板，橡皮筋(若干)小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶復(fù)寫紙等。(1)實(shí)驗(yàn)中，平衡摩擦力后，發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)的紙帶上相鄰各點(diǎn)間的間隔先增大后均勻，則應(yīng)選擇該紙帶上間隔___________（填“增大”或“均勻”)的部分來(lái)計(jì)算小車的速度。(2)該同學(xué)采用圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為使得到的圖線是直線，若用縱坐標(biāo)表示功，則橫坐標(biāo)應(yīng)表示___________(填“速度”或“速度的平方”)。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（1）下列物理量中需要測(cè)量的有___，通過(guò)計(jì)算得到的有___（填字母序號(hào)）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落高度D．與下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的即時(shí)速度（2）某同學(xué)重復(fù)做了三次實(shí)驗(yàn)，得到三條紙帶.第一，二點(diǎn)間的距離分別為A．1mmB．2mmC．4mm則應(yīng)選用哪一條比較恰當(dāng)？___（填字母序號(hào)）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)如圖1所示，真空中相距d=5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢(shì)為零）。A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖2所示。將一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10－27kg，電量q=＋1.6×10－19C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力。求：(1)在t=0時(shí)刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大??；(2)若A板電勢(shì)變化周期T=1.0×10－5s，在t=0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無(wú)初速釋放，粒子到達(dá)A板時(shí)速度的大??；(3)A板電勢(shì)變化周期多大時(shí)，在t=T/4時(shí)刻從緊臨B板處無(wú)初速釋放該帶電粒子，粒子恰能到達(dá)A板。14、（14分）(本題9分)如圖所示，平行板電容器豎直放置，A、B兩板與電源連接，一帶電小球懸掛在電容器內(nèi)部．己知AB兩板間電壓為U，兩板間距為d，且兩板足夠長(zhǎng)；小球質(zhì)量為m，靜止時(shí)繩與豎直方向成θ角，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．（1）求平行板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；（2）判定帶電小球的電性，并求出其電荷量．15、（13分）(本題9分)如圖，一根原長(zhǎng)為l0的輕彈簧套在光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量為m的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。球和桿一起繞經(jīng)過(guò)桿A端的豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且桿與水平面間始終保持30°角。已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的壓縮量為，重力加速度為g。求：（1）求彈簧的勁度系數(shù)k；（2）彈簧為原長(zhǎng)時(shí)，桿的角速度為多少；（3）在桿的角速度由0緩慢增大到過(guò)程中，小球機(jī)械能增加了多少。

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】庫(kù)侖定律的表達(dá)式為F=kQ1Q2r2，萬(wàn)有引力定律的表達(dá)為F＝Gm1m2r2，故兩表達(dá)式相似，都是平方反比定律，故A正確。當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷距離趨于0時(shí)，兩帶電體已不能看出點(diǎn)電荷了，該公式F=kQ1Q2點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握庫(kù)侖定律的適用范圍，以及能看成點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對(duì)它們之間的作用力影響可以忽略時(shí)，可以看成點(diǎn)電荷．2、D【解析】因?yàn)椋云嚑恳?，由于汽車的最大功率是一定的，?dāng)減小行駛速度時(shí)，可以獲得更大的牽引力．故選D．3、C【解析】

兩球的拋出高度相同，故下落時(shí)間相同，落地時(shí)的豎直分速度相同；兩小球的水平位移分別為O′A和O′B，故水平位移之比為1：4，由x=vt可知兩小球的初速度之比為1：4；

故A錯(cuò)誤；由于未知兩小球的下落高度，故無(wú)法求出準(zhǔn)確的落地時(shí)的豎直分速度，無(wú)法求得落地速度之比，同理也無(wú)法求出位移大小之比，故BD錯(cuò)誤；因豎直分速度相等，tanθ=vy/v0，因豎直分速度相等，而水平初速度比值為1：4，故正切值的比值為4：1；故C正確；故選C．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)要注意用好幾何關(guān)系，并能靈活應(yīng)用各物理量之間的關(guān)系．4、D【解析】重力勢(shì)能是相對(duì)的，而參考平面不一定選地面，所以在水平地面以上某高度的物體重力勢(shì)能不一定為正值．而在水平面以下物體重力勢(shì)能也不一定為負(fù)，故AB錯(cuò)誤．相同的物體中離地面最高的物體其重力勢(shì)能最大，而不同的物體質(zhì)量不一定相等，則重力勢(shì)能不一定最大．故C錯(cuò)誤；離地面有一定高度的物體其重力勢(shì)能可能零，因?yàn)榭蛇x此高度的平面為零參考平面．故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】因物體被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能，重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量及高度有關(guān)．重力勢(shì)能須要確定零參考平面后才有意義．所以物體在參考平面下方時(shí)重力勢(shì)能小于零，在參考平面上方時(shí)重力勢(shì)能大于零．5、B【解析】

由庫(kù)侖定律F=A、當(dāng)甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍，庫(kù)侖力變?yōu)镕．故A錯(cuò)誤．B、甲、乙的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的倍，庫(kù)侖力變?yōu)?F．故B正確．C、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，庫(kù)侖力變?yōu)镕．故C錯(cuò)誤D、甲、乙之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的倍，，庫(kù)侖力變?yōu)镕．故D錯(cuò)誤．故選B．6、BCD【解析】小球剛開(kāi)始與彈簧接觸過(guò)程中，在時(shí)，小球受到的合力豎直向下，所以仍做加速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧壓縮量的增大，向下的加速度在減小，當(dāng)時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大，當(dāng)時(shí)，小球受到的合力方向向上，所以小球做減速運(yùn)動(dòng)，并且加速度在增大，當(dāng)壓縮至最低點(diǎn)時(shí)，速度為零．故BCD正確．7、AC【解析】a、c為共線關(guān)系，線速度相等，b、c為共軸關(guān)系，加速度相等，b、c的線速度不相等，A錯(cuò)；由v=wr可知，a、c的線速度相等，角速度不相等，B錯(cuò)；C對(duì)；設(shè)a的線速度為v，加速度為，c的線速度為v，角速度為，c、d角速度相同，d的線速度為2v，d的加速度為，D對(duì)；8、AC【解析】

AB.小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得T-mg=m解得小球在P點(diǎn)的速度大小為v=根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgR解得f=故A符合題意，B不符合題意。CD.假設(shè)小球能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)，則阻力大小為f'，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg?解得f'=故小球能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)，且達(dá)到Q的速度剛好為零，故C符合題意D不符合題意。9、BC【解析】

A．踢出足球后足球最斜拋運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)時(shí)豎直方向速度為0，根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)公式知到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為：下落時(shí)間與上升時(shí)間相等，故在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大約是：故A錯(cuò)誤.B．踢出球后足球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由題意知水平速度，由A選項(xiàng)分析可知水平位移：故B正確.C．運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功根據(jù)動(dòng)能定理得：計(jì)算得出，故C正確.D．因足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中忽略空氣阻力，只有重力做功，故機(jī)械能守恒，所以D錯(cuò)誤.10、BD【解析】A、由公式知,只有速度時(shí)，小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力為重力，A錯(cuò)誤；B、速度時(shí)，小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力為零，B正確；C、若小球剛好能在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率，C錯(cuò)誤；D、由公式知小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球的重力，D正確；故選BD．【名師點(diǎn)睛】在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，重力和繩子拉力的合力提供向心力，都指向圓心．根據(jù)向心力公式，可求出最高點(diǎn)的最小速度；可知最低點(diǎn)的拉力大于重力．二、實(shí)驗(yàn)題11、均勻速度的平方【解析】

第一空.橡皮筋的拉力即為小車所受合外力大小，在橡皮條伸長(zhǎng)階段小車加速，恢復(fù)原長(zhǎng)后勻速，故小車先加速后勻速，點(diǎn)間距先增加后均勻；在處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)選擇紙帶上間隔均勻的部分來(lái)計(jì)算速度；

第二空.根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力的功與動(dòng)能的變化量成正比，故為了得出直線，應(yīng)以速度的平方為橫坐標(biāo)。12、(1)CD(2)B【解析】

(1)[1][2]．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，需要驗(yàn)證的方程是：直接測(cè)量的有：用刻度尺測(cè)量重錘下落的高度，重錘的質(zhì)量可以測(cè)量也可以不測(cè)量．重力加速度是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋楸淼玫?因此需要測(cè)量的是C；根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的推論，通過(guò)計(jì)算可求得與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度，故D是需要計(jì)算的；(2)[3]．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，則根自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出開(kāi)始兩點(diǎn)之間的距離為：故應(yīng)選B更恰當(dāng)．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）4.0×109m/s【解析】

由圖可知兩板間開(kāi)始時(shí)的電勢(shì)差，則由U=Ed可求得兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，則可求得電場(chǎng)力，由牛頓第二定律可求得加速度的大?。灰蛄Ｗ邮芰赡馨l(fā)生變化，故由位移公式可求得粒子通過(guò)的距離，通過(guò)比較可知恰好到A板，故電場(chǎng)力不變，由動(dòng)量定理可求得速度；要使粒子恰能到達(dá)A板，應(yīng)讓粒子在向A板運(yùn)動(dòng)中的總位移等于極板間的距離，由以上表達(dá)式可得出周期；【詳解】（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E=Ud，帶電粒子所受電場(chǎng)力解得a=Uq（2）粒子在0~T2故帶電粒子在t=T2時(shí)，恰好到達(dá)根據(jù)動(dòng)量定理，此時(shí)粒子動(dòng)量p=Ft=4.0×10又P=mv，解得v=2.0×10（3）帶電粒子在T4~T2向A板做勻加速運(yùn)動(dòng)，在T2~要求粒子恰能到達(dá)A板，有s=d，可得T=5.0×14、（1）（2）正，【解析】（1）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為；（2）由于小球受到水平向右的電場(chǎng)