2023-2024学年北京市石景山区市级名校物理高一第二学期期末统考试题含解析

2023-2024学年北京市石景山区市级名校物理高一第二学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)汽车在平直路面上行驶时，受到的阻力恒为，若汽车发动机的额定功率为，则汽车的最大速度为（）A． B． C． D．2、一绝缘小球A（可视为质点），带+3Q的电荷量，在距A球为r的B点处电场强度为E；现拿一同样大小的小球C（带-Q的电荷量）去接触A球后再移走C球，则此时B点处的电场强度为：A． B． C．E D．3E3、下列说法正确的是A．瞬时速度是矢量，平均速度是标量B．做直线运动的物体，位移大小可能等于路程C．做曲线运动的物体，所受的合力可能为零D．做曲线运动的物体，可能处于平衡状态4、(本题9分)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR5、如图所示，一物体在10s内沿水平路面向右运动了1m，在此过程中该物体一直受到一大小为10N、方向斜向左上方且与水平方向成60o的拉力F的作用。则在这段时间内拉力F对物体做的功为A．10J B．J C．5J D．J6、由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同7、(本题9分)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较()A．子弹的末速度大小相等B．系统产生的热量一样多C．子弹对滑块做的功不相同D．子弹和滑块间的水平作用力一样大8、在地球表面，用弹簧测力计测得质量为m0的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球同步通讯卫星的轨道离地面的高度为hA．地球的第一宇宙速度为RPB．地球的质量为RC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于RD．地球的自转周期等于2π(R+h)9、(本题9分)如图，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A．汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动 B．物体A的速度逐渐增大C．物体A的速度小于汽车的速度 D．绳子拉力始终等于物体A所受的重力10、(本题9分)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化11、(本题9分)如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,再在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,A、B发生相对滑动,A、B都向前移动一段距离,在此过程中，下列判断正确的是()A．外力F做的功等于A和B动能的增加之和B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和12、(本题9分)如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是A．三个小球不同时落地B．b、c所能达到的最大高度相同C．三个小球落地时的速度相等D．落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球做平抛的初速度__________m/s，小球在b点的速率__________（）．14、（10分）(本题9分)在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C……点间的时间间隔均为0.10s，根据图中给定的长度，计算小车加速度大小为__________，打下C点时小车的速度大小为____________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)假设在月球上的“玉兔号”探测器，以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，已知月球半径为R，引力常数为G．(1)求月球的密度．(2)若将该小球水平抛出后，小球永不落回月面，则抛出的初速度至少为多大？16、（12分）(本题9分)下是某同学设计的“鱼龙戏水”景观示意图．鲤鱼的喷水口离水池底面的高度使用效率的水泵从旁边的水池抽水，当水到达喷水口后以不变的速率沿水平方向射出，恰好沿龙首入口的切线方向被“吸入”，然后流入水池中循环利用．已知龙首入口切线方向与水平面成a角，，入口离水池底面的高度，喷水口的横截面积为，水的密度为，若不计空气阻力，（1）水从鲤鱼口喷出的初速度多大？（2）鲤鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离应该设计为多少？（3）带动该水泵的电动机的输出功率至少为多少？17、（12分）(本题9分)如图所示，竖直平面内有一固定的半径为R的光滑圆形轨道，其内侧有两个光滑的小球a、b（均可视为质点），a、b两小球质量分别为m、2m，某一时刻同时让两小球在圆轨道最高点，以等大的速率向相反方向运动，两小球恰好在圆轨道的最低点相遇并发生碰撞，碰撞时间极短，碰后，a球恰好能再次经过竖直圆轨道最高点，不计空气阻力（重力加速度为g），求：（1）第一次碰撞前瞬间a球对轨道最低点的大小；（2）第一次碰撞后瞬间b球的速度大小；（3）若第二次碰撞产生的热量为第一次碰撞产生热量的，求第二次碰撞后瞬间两球速度的大小；

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】当阻力和牵引力相等时，速度最大，故时，速度最大，根据可得，C正确．2、A【解析】

根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知，B点的场强为；而当小球C和A接触移走后，两者的电量先中和后平分为+Q，则B点的场强为；可知；故B、C、D错误，A正确.3、B【解析】

A.瞬时速度和平均速度都是矢量，故A错误。B.当物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，故B正确。CD.曲线运动的速度方向是沿着切线方向，时刻在改变，一定是变速运动，一定有加速度，合力一定不为零，不能处于平衡状态，故CD错误。4、C【解析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．5、D【解析】

根据恒力做功计算表达式，可得，D正确ABC错误6、A【解析】试题分析：地球同步轨道卫星有几个一定：定轨道平面、定轨道半径（或定高度）、定运转周期等，了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量．许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故A正确；因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，根据万有引力提供向心力得，因为ω一定，所以r必须固定，故B错误；它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故C错误；根据万有引力提供向心力得运转速度为，由于同步卫星轨道半径是一定的，所以速率也不变，D错误．7、AB【解析】试题分析：根据动量守恒，两次最终子弹与木块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹簧动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能都转化成了热量相等，B正确，子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误，产生的热量，由于产生的热量相等，而相对位移不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误．考点：能量守恒定律，动量守恒定律【名师点睛】本题是对能量守恒定律及动量守恒定律的考查；解题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；系统产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积；这是一道考查动量和能量的综合题；要注意掌握动量守恒的条件应用．8、AB【解析】

由P=m0g【详解】AB．第一宇宙速度即为近地卫星环绕地球运动的线速度，由万有引力提供向心力，得：GMm即：v=GM由P=m0g在地球的表面,由重力等于万有引力得：GMm'联立②③，解得：地球的质量为M=P将④代入①得：v=RPmC．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小为a=vD．对于地球同步卫星，由万有引力提供向心力，得：GMm'联立④⑤得：T=2π即地球自转的周期也为：T=2π【点睛】本题主要考查了万有引力定律及其应用，属于中等题型。9、BC【解析】

设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，故AD错误，BC正确，故选BC．【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度．10、AC【解析】

小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确；根据竖直方向上平衡得，Fasinθ=mg，解得，可知a绳的拉力不变，故B错误；当b绳拉力为零时，有：，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故C正确；由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。11、BD【解析】

A、A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，A对地的位移小于B对地的位移，即对A根据动能定理有：对B根据动能定理有：联立可以得到：，即外力F做的功大于A和B动能的增加之和，故A错误，B正确；C、由于A与B之间的摩擦力大小相等，而且，所以A对B的摩擦力所做的功不等于B对A的摩擦力所做的功，故C错误；D、对B根据动能定理有：，则，即外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。12、AD【解析】

A.a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故A正确。B.b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B错误；C.小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有：mgh+mv02=mv2，得：，知三个小球初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时速度v大小相等，但是方向不同，则速度不相同，故C错误；D.三个小球的加速度均为向下的g，则三个小球在任意相等时间内速度的增量为△v=gt，则△v是相等的，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、2.02.8【解析】

设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：，得到；水平方向：b点竖直方向分速度；b点的速率14、4.0m/s21.1m/s【解析】小车加速度打下C点时小车的速度三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）（2）【解析】

(1)由匀变速直线运动规律：所以月球表面的重力加速度由月球表面，万有引力等于重力得月球的密度(2)由月球表面，万有引力等于重力提供向心力：可得：16、（1）8m/s（2）4.8m（3）321W【解析】

（1）设水从鲤鱼口喷出的初速度为v1．水从鲤鱼口喷出后做平抛运动，有：vy2=2g（H-h）代入数据解得：vy=6m/s结合水进入龙首的速度方向与水平面成α角，有：（2）由vy=gt得：t=1.6s鯉鱼的喷水口与龙首的入口的水平距离为：x=v1t=8×1.6m=4.8m（3）带动该水泵的电动机每秒做功为：电动机的输出功率为：其中t=1s，S=11cm2=11-3m-2

解得：P=321W17、(1)6mg(2)(3)【解析】

（1）设两小球在最低点碰前速度分别为，由动能定理可得，a球在最